Strong,Thermally Superinsulating Biopolymer–Silica Aerogel Hybrids by Cogelation of Silicic Acid with Pectin

Silica aerogels are excellent thermal insulators, but their brittle nature has prevented widespread application. To overcome these mechanical limitations, silica–biopolymer hybrids are a promising alternative. A one‐pot process to monolithic, superinsulating pectin–silica hybrid aerogels is presented. Their structural and physical properties can be tuned by adjusting the gelation pH and pectin concentration. Hybrid aerogels made at pH 1.5 exhibit minimal dust release and vastly improved mechanical properties while remaining excellent thermal insulators. The change in the mechanical properties is directly linked to the observed “neck‐free” nanoscale network structure with thicker struts. Such a design is superior to “neck‐limited”, classical inorganic aerogels. This new class of materials opens up new perspectives for novel silica–biopolymer nanocomposite aerogels.     

The electron microanalyzer (EPMA): a powerful device for the microanalysis of filled polymeric materials

The electron probe microanalyzer is a device often used in the field of geology or in the glass and steel industries. However, it is barely known or used in the polymer field. Thus, in this paper, we investigate the use of electron probe microanalyzer for polymer microanalyses and compared it with a scanning electron microscope equipped with an energy dispersive spectrometer. To show the unique potential of this technique only develop in our lab for polymer application, three different samples were studied: (i) a fire protective epoxy‐based coating submitted to aging in salt water, (ii) the distribution of organometallic catalysts into a thermal isolative silicone polymer, and (iii) the fouling growth of milk protein (biopolymer) on a stainless steel surface. Compared to an energy dispersive spectrometer, with an electron probe microanalyzer it is possible to quickly create X‐ray mappings of low concentration elements at a good resolution, as well as allowing the interpretation of the mechanism of action for the three samples which was impossible using only an energy dispersive spectrometer because of its too low detection resolution. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

铁酸铜负极材料的微波合成和电化学性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,硝酸铁和硝酸铜为起始物,采用一步微波法,再经过简单的热处理制备了CuFe₂O₄负极材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等测试技术表征材料的结构和形貌。 电化学测试表明,在100 mA/g电流密度,0.01~3.0 V电压条件下,材料的首周嵌脱锂比容量分别为1202.2和873.2 mA·h/g,循环50周后,嵌锂比容量仍保持在近650 mA·h/g,显示出优异的电化学性能。     

红树林湿地土壤矿物的分析

以湛江湾南海堤典型红树林湿地土壤为研究对象,采用X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)快速批量鉴定土壤中矿物成分,利用扫描电子显微镜(SEM)观察土壤颗粒形貌特征并获得化学成分组成信息;同时采集附近光滩土壤样品进行对比研究,以揭示红树林湿地土壤特殊的生态环境特征。结果表明,红树林湿地土壤矿物主要由高岭石、石英、白云母、埃洛石、地开石和蛇纹石等组成;与光滩土壤相比,红树林湿地土壤矿物类型多样,而光滩土壤矿物相对单一,主要为石英和高岭石;红树林湿地土壤颗粒以片状聚合体为主,主要元素组成为C、O、S、Al、Si、Mg、Fe等,常见含有Cu、Zn、Mo等重金属元素。同时发现红树林湿地土壤颗粒含有较丰富的硫化物;而光滩土壤未发现上述特征,表明红树林湿地处于一个特殊的生态环境,土壤沉积物中富含有机质、Fe、S等,比一般潮滩更易于富集硫化物或重金属。     

电子的发现与化学键电子理论的发展

1892年,荷兰物理学家洛伦兹通过创建电子论,为原子内部电子的发现提供了理论基础。1897年,英国物理学家汤姆逊从阴极射线中发现了自由电子,打破了原子不可分的传统观念,由此引发了卢瑟福、玻尔等人对原子内部结构的探索。同时,化学家们将物理学中的电子引入化学,开始用原子结构中的电子来解释化学行为,提出了化学键的电子理论,推动了化学键理论的发展。     

基于MP-AES的在线检测技术在地表水中重金属监测中的应用

通过集成在线富集和在线热消解技术,建立了基于微波等离子体原子发射光谱法(MP-AES)的地表水中重金属的在线检测技术,对珠江干流之一的西江水样中重金属元素(Cd,Cu,Cr,Ni,Pb,Fe,Mn和Zn)进行现场同时在线监测。结果表明,该在线检测技术对这些重金属元素的定量检测能力满足地表水环境质量标准(GB 3838-2002)的限量要求;据环境标准样品中重金属元素分析结果,测定值与配制标准值一致;自来水加标样品的回收率为81.5%~102%。该检测技术对重金属的检出限为1.14~5.34μg/L,检测结果的相对标准偏差(RSD)为0.79%~9.4%,方法可满足地表水中重金属的现场、快速、连续、准确监测需求。     

两个具有Sn_4O_4梯状结构二丁基锡羧酸酯的微波溶剂热合成、结构和体外抗癌活性

在甲醇微波溶剂热中,二丁基氧化锡分别与4-甲基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸反应,合成了2个具有梯形结构的二丁基锡羧酸酯[(μ3-O)(μ2-OMe)(n-Bu2Sn)2(O2CR)]2(R=4-Me-C6H4(1),4-Me2N-C6H4(2)),并对其进行了元素分析、IR和(1H,13C和119Sn)NMR光谱表征。X射线晶体衍射分析表明,化合物1、2具有Sn4O4构筑的3个四元环梯形骨架平面结构,μ3-O桥联2个环内梯锡和1个环梯端锡原子,此外,甲醇氧还以μ2-O桥联1个环内梯锡和1个环梯端锡原子,锡与配基原子构成畸形三角双锥六面体。化合物对人结肠癌(HT-29)、肝癌细胞(Hep G2)、乳腺癌(MCF-7)、鼻咽癌(KB)和肺癌细胞(A549)均显示出比临床使用的顺铂还强的抗癌活性。     

微波辐射下硅磺酸催化的香豆素并[4,3-d]吡唑并[3,4-b]吡啶的高效合成

在硅磺酸催化下,通过微波辐射的3-酰基香豆素与5-氨基吡唑的反应,一步高产率地合成了一系列香豆素并[4,3-d]吡唑并[3,4-b]吡啶衍生物.该方法具有反应时间短(20~30 min)、选择性好、产率高、操作简单和环境友好等优点.产物的结构经红外光谱、核磁共振谱及高分辨质谱予以确定.     

微波促进碱性离子液体催化合成查尔酮

以4-氯-1-丁醇,N-甲基咪唑和苯甲酸钠为原料,用微波法制得碱性离子液体{[OHBMIM]Ph COO(AIL)},其结构经FT-IR表征;以苯甲醛和苯乙酮为原料,AIL为催化剂,经微波促进的缩合反应合成了查尔酮(1),其结构经1H NMR和FT-IR确证。考察了AIL用量、微波功率、物料比和反应时间对1产率的影响。合成1的最佳反应条件为:AIL 1 mmol,苯甲醛5 mmol,n(苯甲醛)∶n(苯乙酮)=1.1,于微波功率140 W反应5 min,产率95.8%。AIL具有较好的循环使用性,循环使用6次,1产率没有明显降低。     

孤对电子与赤道取向——sp3d杂化轨道中电子对排列的一种有趣现象

揭示了一种有趣的分子结构现象：在ABn型多原子分子或离子结构中,若中心原子A的轨道杂化方式为sp3d,且价层有孤电子对时,孤电子对总是呈三角双锥的赤道取向;若分子中A、B原子间有重键时,B原子也总是呈赤道取向。探讨了这一现象的内在原因,并通过归纳法论证了这一规律。