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2023,40(6), DOI:
Abstract:
海洋環境（海水、海洋大氣和海泥）是條件極為嚴苛的自然腐蝕環境。船舶和海洋工程等長期服役在海洋環境中的鋼鐵結構體極易被腐蝕。有機緩蝕劑具有分子結構可設計性強、緩蝕效率高、作用時間長等優點，可有效阻止或減緩金屬的腐蝕。因此，在海洋防腐涂料中添加有機緩蝕劑是提升其耐蝕性能的有效方法。本文結合國內外最新研究進展，綜述了有機小分子緩蝕劑和聚合物緩蝕劑的特性以及其在海洋防腐涂料中的應用，包括總結歸納各種有機緩蝕劑的分子結構和性能影響因素，分析有機緩蝕劑的表征手段和作用機制，討論不同添加工藝對有機緩蝕劑在防腐涂料中的應用研究。最后，對有機緩蝕劑未來發展方向進行了展望。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
近年來，微塑料（MPs）作為新型污染物引發的環境問題受到了廣泛關注，水體環境作為微塑料的主要匯集地其治理工作已成為熱點研究領域。微塑料具有穩定、易遷移、吸附其它污染物引發復合毒性等特性，傳統的水處理技術不能高效、徹底地將其去除。光催化技術在實驗室規模上可將MPs轉化為水溶性碳氫化合物和CO2，在徹底降解MPs方面表現出了巨大的潛力。本文綜述了光催化技術去除MPs的催化劑和催化機理及影響降解效果的主要因素，為去除水環境中MPs的研究提供可靠依據，并且針對復雜水環境中MPs光催化降解和催化劑的發展進行了展望。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
受太陽能界面蒸發和被動輻射冷卻啟發的太陽能驅動大氣集水技術(Solar-driven atmospheric water harvesting,SAWH),以綠色和可持續的方式產生淡水,具有不受地域限制的優勢,在解決淡水資源危機方面具有巨大的潛力。近年來,為更好的實現SAWH的應用,研究者對太陽能驅動大氣集水技術的核心部件——吸濕材料不斷進行優化,開發出吸濕鹽基、沸石基、硅膠基、MOFs基等多類吸濕材料,同時對集水裝置進行設計和改進,取得了新的進展。本文對SAWH進行全面的回顧,梳理了適應于太陽能驅動大氣集水應用的不同吸濕材料,并對材料的性能進行了比較。分析不同的太陽能驅動的大氣集水系統,討論了在不同氣候條件下集水系統的潛在應用,并對這一技術的發展方向進行展望,為實現SAWH的應用推廣提供理論指導和技術支持。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
光催化技術能夠利用太陽能生成自由基對有機污染物進行礦化降解,具有綠色、節能、無污染的優勢,被認為是最有前景的高級氧化技術,目前研究集中于提升光催化技術的降解效率。而采用電場、超聲場等外場輔助的方法能夠通過提高溶液傳質效率、抑制載流子復合、提高自由基產率等途徑,進一步提高光催化效率。綜述了電場、熱場、微波場、超聲場、磁場5種外場各自輔助光催化降解有機污染物的研究進展和應用現狀,重點介紹了外場提升光催化降解效率的主要機理,歸納了每種外場輔助技術的優缺點,對其在應用中面臨的問題進行總結,并對未來研究和發展方向進行了展望。
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韓慧敏, 袁靜珂, 何柏, 宋辭, 蔣松山, 余波, 陳雙扣
2023,40(6), DOI:
Abstract:
金屬有機框架（MOFs）材料因具有比表面積大、孔隙率高及孔道易調、易功能化等特點而應用于各研究領域。然而，多數MOFs材料的化學穩定性和水熱穩定性較差，極大地限制其應用。鋯基MOFs材料UiO-66的骨架坍塌溫度高于500 ℃、可承受1.0 MPa的機械壓力并且具有超高穩定性從而引起了人們的關注。該文系統介紹了UiO-66制備方法的研究進展，其中干凝膠轉化法具有產品收率高、反應體積小及可連續生產等優點更具優勢；詳細介紹了有機配體、金屬節點和摻雜等改性方式對UiO-66結構的影響，結果表明對UiO-66結構進行改性可進一步提高其性能；總結了UiO-66在催化、氣體儲存和分離等方面的應用；最后，對UiO-66的未來發展方向進行了展望。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
熒光探針具有靈敏度高、可實時檢測、精準診斷與成像可視化等優點，被廣泛應用于生物醫藥、信息存 儲、化學分析等領域。氟硼二吡咯（BODIPY）類熒光探針因其優異的光物理化學特性而被廣泛設計與開發使 用。該文綜述了醛基取代的 BODIPY 熒光探針的分子設計策略和功能化應用，包括 α 位醛基 BODIPY、β 位醛 基 BODIPY、meso 位醛基 BODIPY 和 1,7-位醛基 BODIPY 的不同位點醛基調控的 BODIPY 熒光母體探針及其 在陰離子檢測、生物硫醇識別及細胞成像方面的研究進展。設計新型的醛基取代 BODIPY 熒光探針將在精準診 療上具有巨大的發展空間。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
層狀雙金屬氫氧化物（LDHs）是一類陰離子交換能力強、可調性好、熱穩定性高、活性位點豐富的納米吸附材料，在水中污染物的吸附去除方面呈現出巨大潛力。然而，官能團和結構組分的缺陷嚴重限制了原始LDHs的吸附性能和應用范圍。利用不同改性策略對LDHs進行功能化處理，能顯著增強LDHs的污染物吸附容量、選擇性、穩定性、可回收性以及適用范圍。該文從LDHs吸附水中污染物性能的優化出發，重點綜述了當前常用的插層、表面修飾、煅燒、復合組裝、包埋、制膜等LDHs功能化改性策略，總結了其與水中各種污染物（無機非金屬陰離子、重金屬離子、染料以及抗生素）之間的作用機理。此外，還闡述了相應的再生手段。最后，簡要提出了功能化LDHs吸附劑的優勢以及后期研究可能面臨的障礙，并對其廣闊的應用前景進行了展望。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以百里香酚酞（5,5’-二異丙基-2,2’-二甲基酚酞）與對氟硝基苯為起始原料，通過芳香親核取代和氧化還原反應得到新型芳香二胺單體——5,5’-二異丙基-4,4’-二氨基苯氧基-2,2’-二甲基酚酞。進一步由該二胺單體分別與三種商品化芳香二酐（3,3’,4,4’-二苯醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐和3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐）以一步法高溫縮聚制備得到一系列同時含酚酞Cardo結構及異丙基和甲基側基的高可溶性聚酰亞胺（PI-1，PI-2和PI-3）。該類聚酰亞胺具有優異的溶解性，室溫下不僅可溶于高沸點溶劑N-甲基吡咯烷酮（NMP），N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF），二甲基亞砜（DMSO），而且能溶于低沸點溶劑氯仿（CHCl3），二氯甲烷（CH2Cl2）和四氫呋喃（THF），并可方便的通過其溶液澆筑制備得到系列高性能聚酰亞胺膜材料。所制聚酰亞胺膜材料具有較高的光學透明性，其截斷波長在324 nm~365 nm之間，450 nm的透過率在56%~78%之間。該類膜材料玻璃化轉變溫度在266 ℃~289 ℃，在N2和O2下的T10%的熱失重在430 ℃以上。其相關力學拉伸強度在77 MPa ~95 MPa，彈性模量在1.2 GPa ~1.5 GPa，1MHz下介電常數在2.79~3.01，表現出良好的力學性能和介電性能。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
通過吲哚衍生物與1,8-萘內酰亞胺縮合及氟硼化反應，得到meso位無取代和甲基取代的兩種配體（Ⅰ、Ⅲ）及兩種N,N-氟硼配合物(BODIPY)染料（Ⅱ、Ⅳ）。其結構和光學性能經核磁、高分辨質譜、單晶、紫外可見吸收光譜、熒光發射光譜和固體熒光光譜進行了表征。結果表明，meso位引入甲基后配體Ⅲ較配體Ⅰ的固體熒光發射峰紅移了34 nm。BODIPY染料具有較強的雙效熒光（液體和固體熒光），其中BODIPYⅣ的液固熒光量子產率分別高達66.0%和76.3%，其固體熒光量子產率較meso位無取代Ⅱ（14.6%）提高了4.2倍。Ⅳ較強的雙效發光可歸因于其固體堆積方式中無C—H…π作用以及層與層之間的“頭-尾”π-π堆積。不同于其他提高固態熒光的策略，在母體meso位引入小位阻甲基的策略使BODIPY具有雙效紅光發射性能，亦豐富了雙效有機發光材料的種類。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
摘要：隨著人們對環境保護的重視，太陽能的開發利用成為當前研究重點，而發展以相變材料（PCM）為基礎的潛熱儲存技術是提高太陽能開發利用的重要措施之一。以二維過渡金屬碳化物和/或碳氮化物（MXene）為支撐骨架，以棕櫚酸（PA）為相變材料，通過熔融共混法制備MXene復合材料（PA/MXene），并對不同Mxene添加量的復合材料進行了結構表征和熱性能分析。與純棕櫚酸相比，PA/MXene-20%〔MXene質量分數為20%（以PA/MXene復合材料的質量為基準）〕的吸光范圍從200-263.2 nm增加到200-679.3 nm，降解溫度提高了13%，導熱能力可增加到200%，光熱轉換效率達到84.5%，可實現太陽能光熱轉換、熱能儲存的一體化應用。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）作為改性劑對纖維素納米纖維（CNF）進行功能化改性，并使用聚丙二醇（PPG）對改性后的CNF進行包覆，制備CNF-PPG納米粒子。將其作為填料加到聚乳酸（PLA）/聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）聚合物基體中，使用溶液澆鑄法制備PLA/PBAT/CNF-PPG復合薄膜。通過FTIR、XPS、SEM、DSC、TG等對薄膜進行了表征，探討了PLA與PBAT的比例以及加入CNF-PPG納米填料對薄膜機械強度、熱穩定性、阻隔性能的影響。結果表明，PLA/PBAT薄膜比純PLA薄膜有更高的韌性和熱穩定性，當m(PLA)∶m(PBAT)=90∶10時，加入10%（以PLA/PBAT的質量為基準，下同）的CNF-PPG納米填料，復合薄膜的拉伸強度達到33.38 MPa，斷裂伸長率為39.97%。與純PLA相比，復合薄膜最終降解溫度從394 ℃提高到435 ℃；水蒸氣和氧氣滲透系數分別為4.98×10-14 g·cm/cm2·s·Pa和8.86×10?14 cm3·cm/cm2·s·Pa，與純PLA相比，減少了33.6%和23.5%。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
將蓖麻油（CO）作為交聯劑，引入以季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）封端的水性聚氨酯（WPU）中，通過紫外光照使雙鍵之間發生交聯，以構筑一種雙重交聯體系。制備出了不同CO含量的CWPU涂層，探究CO的含量對CWPU涂層的各種性能影響。測試結果表明：當CO含量為4 %時，薄膜的24 h吸水率為4.5 %，表面硬度為2 H等級，對Q235鋼板基底的附著力為0等級。后續又通過極化曲線測試及阻抗譜測試等對其防腐蝕性能做了測試分析，結果表明4 % CO含量的CWPU涂層對Q235鋼板基底的保護效率可達99.05 %。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
采用納米材料作為化療藥物的遞送載體，能夠降低藥物的毒副作用。本文通過改進固相反應法制備了硼碳氮納米管(BCNNTs)，并采用葉酸(FA)對BCNNTs進行功能化修飾，用于負載抗腫瘤藥物阿霉素(DOX)，構建了FA-BCNNTs-DOX 靶向給藥系統。FTIR和UV-Vis分析結果表明DOX在FA-BCNNTs上的負載，其負載量為87.11 μg/mg。體外細胞毒性實驗結果證實了FA-BCNNTs-DOX系統的抗腫瘤活性明顯優于未采用納米管負載的游離DOX和未經FA修飾的BCNNTs-DOX，且FA-BCNNTs-DOX和BCNNTs-DOX均具有pH響應性釋放特點，這非常有利于DOX生物利用度的提高，減少其對正常細胞的損傷。另外，細胞攝取實驗表明FA-BCNNTs-DOX是通過葉酸受體介導的內吞作用進入癌細胞，有效提高了藥物的遞送效率。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以3-溴- (3-氯吡啶基)吡唑-5-甲酰氯和4-(3,6-二叔丁基咔唑)苯胺為原料，合成了一種D–π–A構型的藍光N-[4-(3,6-二叔丁基咔唑)苯基]-3-溴-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑甲酰胺（化合物1），利用紫外可見吸收光譜、熒光發射光譜、動態光散射等對化合物1的聚集誘導發光（AIE）和光物理性質進行測試。結合密度泛函理論計算結果表明，化合物1具有分子內的電荷轉移性質，與其溶劑化效應相一致?；衔?的熒光量子產率隨著分子的聚集不斷增大〔Φ（二氯甲烷）=60.1%；Φ（粉末）=67.5%；Φ（晶體）=70.2%〕。在乙腈和水的混合溶液中，隨著水的體積分數的不斷增加，化合物1表現出優良的AIE性質。晶體化合物1最大發射波長 (λmax) 為439 nm，處于藍光發射區域。相比于晶體狀態，粉末狀態化合物1的λmax發生17 nm紅移。此外，化合物1可以對潛指紋進行精準識別包括一級結構，二級結構，甚至三級結構，同時對老化指紋也具有較好的識別效果。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
為了提高海藻酸鹽水凝膠的生物應用性，以氧化海藻酸鈉（OSA）為原料，采用互穿網絡技術、纖維素 納米晶（CNCs）補強和明膠（GT）表面覆積相結合的方法構建了 OSA/CNCs/PAM-GT 復合水凝膠（其中，PAM 為聚丙烯酰胺）。通過 FTIR、TGA、XRD、SEM、溶脹性和降解性實驗以及細胞相容性測試考察了 CNCs 含量 對 OSA/CNCs/PAM-GT 復合水凝膠結構和性能的影響。結果表明，CNCs 能夠與基體中的聚合物產生相互作用 力。隨著 CNCs 含量的增加，OSA/CNCs/PAM-GT 復合水凝膠的孔隙率下降，力學性能提高，其溶脹率隨 CNCs 含量增加呈下降趨勢（下降幅度較?。┒锝到饴食噬仙厔?，說明 CNCs 能夠在一定程度上調控復合水凝 膠的物化性能。OSA/CNCs/PAM-GT 復合水凝膠展現出較好的細胞黏附、增殖和分化性能。當 CNCs 的含量為 0.5%時（以 OSA 溶液質量為基準，下同），人骨瘤(MG63)細胞增殖效果最佳，而 CNCs 的含量為 1.5%時，MG63 細胞分化效果最顯著。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
比較了不同金屬離子（Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Al3+、Na+、Ca2+、Mg2+、K+、Ag+、Cr3+）對鄰苯二胺（OPD）的氧化能力，基于 Fe3+能直接氧化 OPD 產生黃色發熒光的產物而構建了 Fe3+-OPD 顯色體系。結合硫化物的還原性以及對金屬離子較強的親和性，開發了一種通過比色法選擇性檢測硫化物的方法。結果表明，在 pH 4.0NaAc-HAc 緩沖液中，Fe3+-OPD 顯色體系的吸光度和熒光強度與 NaHS 的濃度分別在 10~200 μmol/L 和5~150 μmol/L 范圍內呈線性關系，熒光法的檢出限可達 0.1 μmol/L，體系內其他還原性物質及硫醇對 NaHS 的檢測無干擾。將 Fe3+-OPD 顯色體系結合紙芯片構建的紙基比色體系藍色分析色道值（B 值）與 NaHS 的濃度在20~150 μmol/L 范圍內呈線性關系，檢出限為 2 μmol/L，并可用于定量檢測加標自來水和胎牛血清中的硫化物。關鍵詞：Fe( Ⅲ )；鄰苯二胺；硫化物；硫化氫；紙基比色法；功能材料
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以裸藻蛋白液為原料，通過泡沫分離法提取裸藻蛋白，以回收率和富集比為指標，通過單因素和響應面設計探究pH、裝液量、溫度、稀釋倍數對裸藻蛋白的回收率和富集比的影響。同時研究了裸藻蛋白的功能特性，又采用傅里葉紅外光譜和雙光束紫外-可見分光光度計對蛋白進行結構分析，通過Peakfit Version軟件對蛋白的二級結構進行鑒定，并通過氨基酸分析儀測定了裸藻蛋白的氨基酸組成。結果表明：裸藻蛋白泡沫分離的最佳條件為： pH5.5，裝液量300 mL，溫度30 ℃，稀釋倍數15 倍，在此條件下的蛋白回收率為94.27%，富集比為4.18。蛋白的持水量在60 ℃最大，為7.27 g/g，持油量在40 ℃最大，為14.74 g/g。裸藻蛋白的乳化能力、乳化穩定性、起泡性、泡沫穩定性均隨著質量分數的增大呈現先增加后減小的趨勢。FT-IR和UV顯示裸藻蛋白有典型的蛋白峰，它的二級結構表示裸藻蛋白以β-折疊為主。蛋白中必需氨基酸含量和疏水性氨基酸含量為35.28%和50.81%。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
石化及生物化工過程經常產出富含苯乙酮(AP)和1-苯乙醇(PE)的混合產物,采用精餾、結晶等方法很難將二者分開。利用物理吸附法對AP和PE進行分離具有重要的意義。本文制備了一種b-環糊精-纖維素基超交聯微球(HCCM),并用于吸附分離AP/PE。通過紅外光譜儀(FT-IR)、氮氣吸附-脫附、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對其結構進行了表征,結果表明HCCM是由大量的糖單元和富苯基單元交織形成的具有多級孔結構的生物質基聚合微球。對HCCM吸附分離AP/PE的性能進行研究,發現間歇吸附下吸附很快達到平衡,HCCM對AP有較高的吸附量且明顯高于PE。連續吸附下PE較AP提前穿透,穿透間隔較長,并且有較高的分離因子,說明HCCM能有效地分離AP/PE。重復使用實驗證明該材料具有良好的循環使用性。
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李欣燕, 張曉雨, 趙巧玥, 崔冰, 來洪濤, 邵志暉, 趙銘欽
2023,40(6), DOI:
Abstract:
為開發羰基呋喃類香料前體，分別以2-乙?；拎?、2-乙?；绶院涂反紴槠鹗荚?，在iprPNP型Pincer錳催化劑的催化作用下經脫氫偶聯反應一步合成3-(呋喃-2-基)-1-(吡啶-2-基)丙-1-酮 (Ⅲa)和3-(呋喃-2-基)-1-(噻吩-2-基)丙-1-酮 (Ⅲb)。通過1H NMR、13C NMR、HRMS表征目標化合物的結構，并對其熱性能進行鑒定。結果表明，目標化合物Ⅲa從99.9 ℃開始降解，主要失重區間為99.9~875 ℃，在259 ℃失重速率最大，總失重為97.31%；目標化合物Ⅲb從116.2 ℃開始降解，主要失重區間為116.2~875 ℃，在274 ℃失重速率最大，總失重為98.41%。在300~900 ℃的有氧裂解氛圍下，目標化合物Ⅲa裂解后主要有烷基呋喃類、烷基吡啶類、2-乙酰吡啶等特征香味物質；目標化合物Ⅲb裂解后鑒定出烷基呋喃類、烷基噻吩類、2-乙酰呋喃等特征香味物質。通過對單料煙進行加香效應評價，確定目標化合物Ⅲb的最適宜添加量為3mg/kg。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
海藻酸鈉水解產物聚甘露糖醛酸（PM）的羧基與乙二胺（EDA）的一個氨基反應制得了中間體 PM-EDA， PM-EDA 分別與 8 種酚酸（PA）接枝共聚，制得了 8 種接枝共聚物酚酸-g-聚甘露糖醛酸（PA-g-PM）。對 PM-EDA 的制備條件進行了優化，探究了 PA 結構對 PA-g-PM 抗氧化活性的影響。結果表明，在 n(PM)∶n(EDA)=1∶1.5， n(PM)∶n（碳二亞胺）∶n（N-羥基琥珀酰亞胺）=1∶2∶1，pH 8.0 條件下反應 24 h，獲得最高取代度（17.27%） 的 PM-EDA。8 種 PA-g-PM 的接枝率在（4.171±0.16）~（8.880±0.32） mg 沒食子酸/g 之間。UV-Vis、FTIR、 XRD 表征證實酚酸已成功接枝到 PM 上。相比于 PM，8 種 PA-g-PM 對 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由 基的清除率和對鐵的還原力均顯著提升。PA-g-PM 的抗氧化性能與其中的酚羥基個數呈正相關關系，含有對位 酚羥基的 PA-g-PM 的抗氧化性能優于含有鄰位酚羥基的 PA-g-PM 的抗氧化性能，PA-g-PM 中的酚羥基被甲氧基 取代后抗氧化性能減弱。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以Na2S2O3為硫源，采用改進的草酸鹽-熱解法制備出系列不同硫修飾量的Co3O4多孔催化劑材料（Sx@Co3O4，x=0.25、0.5、0.75、1，x代表硫的添加比例，以Co(NO3)2?6H2O的物質的量為基準計算得到）。以亞甲基藍（MB）為降解模型，對不同催化劑活化過一硫酸鹽（PMS）的性能進行對比研究?？疾炝斯に噮担ù呋瘎┯昧?、PMS濃度、反應溫度、常見陰離子種類）在Sx@Co3O4-PMS體系下對MB降解率的影響，并對催化劑的循環穩定性進行了評價。結果表明，隨著硫引入量的增加，Co3O4的催化性能逐漸升高，S1@Co3O4樣品表現出最佳的催化性能。硫元素以SO42-的形式鍵合在Co3O4的表面，Co3O4催化活性的增強是SO42-在其表面修飾引起的比表面積增大、表面氧空位含量增多以及對HSO5-的極化增強三者綜合作用的結果。在最優化反應條件下（催化劑用量0.04 g/L、PMS濃度0.6 mmol/L、反應溫度25 ℃，反應時間25 min），S1@Co3O4-PMS高級氧化體系對 500 mL 10 mg/L MB溶液的降解率高達98.35%。S1@Co3O4可通過簡單的方式回收利用，在連續4次循環使用后其對MB的降解率仍可達68.57%。電子順磁共振譜（EPR）證實，MB在S1@Co3O4-PMS體系中的降解是自由基（?SO4-、?OH和?O2-）和非自由基（1O2）共同作用的結果。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
采用二步法合成了溴代甲基咪唑 修飾的蜜勒胺低聚物催化劑(CN-MIm)，利用FTIR、XRD、SEM、TG和XPS等手段對其結構、形貌和熱穩定性等進行了表征。結果表明，咪唑基離子液體成功負載在蜜勒胺低聚物上，且具有較好的熱穩定性?？疾炝朔磻に嚄l件對環氧氯丙烷（ECH）和CO2環加成活性的影響，以CN-MIm為催化劑，在反應溫度為120 ℃，反應時間為1.5 h，CO2壓力為2.0 MPa，催化劑與ECH質量比為0.036條件下，ECH轉化率和氯代碳酸丙烯酯（CPC）產率分別為99%和98%。實驗表明，CN-MIm對不同環氧化物均具有良好的普適性。此外，提出了蜜勒胺低聚物中含有的羥基、氨基及咪唑基離子液體中溴離子對環氧化物和CO2環加成的協同催化反應機理。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以鎳為金屬節點，腺嘌呤和檸檬酸為有機配體，采用溶劑熱法制備非晶態金屬有機配合物Ni-A-CA。將PdCl2溶液浸漬于載體Ni-A-CA后用NaBH4還原制得高分散的Pd納米粒子（Pd NPs）催化劑Pd/Ni-A-CA。通過XRD、TEM、XPS等對催化劑的結構、形貌以及組成進行表征分析。結果表明：Pd NPs高度分散在載體Ni-A-CA上，其粒徑為2.2 ± 0.3 nm，且載體與Pd NPs之間存在強的相互作用，增強了催化劑的催化性能。在90 ℃，2 MPa H2條件下，負載量為3%（以Ni-A-CA的質量計，下同）Pd/Ni-A-CA催化劑催化喹啉加氫反應70 min，喹啉轉化率為99%，生成1,2,3,4-四氫喹啉選擇性大于99%。催化劑3% Pd/Ni-A-CA經過5次循環后，其催化性能基本保持不變。
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2023,40(6), DOI:
Abstract:
以乙二胺、CS 2 為原料、水為溶劑，一鍋合成了亞乙基硫脲（ETU），收率和 HPLC 純度均達到 99%以上。 利用 NMR、FTIR 對產物結構進行了確證?？疾炝?CS 2 滴加溫度、乙二胺與 CS 2 物質的量比、回流反應溫度、 回流反應升溫速率及 NaOH 反應段 NaOH 用量對 ETU 收率、HPLC 純度的影響。結果表明，ETU 的最佳合成工 藝條件為 CS 2 滴加溫度 25~30 ℃、n(乙二胺)∶n(CS 2 )=1∶1.20、回流反應溫度 65~70 ℃、回流反應升溫速率 0.17 ℃/min、NaOH 反應段 NaOH 用量為乙二胺質量的 3.0%。以此工藝為模板，合成了 1,3-二乙基硫脲（DETU）和 四氫-2(1H)-嘧啶硫酮（PUR）。中試實驗表明，該工藝穩定可靠，產品收率、HPLC 純度均達到 99%以上，母液 可循環套用。
2023年第40卷第6期
綜論
功能材料
催化與分離提純技術
香料與香精
食品與飼料用化學品
水處理技術與環境保護
精細化工中間體
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
中草藥是中國傳統的純天然藥物，具有來源極廣、藥物殘留少、毒副作用微小和無抗藥性等優點。中藥材中的一些活性成分具有抗炎、抗氧化、抗菌等功效，被廣泛應用于日常保健和臨床醫療中。近幾年來，越來越多的高安全性、溫和、低刺激性的中草藥活性成分作為天然添加劑應用在化妝品中。同時，含中草藥的化妝品在全球市場上的需求量正在不斷增加，這為中草藥及其活性成分在化妝品中的運用的研究提供了思路和動力。首先，總結了中草藥中6種常見活性成分，如酚類化合物、類黃酮、皂苷、萜類化合物、類胡蘿卜素和天然多糖的結構和功能；接著，綜述了中草藥活性成分的5大功效：保濕、祛斑美白、防曬、抗皺與祛痘及作用機制；最后，提出了中草藥功效性成分在化妝品應用中存在的問題并指出未來發展方向。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
為了延長產品的貨架期及智能監測其品質變化，以乙?；土姿峄p改性木薯淀粉為原料，花青素為顏色指示劑，通過流延法制備了新鮮度指示型包裝膜。采用正交實驗探究包裝膜木薯淀粉種類、木薯淀粉質量濃度、甘油含量、花青素濃縮液含量4個因素對膜物理、機械和水蒸氣阻隔性能的交互影響，并考察了最優膜在魚片包裝中的顏色智能反應特性。結果表明，當乙?；矸哿姿狨ベ|量濃度為40 g/L，甘油含量為30%（以木薯淀粉的質量為基準，下同），花青素濃縮液含量為30%（以木薯淀粉的質量為基準，下同）時，制備的包裝膜（S1膜）綜合性能最優，其透明度、疏水性、水蒸氣阻隔能力和抗拉強度較天然木薯淀粉膜分別提高36.18%、72.38%、40.00%、353.37%。S1膜在酸性、中性和堿性環境下分別呈粉紅色、紫色和黃綠色，且對氨氣反應靈敏。S1膜的顏色變化可反應魚片新鮮度等級。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
纖維素是自然界儲量最豐富的可再生生物質資源，其綠色高值化利用在實現“雙碳”和“循環經濟”目標中起到不容忽視的重要作用。纖維素的綠色高效溶解是實現其高值化利用重要途徑之一。眾多纖維素溶劑體系存在價格昂貴、毒性和環境威脅、溶解工藝復雜、溶解效率低、溶劑回收困難和能耗高等問題。金屬鹽溶液體系具有高穩定性、價格便宜，同時溶解纖維素速度快、溶解工藝簡單等特點，是更具應用前景的低成本綠色溶劑。本文綜述了不同金屬鹽溶液溶解纖維素的溶解機理，總結了影響溶解性能的關鍵因素，并進一步綜述了基于不同金屬鹽溶液溶解纖維素在薄膜材料、凝膠材料以及復合材料等領域的應用研究進展，總結并展望了金屬鹽溶液在纖維素溶解及功能化應用方面的優勢、不足及發展方向，以期為纖維素的綠色高效溶解的研究與應用提供參考與借鑒。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
擁有大環π電子高度共軛結構的酞菁（Pc）核，具備自組裝的潛在特征，且在可見光區域具有強吸收。經修飾改性的酞菁衍生物被應用于液晶顯示、太陽能電池、非線性光學等光電材料中，其中液晶相行為影響材料性能方面更引人關注。通過修飾酞菁核可以改變液晶相行為，最具有代表性的修飾是酞菁核中心空腔陽離子配位和外圍添加取代基團。經修飾改性的酞菁衍生物柱狀自組裝趨勢明顯，盤狀中間相易形成，共軛層之間電子的傳輸能力得到增強，具備了作為光電材料基本性質。本文綜述了近十幾年來酞菁衍生物盤狀液晶材料的研究進展，分析總結了酞菁核的結構修飾對其液晶性能影響之間的構效關系，最后進一步對酞菁衍生物盤狀液晶在高性能材料合成方面存在缺陷和研究方向進行了展望。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
聚硅氧烷由于其特殊的—Si—O—結構存在，使得聚合物具有優異的防水防污性能和高強度的優點，且其特殊的有機-無機結構使其兼具有機物和無機物的特性，因此在金屬防腐蝕領域具有突出的優勢。本文在聚硅氧烷提升涂層防腐蝕性能最新研究進展的基礎上，從聚硅氧烷分子結構改性、無機納米粒子改性聚硅氧烷、超支化聚硅氧烷和自修復聚硅氧烷等方面歸納總結了聚硅氧烷涂層的防腐蝕性能，并對聚硅氧烷在防腐蝕領域的應用進行了展望。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
近年來，室內空氣污染問題逐漸成為人們關注的焦點，揮發性有機物（VOCs）是造成這一問題的主要來源。光催化涂層作為一種新型VOCs凈化技術，可以在太陽光下自發將VOCs降解為水和CO2，高效節能，不會產生二次污染，引起研究者的廣泛關注和深入研究。結合國內外研究現狀，該文系統介紹了用于室內VOCs凈化的光催化涂層的制備方法以及涂層光催化性能和穩定性的影響因素，并對VOCs的光催化凈化機理和影響因素進行闡述，同時對不同光催化涂層種類的研究進展及應用現狀進行介紹，最后對光催化涂層進行了總結和并對其未來的發展方向進行展望。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
為了抑制由于鈦酸鋇(BT)納米粒子和聚間苯二甲酰間苯二胺(PMIA)介電常數差異引起的PMIA復合電介質內部局部電場畸變，分別將二氧化鈦(TiO2)和聚多巴胺(PDA)包裹在BT表面形成雙核殼結構PDA@TiO2@BT復合粒子(PTBP)，隨后PTBP與PMIA溶液復合制備得到PTBP/PMIA復合膜 。結果表明：隨著PTBP含量的增加，PTBP/PMIA復合膜 的介電常數明顯提升；當PTBP含量為PMIA質量的10 wt% 時，復合電介質在1×103 Hz時的介電常數相較于PMIA基體提高了57.1%，同時在高溫環境中(>150 ℃)，PTBP/PMIA復合膜的介電性能保持穩定。此外，PTBP復合粒子還明顯改善了PTBP/PMIA復合膜的儲能特性；當PTBP含量為10 wt%時，復合電介質在室溫、250 MV/m 時的儲能密度(Ue)和放電能量密度(Ud)分別為1.91 J/cm3和1.23 J/cm3，相較于PMIA基體分別提升了103.2%和61.8%。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
用甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）對海藻酸鈉（Na-Alg）進行接枝改性得到Alg-GMA，利用光引發自由基聚合協同二價陽離子（M2+，M代表Ca和Ba）配位交聯作用，可調節海藻酸鹽水凝膠的結構與性能。1HNMR結果表明，Alg-GMA中出現了與GMA相關的氫信號。在光引發劑Irgacure 2959存在下，Alg-GMA經波長365 nm紫外光照射90s即可快速形成Na-Alg-GMA水凝膠。SEM和壓縮應力-應變結果顯示，Ca2+和Ba2+具有調節GMA接枝光交聯海藻酸鹽凝膠結構與性能的作用，這可能與Ca2+的平面四方形構型dsp2軌道雜化方式和Ba2+的正八面體構型d2sp3軌道雜化方式有關。體外釋放實驗結果表明，Ca-Alg-GMA和Ba-Alg-GMA均具有腸道靶向釋放藥物能力。溶血率和MTT實驗結果顯示，Ca-Alg-GMA和Ba-Alg-GMA具有血液相容性好、細胞毒性低的特點。該研究拓展了基于海藻酸鹽的新材料制備方法及其在生物醫藥領域中的應用空間，并提供了理論依據和實驗支持。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
以對苯二酚為原料，依次與2-氯-5-硝基三氟甲苯和2-氯-5-硝基吡啶進行親核取代反應，還原后制備得到一種含吡啶雜環的氟化二胺單體6-{4-[4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯氧基}吡啶-3-胺，并采用兩步法將其與二酐聚合，得到4種芳香族聚酰亞胺（PI）。對所得PI的溶解性、耐熱穩定性、光學性能、力學性能等進行表征。結果表明，基于4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐（ODPA）和六氟二酐(6FDA)的PI在常見有機溶劑中都有不錯的溶解性。N2氛圍下，這些PI的5 %、10 %熱失重溫度分別在548 ℃和566 ℃以上，玻璃化轉變溫度在226~290 ℃，具有良好的耐熱穩定性。這些PI薄膜有較好的光學透明度和力學性能，截止波長在382~438 nm，500 nm處的透過率在62 %~78 %，拉伸強度為98.3~110.5 MPa，彈性模量為1.86~2.14 GPa，斷裂伸長率為9~23 %。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
構筑Z型異質結復合物是光催化領域解決電子-空穴對復合較快的常用方法,其獨特的雙光子體系能高效的提升光催化速率而備受關注。本文通過水熱法原位構筑二維/二維(2D/2D)WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型異質結復合物,并且利用透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis DRS)、光電化學(PEC)和熒光光譜(PL)對其微觀形貌、物相結構、元素化學態和光電性能等進行表征分析,以及采用可見光(加λ>420 nm的濾光片)照射來評價2D/2D WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型異質結復合物光解水制氫氣和光降解甲基橙(MO)的催化性能。結果表明,在2D/2D WO3/Ag:ZnIn2S4 Z型異質結復合物中,隨著Ag:ZnIn2S4的含量增加,光催化性能也顯著增強。當Ag:ZnIn2S4的質量分數為35.0%時,復合物表現出最佳的制氫速率(158.93 μmol.g-1.h-1)與降解速率(0.18 min-1),這為基于WO3納米片設計和構筑2D/2D Z型異質結復合物用于可見光催化制氫和污染物降解提供了新的見解。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
使用蛭石（VMT）作為填料，以可生物降解的聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）作為基體，采用熔融-吹塑法制備出蛭石/聚對苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（VMT/PBAT）復合薄膜，并通過添加聚苯乙烯馬來酸酐共聚物（SMA）作為相容劑制備了VMT/PBAT/SMA復合薄膜。對純PBAT薄膜、VMT/PBAT和VMT/PBAT/SMA復合薄膜的熱性能、流變性能、水蒸汽阻隔性能、斷面微觀結構和力學性能進行了測試。結果表明，相比純PBAT薄膜，蛭石的填充使VMT/PBAT復合薄膜的熱穩定性降低，相容劑SMA的添加增強了VMT/PBAT/SMA復合薄膜的熱穩定性；蛭石的添加使復合薄膜的結晶度降低了約2%。水蒸汽透過量測試表明，兩種復合薄膜水蒸汽阻隔性能符合國家標準；VMT的添加使VMT/PBAT復合薄膜的拉伸強度和斷裂伸長率降低，而添加相容劑SMA使VMT/PBAT/SMA復合薄膜的拉伸強度和斷裂伸長率相比VMT/PBAT復合薄膜提高約10 %。
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張江華, 李子軒, 葛艷艷, 唐晶晶, 周莊, 孫樂樂, 張華薇, 周大勇
2023,40(7), DOI:
Abstract:
以四氯化鋯、磷鉬酸水合物、1,2,4,5-苯四甲酸和（3-巰基丙基）三甲氧基硅烷為原料，通過原位合成法及接枝共聚法制得負載磷鉬酸的磺酸基功能化UiO-66（HPMo@UiO-66-SO3H）。采用XRD、FTIR、SEM、EDS、XPS、N2吸附-脫附和TG-DTG對其進行了結構表征；應用HPMo@UiO-66-SO3H促進大豆卵磷脂與中碳鏈脂肪酸（辛酸和癸酸）酯交換合成富含辛酸和癸酸的中碳鏈結構磷脂，通過正交實驗優化了反應條件，并對比了HPMo@UiO-66-SO3H與HPMo、UiO-66、HPMo@UiO-66和UiO-66-SO3H的反應活性，考察了HPMo@UiO-66-SO3H的循環利用性。結果表明，HPMo@UiO-66-SO3H具有介孔結構，并含有大量HPMo和磺酸基活性組分，且組分間可顯著協同促進中碳鏈結構磷脂的合成反應；當HPMo@UiO-66-SO3H含量為大豆卵磷脂、辛酸和癸酸總質量的百分之5，m（大豆卵磷脂）∶m（辛酸）∶m（癸酸）=1∶10∶10，50 ℃下反應4 h時，產物的中碳鏈脂肪酸接入率高達百分之94.31（辛酸和癸酸接入率分別為百分之44.21和百分之50.10）；HPMo@UiO-66-SO3H可循環利用5次活性無明顯下降。提出了HPMo@UiO-66-SO3H促進酯交換制備中碳鏈結構磷脂過程的可能反應機理。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
以異氰酸丙基三乙氧基硅烷、2-氨基噻唑和咪唑為主要原料，合成了（2-噻唑脲基）丙基三乙氧基硅烷（TUP）和咪唑酰胺基丙基三乙氧基硅烷（IAP）兩種唑硅烷偶聯劑。再分別以TUP和IAP為主成膜劑，采用浸涂法在銅箔表面固化成膜制備了具有高頻印制電路（PCB）應用價值的有機金屬涂層，并與棕化膜和甲基三乙氧基硅烷（KH132）、巰基丙基三乙氧基硅烷（KH580）有機涂層進行對比。利用FTIR、SEM、AFM和接觸角測量儀對涂層的結構、表面形貌、平整性和疏水性進行了表征。通過電化學、鹽霧和鹽水浸泡實驗對涂層的防腐性能進行測定，并分析了壓合后銅面/環氧樹脂層間附著力。結果表明，TUP和IAP唑硅烷偶聯劑均成功接枝到銅基表面，形成了一層相對平整光滑且致密均勻的有機保護膜。TUP含量為3%（以乙醇和水總質量為基準）形成的有機金屬涂層平整性較好，算術平均粗糙度（Ra）和均方根粗糙度（Rq）均低于21 nm，疏水性較優，水接觸角高達142°，耐腐蝕性較強，緩蝕效率可達99.2%，耐鹽霧可達14 d，壓合后銅/樹脂層間剝離強度為5.97 N/cm，滿足印制電路內層板附著力要求。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
選擇八角、桂皮、月桂葉、香蔥、姜按不同添加量和豬五花肉煮制，采用感官評價、電子鼻及氣相色譜-質譜聯用，探究不同組合香辛料添加量對豬肉湯風味輪廓及風味物質的影響。結果表明：組合香辛料最優添加量為：0.130%八角，0.050%月桂葉，0.027%桂皮，0.800%香蔥和0.130%生姜，且其添加量對豬肉湯風味輪廓影響較大。在4個不同濃度組合香辛料的豬肉湯中共同鑒定出56種揮發性物質。組合香辛料為豬肉湯引入了肉桂醛、茴香腦等物質。己醛、（2E，4E）-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇、3-羥基-2-丁酮及2-正戊基呋喃的相對含量隨香辛料添加量增大而增大，表明香辛料中某些成分可能對脂肪氧化降解及美拉德反應有影響。本實驗為肉質品風味的改善提供了理論支撐。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
為探究增甜型酵母抽提物對10種甜味劑甜味的影響，文中采用高效液相色譜儀和氨基酸自動分析儀對其中的游離氨基酸，5'-核苷酸和有機酸等主要滋味物質進行定量分析；通過滋味活度值（TAV）評價滋味成分對甜味的貢獻。結果表明，增甜型酵母抽提物中共鑒定出11種TAV≥1的滋味物質，對滋味的貢獻較大；感官評價結果表明，添加質量濃度為0.1 g/L的酵母抽提物可顯著增強甜菊糖苷，羅漢果甜苷和三氯蔗糖的甜味；添加質量濃度為0.1 g/L的酵母抽提物可以使甜菊糖苷達到最強甜味感知的時間提前2.98 s；谷氨酸、丙氨酸均可顯著增強甜菊糖苷、羅漢果甜苷和三氯蔗糖的甜味感知，檸檬酸可顯著增強三氯蔗糖的甜味感知。分子對接結果表明，當谷氨酸或丙氨酸存在時，甜菊糖苷與T1R2之間的疏水相互作用增加。增甜型酵母抽提物對3種甜味劑甜味的增強作用實驗，對酵母抽提物的應用和甜味食品的開發具有較為重要的理論支撐。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
為獲得一種新型高載藥量、易分散型農藥制劑，基于藥物傳遞理論，以阿維菌素（AVM）為農藥模型，以乙基纖維素（EC）為主要農藥載體，以卡波姆（CB）為改性材料，利用靜電紡納米纖維載藥技術構建一種具有微納結構的農藥傳遞體系。通過對復配比例、溶解參數及紡絲條件的探索，結果表明：采用N,N-二甲基乙酰胺與乙醇以體積比3∶1的混合溶劑對載體材料EC與CB分別進行溶解，EC與CB紡絲液的體積復配比為1∶1時，農藥傳遞體系的載藥量可高達35.7%，包封率接近100%，耐光解性大幅提升。并且，該農藥傳遞體系的水分散性非常優異，具有長效釋藥性。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
設計合成并應用麥黃酮、阿魏酸、對香豆酸、芥子酸以及C5?C5連接 的二聚體等6種木質素模型物，結合稻草、麥草和燕麥三種堿木質素對秸稈類木質素中非常規特征結構的抗紫外輻射性能進行了研究。研究發現，分別將質量分數為2%的模型物或堿木質素添加至潤膚霜或低倍防曬霜后，添加麥黃酮后的霜體防曬指數（SPF值）增幅最高，阿魏酸次之，分別由基礎霜的SPF值 1.06(10.00)提升至4.67(38.49)和3.77(34.69)，增幅顯著；而添加對香豆酸和芥子酸后相應的SPF值增幅較少，揭示了甲氧基的存在形式對木質素紫外屏蔽性能的影響。將三種堿木質素添加至不同基礎霜后，相應的SPF值呈現不同程度的提升。結果表明，在木質素分離過程中保留麥黃酮有利于提升其紫外防護效果；同時，阿魏酸和對香豆酸的存在對秸稈類木質素的抗紫外輻射性能具有顯著影響。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
通過比較不同油茶副產品提取物的體外酪氨酸酶活性抑制作用,篩選出最佳抑制效果的油茶花提取物,并以曲酸作為陽性對照,采用體外培養的人A375黑素瘤細胞模型和斑馬魚胚胎模型探究其對體內外酪氨酸酶活性和黑色素合成的影響。結果表明,油茶花、油茶葉、油茶蒲和油茶粕提取物均表現出較好的酪氨酸酶活性抑制效果,其中油茶花效果最佳,其抑制IC50為0.49 mg/mL。與曲酸相比,油茶花提取物表現出極顯著的胞內酪氨酸酶活性抑制作用和黑色素合成抑制作用(p<0.01),作用濃度為160 μg/mL時,胞內酪氨酸酶活性的抑制率達到34.30%,相對黑素含量減少了26.41%。當油茶花提取物暴露濃度為100 μg/mL時,其對斑馬魚體內酪氨酸酶抑制率達到32.47%,相對黑素含量降低至64.39%,作用效果與曲酸相當。油茶花提取物在體內外均表現出了較好的酪氨酸酶抑制效果,對細胞和斑馬魚黑色素生成具有顯著抑制作用,且安全性高,是一種潛在的美白功能成分,在日用化妝品領域具有較高的應用前景。
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王鑫, 羅鈺, 修偉業, 遇世友, 周卓, 田夢甜, 馬永強
2023,40(7), DOI:
Abstract:
以甜玉米芯多糖和殼聚糖為涂膜原料，以甘油、阿拉伯膠為增稠劑，制備成多糖基復合涂膜，以涂膜拉伸強度為指標確定殼聚糖與乙酸比例1:100、阿拉伯膠的質量濃度0.15 g/mL、殼聚糖溶液與阿拉伯膠溶液的比例1:2、甘油添加量1.8 mL、甜玉米芯多糖納米乳添加量1.2 mL，采用響應面優化配方最后制備的甜玉米芯多糖基涂膜拉伸強度達到92.37±2.07 KPa。并將涂膜運用于千禧果、金錢橘、葡萄的保鮮處理，進行保鮮效果的研究，以水果的腐敗率、失重率、水果的顏色色差、多酚含量、可滴定酸、可溶性固形物為評價指標，采用主成分分析得知PC1和PC2的累計方差貢獻率為92.353%。說明涂膜對水果保鮮具有一定效果，為甜玉米芯多糖納米乳在涂膜保鮮方面的應用進一步提供理論依據，可為后續研究提供一些可行性支持。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
生物質衍生的多孔碳材料具有較大的比表面積和良好的孔結構等，但其表面活性位點較少，使其電化學傳感應用受到限制。為了提高其電化學活性，以蓮藕為生物質原料、聚磷酸銨（APP）為氮磷摻雜劑制備了一種N、P共摻雜生物質熱解碳材料，采用SEM、TGA、XRD、XPS和FTIP對材料的結構、形貌和元素組成進行了表征，并以該碳材料修飾電極，構建了一種檢測蘆丁的電化學傳感器。采用EIS、CV和DPV研究了傳感器的電化學性能及蘆丁在不同電極上的電化學行為。結果表明，蓮藕與APP質量比為1:1、熱解溫度為800 ℃條件下所制備碳材料修飾的電極對蘆丁的檢測效果最好。在最優化條件下，蘆丁濃度與該修飾電極的響應電流呈線性關系，檢出范圍為0.01~10.0 μmol/L，檢出限為（1.19±0.04）×10-8 mol/L（信噪比S/N=3）。此外，該修飾電極對雙黃連口服液和健康人尿樣中蘆丁的測定效果良好。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
以木薯淀粉為研究對象，通過熔融共混模壓法制得熱塑性木薯淀粉（TPS）/二氧化硅（SiO2）復合材料。研究超聲作用下不同粒徑（0.02 μm、0.2 μm、23 μm）二氧化硅對熱塑性木薯淀粉的回生熔融焓、回生速率、回生指數及球晶形態結構、接觸角、熱穩定性的影響規律。結果表明，與未超聲樣品相比，利用差示掃描量熱儀（DSC）發現經過超聲作用后TPS/SiO2復合材料的熔融焓增加，回生速率提高、回生指數降低，且添加20 nm SiO2制得產物回生速率提升幅度最大；偏光（PLM）和接觸角測試發現，經過超聲作用后，TPS/SiO2復合材料球晶都變得明顯、水接觸角提高。TG分析表明，超聲作用使復合材料的水分容易揮發，甘油與淀粉的結合能力增強，淀粉的分子結構穩定性增加。SEM分析表明，超聲作用下使得二氧化硅粒子在基體中聚集減少、分散更好；采用FTIR分析發現，復合材料的回生程度增加，雙螺旋結構減少；XRD分析表明，復合材料呈現出A+V晶型，超聲作用后使得V晶型增加、A晶型減少。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
用費托蠟（FTW）對凹凸棒土（ATP）進行表面改性制備阻燃劑F-ATP，并對F-ATP的形貌、結構及其熱穩定性進行了表征。結果表明，經改性后的ATP團聚現象消失且熱穩定性明顯提高。將阻燃劑F-ATP加入到聚對苯二甲酸/己二酸丁二酯（PBAT）基體中制備了PBAT/F-ATP復合材料。采用LOI、UL-94、CCT、FTIR-TG、拉曼光譜和SEM對復合材料的阻燃性能進行了分析。結果表明，阻燃劑F-ATP添加量為10%（以復合材料質量計，下同）的PBAT/F-ATP復合材料（PBAT-3）阻燃效果最佳，其LOI值達到23.5%，UL-94等級達到V-1級，熔滴現象得到明顯改善。此外，與ATP添加量為10%的PBAT/ATP復合材料相比，PBAT-3復合材料的PHRR、THR值分別降低了4.99%和26.11% 。TG-IR結果表明，PBAT-3復合材料氣態產物的釋放量在整個燃燒過程中均有所降低，起到了很好的氣相阻燃效果，這主要歸因于阻燃劑F-ATP的加入使得PBAT/F-ATP復合材料形成致密且連續性好的炭層結構，有效地隔絕了復合材料內部與外界的熱量/質量的傳遞。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
使用溶劑熱法將HKUST-1〔Cu3(BTC)2， BTC為1,3,5-苯三甲酸〕負載到聚磷酸銨（APP）的表面制得HKUST-1@APP，然后將不同量的HKUST-1@APP與環氧樹脂（EP）混合后固化制備HKUST-1@APP / EP阻燃復合材料。通過水平垂直燃燒測定儀、氧指數測定儀、電子拉力機等對EP復合材料進行了阻燃和力學性能分析。結果表明，當HKUST-1@APP的添加量為總體系的5%時，復合材料EAC-5的極限氧指數為27.5 %，垂直燃燒測試（UL-94）通過V-1級。添加HKUST-1@APP后，樣品殘炭的AD/AG(拉曼光譜中無定形碳的碳原子與晶體碳中SP2雜化的碳原子振動分別形成的D峰與G峰的峰面積比)降低到0.043，而添加總質量5%APP的EA-5的AD/AG為0.3161，說明HKUST-1@APP還可以改善環氧樹脂燃燒過程中產生的炭層，使炭層更連續、石墨化程度更高。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
為提高滌綸織物的阻燃性能,并解決滌綸織物的熔滴現象,本文采用石墨烯微膠囊與海藻酸鈉共混制備出阻燃涂覆液,采用浸軋法制備阻燃涂覆滌綸織物?？疾焱扛矞炀]織物的阻燃性能,力學性能以及熱學性能,結果表明：25g/L的海藻酸鈉和1g的石墨烯微膠囊阻燃涂覆處理后的滌綸織物的極限氧指數由19.7%,上升到28.34%,達到難燃織物的標準。整理后的滌綸織物達到了V-0標準,滌綸織物燃燒后產生的熔滴的現象消失?？椢锏臄嗔褟娏τ?35.21N降低到了106.77N。涂覆處理前后,織物達到最大熱分解速率的溫度未產生明顯變化,殘炭率由12.07%上升到了26.98%,最大質量損失速率由1.79%/℃降低到了0.96%/℃。同時整理前后滌綸織物的熱焓值由58.4J/g上升至68.4J/g?？椢锏膶嵯禂涤?.587 W/cm.℃×10-4提高到0.842W/cm.℃×10-4,熱學性能得到了充分的提高。織物燃燒后所形成的殘炭由無到連續且致密。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
以硬脂酸、軟脂酸、油酸、環烷酸4種有機酸和活性MgO為主要原料，設計合成復合無機-有機酸鎂腐蝕抑制劑，考察使用性能，并對其作用機理進行探究。結果表明：復合碳酸鎂-環烷酸鎂腐蝕抑制劑具有較好的效果，加量為1000 μg/g時，煙氣中SO3含量降低了70.0%，鋼片腐蝕速率降低了21.6%。進一步分析表明，合成的產品是一種納米級MgCO3粒子在有機酸鎂膠束包裹下形成的穩定膠體體系，有效解決了MgCO3粒子在燃油中分散性差的問題，有利于發揮無機-有機鎂鹽的協同作用。隨著燃油燃燒，腐蝕抑制劑產生的MgO與燃油產生的V2O5結合，降低了V2O5的濃度，減弱了其對SO2向SO3轉化的催化作用，使煙氣中SO3含量降低，抑制了低溫腐蝕。同時，MgO的存在使燃燒生成的釩酸鹽種類由低熔點變為高熔點，高溫腐蝕得到緩解。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
為改善油藏儲層非均質性，提高酸化施工作業效果。以丙烯酰胺（AM）、磺酸鹽單體（HSY）、十八烷基二甲基烯丙基氯化銨（DMAAC-18）為功能性單體，合成并研究了一種表面活性劑-聚合物自組裝酸化轉向用聚合物AHD，利用FTIR和GPC對產物結構進行了表征。通過AHD與十八烷基三甲基氯化銨（STAC）自組裝形成酸化轉向體系。90 ℃下，AHD加量為1.0 %、STAC加量為0.2 %（以HCl溶液總質量為基準），無需交聯劑轉向酸黏度從3 mPa·s增加到288 mPa·s，鮮酸黏度低于非交聯聚合物轉向酸，容易注入地層。油的加量為1.0 %時，可使殘酸破膠后黏度低于10 mPa·s，保留了黏彈性表面活性劑型轉向酸在遇油自動破膠，利于返排的優點。通過TEM與DLS研究機理發現Ca2+會促進表面活性劑-聚合物自組裝體系形成更加龐大的聚集體，進而使轉向酸得以轉向。
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2023,40(7), DOI:
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摘 要：以α-磷酸鋯（α-ZrP）為協效劑，與哌嗪改性聚磷酸銨（Pa-APP）/季戊四醇（PER）復配構建膨脹型阻燃體系，研究了該阻燃體系對聚丙烯酸酯的阻燃效率，分析了其阻燃機制。正交試驗表明：當阻燃劑總添加量為25%，Pa-APP : PER=9:2以及α-ZrP含量為2%時，阻燃改性聚丙烯酸酯的LOI值達到最大值(30.4%)，UL-94達到V-1等級，熱釋放峰值和總熱量釋放量相比純聚丙烯酸酯分別降低了75.9%和39.4%。通過掃描電子顯微鏡、紅外分析儀對改性聚丙烯酸酯殘炭的形貌和成分進行分析，證實Pa-APP/PER/α-ZrP復合阻燃體系能夠有效抑制熔滴，提高聚丙烯酸酯的殘炭量和改善炭層結構，降低燃燒過程中的生煙量，顯著提高改性聚丙烯酸酯的阻燃安全性能。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
以三乙烯四胺（TETA），氧化石墨烯（GO），環氧樹脂E44、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚（TPEG）、甲基聚氧乙烯環氧基醚（MEH）和γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷（KH560）為原料，采用原位聚合法首先將TETA與GO球磨分散，使TETA與GO通過共價鍵相連，然后依次滴加E44、TPEG、MEH和KH560合成氧化石墨烯-水性環氧樹脂固化劑（TGO-WPEA），再與環氧樹脂乳液（Epikote-6520）復合制得氧化石墨烯改性水性環氧樹脂防腐涂料（TGO-EP）。通過FTIR、XPS和XRD對納米材料進行結構表征，采用電化學測試和鹽霧實驗對復合涂層TGO-EP的防腐性能進行了研究。結果表明，固化劑分子通過共價鍵連接到GO表面，改善了GO在環氧樹脂中的分散穩定性和接枝率，提高了TGO-EP復合涂料對腐蝕介質的屏蔽性能。與EP涂層相比，其腐蝕電位從-0.267mV提高到-0.125mV，腐蝕電流密度從5.44×10-8減小到1.09×10-8 A/cm2；EIS測試表明，浸泡20d后，TGO-EP仍具有最高的低頻阻抗。
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2023,40(7), DOI:
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通過異戊烯醇聚氧乙烯醚（IPEG）對氧化石墨烯（GO）進行原位酯化改性，合成了氧化石墨烯-異戊烯醇聚氧乙烯醚中間體（GO-IPEG），與丙烯酸通過自由基共聚合反應制備了聚羧酸原位改性氧化石墨烯減水劑GO-PCE。利用FTIR、Raman、UV-Vis及Zeta電位分別對GO-IPEG和GO-PCE結構進行了表征。紅外結果表明，IPEG接枝到GO表面，而后GO-IPEG與丙烯酸發生原位接枝聚合反應。UV-Vis及Zeta電位結果表明，GO-PCE依靠IPEG的空間位阻作用使GO在基體中具有較優的分散效果。水泥及混凝土性能結果顯示，當GO-PCE折固摻量為0.15%（以水泥質量為基準）時，即可達到飽和吸附，水泥凈漿流動度高達280 mm，混凝土28 d抗壓強度為57 MPa、28 d收縮率為190×10-6、28 d電通量為1950 C。
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2023,40(7), DOI:
Abstract:
探索以丹皮酚為前體催化合成一氯代查爾酮及其黃酮的工藝,開拓合成氯代查爾酮和黃酮的新途徑。讓丹皮酚和不同位次的一氯代苯甲醛通過克萊森-斯密特反應堿催化合成一氯代的查爾酮Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,進而對三種查爾酮分別進行碘催化關環合成出來了一氯代的黃酮Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ,測試產物的1H NMR、13C NMR、135° DEPT、FTIR以及其紫外和熒光性能,氯代黃酮Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的收率分別為88.6%、87.7%、86.1%,在熒光峰(λex/λem)220/415 nm處熒光強度分別為400、500、600。合成查爾酮是關鍵步驟,以合成查爾酮Ⅰ為例,通過考察堿、溫度、溶劑等單因素對查爾酮產率的影響,經響應面法優化其合成工藝條件：一氯代苯甲醛的用量3.6 mmol、丹皮酚3 mmol、乙醇15 mL、NaOH 0.239 g、70 ℃下回流10 h,查爾酮Ⅰ的收率高達93.7%,同樣條件下,查爾酮Ⅱ、Ⅲ的收率為92.3%、92.1%。該文合成一氯代查爾酮及其黃酮的工序簡單、綠色環保,可實現規?；可a。
