基于膦酸基的高温质子交换膜的研究进展

提高质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的工作温度,不但可以提高电催化剂的活性以及电催化剂对原料气中CO等杂质气体的耐受能力,少用甚至不用Pt 等贵金属作电催化剂,还可以简化PEMFCs的水热管理系统,提高PEMFCs的综合能量转化效率. 实现高温PEMFCs的核心是开发能够适用于高温PEMFCs的高温质子交换膜(HT-PEM),是PEMFCs的研究热点. 在众多HT-PEM候选材料中,基于膦酸基的质子交换膜材料是最具前途的候选材料之一,是制备HT-PEM的主要研究方向. 本文综述了基于膦酸基的HT-PEM的研究进展,讨论了膦酸基参与的质子传导机理,比较了纯聚合物膦酸膜、膦酸基接枝改性膜、酸-碱两性膜、掺杂型复合膜的电导率、物理化学稳定性、机械性能等. 最后,展望了基于膦酸基的HT-PEM的发展趋势.     

Syntheses,Crystal Structures and Antibacterial Activities of Two Heterocyclic Schiff Base Compounds

Two heterocyclic Schiff bases were synthesized via the condensation reactions of primary amines with carbonyl compounds. 2-[(4-pyridylmethylene)-amino] phenol(compound 1) was synthesized by the interaction of 4-pyridinecarboxaldehyde with o-aminophenol in ethanol solvent; N,N‘-bis(3-(furan-2-yl)allylidene)benzene-1,4-diamin(compound 2) was synthesized by the interaction of 3-(2-furyl)acrolein with p-phenylenediamine in ethanol medium. The compounds were characterized by elemental analysis, IR, MS and single-crystal X-ray diffraction. Compound 1(C12H10N2O) crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c with a = 7.0771(7), b = 7.2820(7), c = 19.849(2),β= 96.3390(10)°, V = 1016.66(17) ?3, Z = 4, Mr = 198.22, Dc = 1.295 g/cm3, F(000) = 416, GOOF = 1.060, μ= 0.085 mm-1, the final R = 0.0371 and wR = 0.0929 for 1497 observed reflections with I 2σ(I). Compound 2(C20H16N2O2) crystallizes in the orthorhombic system, space group Fdd2 with a = 26.344(15), b = 48.50(3), c = 5.293(3), V = 6764(7) ?3, Z = 16, Mr = 316.35, Dc = 1.243 g/cm3, F(000) = 2656, GOOF = 1.043, = 0.081 mm-1, the final R = 0.0526 and wR = 0.1267 for 2059 observed reflections with I 2σ(I). 1 and 2 molecules are connected through hydrogen bonds to generate a 2D network and a 1D chain structure, respectively. The preliminary antibacterial activity results showed that the title compounds display excellent antibacterial activities to Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis.     

Efficient side-chain modification of dextran via base-catalyzed epoxide ring-opening and thiol-ene click chemistry in aqueous media

In this study, a novel approach by combining base-catalyzed epoxide ring-opening and thiol-ene click chemistry is presented for the side-chain modification of dextran. The vinyl-modified dextran is prepared by a basic epoxide ring opening reaction of allyl glycidyl ether in 0.1 mol/L NaOH, followed by thiol-addition click reaction of three model sulfhydryl compounds using water-soluble Irgacure 2959 as the photoinitiator, leading to side-chain functionalized dextran modified with carboxyl, bidentate dicarboxyl or amino groups. This is the first example of combining epoxide ring-opening and thiol- ene click chemistry for side-chain modification of dextran in aqueous media. Importantly, it may also be extended as a convenient and efficient method for the side-chain modification of other polysaccharides.     

含噻吩杂环Schiff碱及其配合物的合成与发光性质

在热乙醇中合成了2-乙酰基噻吩缩异烟酰肼及其与Cd(II)、Cu(II)和Zn(II)形成的三种配合物;利用元素分析、摩尔电导测定,以及红外光谱、紫外光谱和热分析确定了合成产物的组成和结构,并测定了配合物的组成及发光性质.结果表明,酰肼的配位方式的不同导致配合物呈现不同的发光性质.     

磁性碱木素胺稳定的Ru纳米粒子催化α-蒎烯加氢反应

通过Mannich反应在碱木素结构中引入胺源,再结合共沉淀法制备了包裹Fe₃O₄磁核的稳定金属粒子的碱木素胺载体,并进一步构建了催化可再生资源α-蒎烯加氢反应的Ru纳米粒子催化剂.通过元素分析、粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱、透射电子显微镜、热重分析和X射线光电子能谱等方法对该催化剂进行表征.结果表明,碱木素中的苯环和含氧基团均对金属粒子有稳定作用,但胺源的引入可更加有效地稳定金属粒子.经过对催化剂制备工艺、木质素类型、胺源类型和胺源含量的筛选,得到活性最优的催化剂Fe₃O₄@0.8ALN₁-Ru,Ru负载量为1.92 mmol/g,Ru粒子粒径为（2.1±0.5）nm.该催化剂在n（α-蒎烯）/n（Ru）=65.8,1 MPa H₂条件下70℃催化1 mL α-蒎烯加氢反应2 h,可获得99.64%的α-蒎烯转化率和96.52%的顺式蒎烷选择性,并表现出良好的重复使用稳定性.     

烯醇-酮互变异构型亚胺衍生物对Co2+的高选择性识别

设计合成了新型烯醇-酮互变异构型亚胺衍生物R, 考察了受体R对18种阳离子的紫外光谱及裸眼识别性能. 结果表明, 该受体对Co²⁺, Fe²⁺和Ni²⁺表现出良好的紫外光谱识别能力, 且可实现对Co²⁺相对明显的裸眼单一识别. Job曲线表明, 受体R与Co²⁺形成了1:1型金属配合物, 且检出限可达4.14×10^-7 mol/L. 制备了受体R裸眼比色识别试纸; 根据理论计算及核磁滴定实验结果阐述了Co²⁺离子识别过程中烯醇-酮互变异构机理.     

可持续高分子-纤维素新材料研究进展

21世纪"绿色"化学已成为世界各国社会经济发展中的研究与开发战略方向.纤维素是自然界中储量最丰富的天然高分子,是重要的可再生资源以及未来的主要工业原料.然而由于纤维素存在着大量的分子内以及分子间氢键,其结构致密,难以溶解或熔融进一步加工.本文简要介绍了近几年来关于直接使用物理溶剂方法(非衍生化)对纤维素材料开发利用的新进展,主要包括以下4个方面:(1)纤维素在"绿色"溶剂-碱/尿素以及离子液体体系中的溶解和再生;(2)纳米纤维素的制备以及组装;(3)木材纳米技术的开发及利用;(4)细菌纤维素基材料等,旨在推进"绿色"技术实现纤维素资源的研究开发及利用.     

铝与碱溶液反应的实验研究

铝与氢氧化钠溶液反应一直以来都是教学的难点,从定量角度证明了该反应的氧化剂,并解释了氢氧根离子在反应中的作用。在此基础上,结合实验表现出的铝与不同碱溶液反应的差异,进一步探讨了几种阳离子对铝与碱溶液反应的影响。     

荧光猝灭法研究山豆根碱与人血清白蛋白间的相互作用

利用荧光光谱法研究了中药有效成分山豆根碱与人血清白蛋白(HSA)间的非共价结合特性。在37℃和47℃两个作用温度下,山豆根碱与HSA间的结合常数K分别为1.5671×103L.mol-1和2.4923×103L.mol-1,结合位点数n分别为0.8309和0.8630,表明温度升高有利于两者的结合。计算了热力学参数,表明该药物与蛋白的相互作用是一个熵增加和吉布斯自由能降低的自发过程,并由此推断山豆根碱与HSA之间的作用力是以疏水相互作用为主,为研究山豆根碱的药理作用和生物学效应,以及山豆根碱对蛋白质构像的影响等提供了重要信息。     

万古霉素手性固定相分离曼尼希碱类化合物对映体

采用大环抗生素类万古霉素手性固定相高效液相色谱法研究了一系列曼尼希碱类化合物的手性分离情况,并讨论了流动相中有机相的种类和比例、缓冲盐的种类和浓度、pH和柱温对该类化合物手性分离的影响。最佳实验条件为:乙腈:硝酸铵(35mmol/L,pH3.8)=15∶85(V/V),柱温15℃,流速0.6mL/min,检测波长300nm;四氢呋喃:硝酸铵(20mmol/L,pH4)=15∶85(V/V),柱温15℃,流速0.6mL/min,检测波长350nm。通过对比研究8种曼尼希碱类化合物的色谱行为,从结构上讨论了化合物中各种官能团对手性分离的影响,并探讨了手性分离的内在机制。