Crystal Engineering of Stable Temozolomide Cocrystals

The antitumor prodrug temozolomide (TMZ) decomposes in aqueous medium of pH≥7 but is relatively stable under acidic conditions. Pure TMZ is obtained as a white powder but turns pink and then brown, which is indicative of chemical degradation. Pharmaceutical cocrystals of TMZ were engineered with safe coformers such as oxalic acid, succinic acid, salicylic acid, d,l ‐malic acid, and d,l ‐tartaric acid, to stabilize the drug as a cocrystal. All cocrystals were characterized by powder X‐ray diffraction (PXRD), single crystal X‐ray diffraction, and FT‐IR as well as FT‐Raman spectroscopy. Temozolomide cocrystals with organic acids (pK_a 2–6) were found to be more stable than the reference drug under physiological conditions. The half‐life (T_1/2) of TMZ–oxalic and TMZ–salicylic acid measured by UV/Vis spectroscopy in pH 7 buffer is two times longer than that of TMZ (3.5 h and 3.6 h vs. 1.7 h); TMZ–succinic acid, TMZ–tartaric acid, and TMZ–malic acid also exhibited a longer half‐life (2.3, 2.5, and 2.8 h, respectively). Stability studies at 40 °C and 75 % relative humidity (ICH conditions) showed that hydrolytic degradation of temozolomide in the solid state started after one week, as determined by PXRD, whereas its cocrystals with succinic acid and oxalic acid were intact at 28 weeks, thus confirming the greater stability of cocrystals compared to the reference drug. The intrinsic dissolution rate (IDR) profile of TMZ–oxalic acid and TMZ–succinic acid cocrystals in buffer of pH 7 is comparable to that of temozolomide. Among the temozolomide cocrystals examined, those with succinic acid and oxalic acid exhibited both an improved stability and a comparable dissolution rate to the reference drug.     

HAXPES of protected ITO surfaces at the buried P3HT/ITO interface

The characterization of buried interfaces is difficult and often has to be performed by a post‐processing method where the interface is exposed. Hard energy X‐ray photoelectron spectroscopy offers the ability to tune the X‐ray energy and thereby change the information depth. In this work, an inorganic/organic interface was evaluated, namely the poly(3‐hexylthiophene) (P3HT) interface with indium tin oxide (ITO), with relevance to organic photovoltaic devices. P3HT/ITO buried interfaces were examined using three X‐ray energies where the ITO surface was prepared under different pretreatment conditions. The P3HT film protected the ITO surface from adventitious adsorbents and allowed for sensitivity to the buried ITO surface. Robust peak fitting parameters were obtained to model the O 1 s and In 3d lineshapes. The deconvolution of these lineshapes allowed for the clear identification of a surface layer on the ITO which is oxidized to a greater extent than the underlying bulk ITO. The surface oxide layer, composed of indium oxide and indium hydroxide, is deficient of oxygen vacancies and would therefore be expected to act as an insulating barrier on the ITO surface. Peak fitting conditions allowed for an estimation of the relative thicknesses of this insulating layer. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

含磷有机硅杂化环氧树脂固化体系性能研究

通过磷酸与γ-环氧丙氧基三甲氧基硅烷反应得到含磷有机硅氧烷,并加入到环氧树脂/4,4'-二氨基二苯基甲烷体系中混合,通过溶胶-凝胶的方法制备了含磷有机硅杂化环氧树脂固化物.对固化体系进行了玻璃化转变温度、热失重、阻燃、拉伸强度、冲击强度测试分析.结果表明,该固化体系的阻燃性得到提高,极限氧指数在25.8～29.3,玻璃化转变温度得到提高,在161～179℃;虽然初始分解温度比纯环氧树脂固化物低,但800℃残炭率可以达到26.5%,提高了36%;拉伸强度得到提高,在71～94 MPa,冲击强度可以达到14.36 kJ/m2,提高了14%.该固化体系具有较好的阻燃性能和热性能,同时具有较好的力学性能.     

(NH_4)_2SiF_6预处理改善SBA-15介孔材料的水热稳定性

(NH4)2SiF6 预处理可对 SBA-15 介孔材料的表面缺陷进行补硅修正以及表面疏水化, 从而明显改善 SBA-15 材料的水热稳定性. 结果表明, 用摩尔分数为 5% 的 (NH4)2SiF6 水溶液, 按引入 1% 的 SiO2 计量对 SBA-15 进行处理后, 其水热稳定性明显改善, 在 100 ?C 沸水中处理 14 d, 或在 800 ?C 下用 100% 水蒸气处理 12 h 后, 均保持较好的介观有序度、形貌及六方孔道结构, 比表面积分别高达 310 和 213 m2/g, 但 (NH4)2SiF6 处理量过高, SBA-15 水热稳定性反而下降.     

非线性光学研究水及电解质水溶液界面——空气/电解质水溶液界面特定阴阳离子效应

水及电解质溶液界面在物理、化学、环境及生物等各种过程中扮演着至关重要的角色。百年来科学家用各种实验及理论方法研究水及电解质溶液界面,试图理解其界面的结构及动力学。最近的实验和理论研究表明离子能够影响电解质水溶液界面结构,可极化性大的阴离子甚至会在界面富集。本文综述了我们研究组近年来利用二阶非线性光学方法--非共振的二次谐波与和频振动光谱研究水及电解质溶液界面的进展。首先我们研究了空气/纯水界面非共振二次谐波信号的来源,研究结果证明了空气/纯水界面非共振二次谐波信号完全可以归结为电偶极贡献,为此方法在电解质溶液界面的研究奠定了基础。同时,用偏振及对称性分析对空气/纯水界面和频振动光谱峰进行了归属,提供了纯水/空气界面结构新的物理图像。在此基础上,我们对几种电解质水溶液界面进行了深入研究,结果证明不仅可极化性大的离子会在水界面富集,并使界面层增厚,可极化性小的阴离子对界面层厚度也有影响,甚至阳离子也会在一定程度上影响界面水分子结构。     

ZSM-5分子筛的粒径可控合成及其在甲醇转化中的催化作用

以四丙基氢氧化胺为模板剂、聚乙二醇为添加剂,水热合成了粒径在0.1～14 μm且分布均一的ZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、BET、Py-IR、NH₃-TPD和ICP等技术对其进行了表征,考察了不同粒径分子筛在甲醇转化制碳氢化合物反应中的催化作用。结果表明,通过调变PEG添加量、硅源种类和水含量以及控制陈化和晶化条件,可以在较大范围内调变分子筛晶粒尺寸。随着粒径的减小,ZSM-5晶粒的聚集程度、比表面积和Si/Al比提高,而结晶度、BrØnsted酸浓度和总酸量有所下降。在甲醇催化转化制碳氢化合物的反应中,粒径为0.1 μm的分子筛催化稳定性最好;随着粒径的增大,其稳定性逐渐下降,粒径为14 μm的分子筛催化剂寿命明显降低。同时,粒径对甲醇转化产物分布也有较大影响;小粒径分子筛有利于生成轻质烃类(C₁～C₄),而大粒径分子筛对C₅以上烷烃和芳烃的选择性较高。     

新型核壳结构纳米催化剂的三效催化活性及热稳定性

从Pd纳米粒子出发制备了具有核壳结构的新型纳米Pd@SiO₂/Ce_0.4Zr_0.6O₂三效催化剂及作为参比的Pd/Ce_0.4Zr_0.6O₂催化剂, 采用X射线衍射、 透射电子显微镜、 氢气程序升温还原和氮气低温吸附-脱附等技术对催化剂的物化性质进行了表征, 研究了Pd@SiO₂/Ce_0.4Zr_0.6O₂和Pd/Ce_0.4Zr_0.6O₂催化剂的三效反应催化活性和热稳定性. 结果表明, SiO₂壳层可以抑制Pd粒子的团聚, 同时还能抑制Pd物种的再分散, 减少Pd的流失. 具有核壳结构的纳米Pd@SiO₂/Ce_0.4Zr_0.6O₂催化剂具有更好的三效催化活性和更高的热稳定性.     

梯形四核有机锡氧簇合物的合成、表征、量子化学、热稳定性及荧光性质研究

在甲醇中三苄基氯化锡与3,4-二甲氧基苯甲酸发生脱烃基反应,合成了梯形四核有机锡氧簇合物[（μ-O）（μ-OMe）（L）Sn₂（CH₂Ph）₄]₂（HL=（MeO）₂C₆H₃CO₂H）,经UV、IR、元素分析及X-射线单晶衍射表征结构。该晶体属三斜晶系,空间群P1,晶体学参数：a=1.2256（5）nm,b=1.2294（5）nm,c=1.3780（5）nm,α=69.784（7）°,β=68.568（7）°,γ=72.926（7）°,V=1.7801（12）nm³,Z=1,D_c=1.549g·cm^-3,μ（Mo Kα）=1.447mm^-1,F（000）=832,R₁=0.0261,wR₂=0.0606。晶体结构分析表明：整个分子是以Sn₂O₂四元环为中心的对称结构,中心锡原子呈五配位畸变三角双锥构型。晶体中,两相邻的配合物分子经C-H咅作用组成一维带状结构。利用量子化学G03W软件,在LANL₂DZ基组对配合物的稳定性、前沿分子轨道组成及能量进行研究。热重分析表明,配合物在128℃以下能稳定存在。此外,还研究了该配合物的荧光性质。     

NaBF4对锂离子电池石墨负极性能的影响

利用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗、SEM、EDS等测试技术研究了在锂离子电池石墨负极和浆过程中加入NaBF₄对其电化学性能的影响。结果表明:NaBF₄的最佳添加量为2%,可明显提高石墨电极的首次放电比容量和充放电效率;电极的自放电性能和循环稳定性得到明显改善。室温条件下,添加了2% NaBF₄的电极以放电容量计算的自放电率为0.87%·d^-1,比未添加时降低了15%;循环伏安、EDS以及SEM测试结果表明,四氟硼酸钠参与了石墨电极的成膜过程,改变了SEI膜的组分和形貌。     

油基-金纳米流体的制备及热稳定性

分别采用N-十六烷基-N-(羟乙基)-N,N-二甲基溴化铵(CHDAB)和丁烷-1,4-二(N-十六烷基-N,N-二甲基溴化铵)(G16-4-16)2种阳离子表面活性剂作为金属表面修饰剂, 在石油醚/正丁醇/水混合体系中用KBH₄ 还原HAuCl₄制备出亲油性纳米金. 其中, 双子表面活性剂G16-4-16显示出更好的包裹分散作用, 其包裹的纳米金粒径分布范围较窄, 平均粒径为5.2 nm. 将该纳米金颗粒分散在液态烷烃、 甲苯和长链烷基醇等溶剂中可制成稳定的油基纳米流体. 采用紫外-可见光谱法跟踪热稳定性随时间的变化, 结果表明, 该纳米流体显示了较好的热稳定性, 在130 ℃稳定时间达20 h. 采用点热源法测定了该纳米流体的导热系数, 结果表明, 50 ℃时添加质量分数1.5%的纳米金可以使其导热系数增大约17%.