2024年第41卷第4期

综论

• 功能性Janus纳米颗粒的研究进展

  鲍 艳, 项 茹

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (36) HTML (0) PDF (3.83 MKB)(0)

  Abstract:

  Janus纳米颗粒是一类在空间或物化性质上各向异性的纳米材料，因其独特的性质和在功能涂层、环境、催化、生物医学等领域的应用而受到广泛关注。不同纳米颗粒的侧边分布为定制具备丰富功能的Janus纳米颗粒提供了一个灵活的平台，与传统均质纳米颗粒相比，功能性Janus纳米颗粒凭借两种功能或多种功能的结合拓展了更多的新兴应用领域。该文重点讨论了目前发展较为迅速的，如磁响应性、催化性、非对称浸润性及自驱动性等功能性Janus纳米颗粒的制备策略，同时介绍了功能性Janus纳米颗粒的应用领域，并对其存在的问题进行分析讨论，最后，对功能性Janus纳米颗粒合成和应用前景进行了展望，以期为相关研究者提供思路。

• 氨燃料固体氧化物燃料电池性能研究进展与展望

  倪士栋, 魏胜利, 杜振华, 马万达, 路品智

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (17) HTML (0) PDF (9.32 MKB)(0)

  Abstract:

  氨是一种零碳燃料,也是富氢载体,具有较大储运优势。固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)是一种清洁高效发电装置,在分布式发电、热电联供、储能调峰等领域有广阔应用前景,氨气可直接用作SOFC阳极燃料以实现高效、清洁、低成本发电。首先简介了质子传导型和氧离子传导型氨SOFC的工作原理,电解质、电极材料的选择以及氨气在阳极的分解过程。其次总结了氨SOFC的实验研究现状,以单电池最大功率密度为评价指标,综述了不同电解质/电极材料、电解质厚度、操作温度等因素下两种传导类型的氨SOFC的性能表现,并分析了造成电池性能差异的原因。之后介绍了氨SOFC当前面临的挑战,最后对氨SOFC未来研究方向、热电联供系统的应用进行了展望。

• 光催化技术在水处理中的应用研究进展

  杨跃武, 凌冉冉, 周书葵, 段毅, 姜培渲, 王坤

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (10) HTML (0) PDF (2.08 MKB)(0)

  Abstract:

  光催化技术在水处理领域的应用,既可以提高水质安全,也可以缓解全球能源和水资源短缺问题,是一项具有广泛应用前景的技术。本文首先介绍了光催化技术的基本原理及常用光催化剂的特点,综述了光催化剂技术在饮用水和废水处理应用方面的研究进展及发展方向,重点介绍了光催化技术在饮用水中的除嗅、消毒,在染料废水、含油废水、制药废水、催化还原重金属离子、养殖废水、焦化废水方面的应用,为类似污染水质的处理提供了的参考依据,最后对光催化技术及光催化剂的发展进行了展望。

• 仿生太阳能驱动界面蒸发器的进展与挑战

  李吉焱, 刘美辰, 罗雯雯, 邢郭宇, 孙寒雪

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (9) HTML (0) PDF (4.10 MKB)(0)

  Abstract:

  太阳能界面蒸发(SSG)作为一种高效、可持续的水资源获取方法,近年来受到了广泛关注。基于仿生原理设计的太阳能界面蒸发器(B-SSG)在提高能源转换效率、降低盐结晶和抗污染等方面展现了巨大的潜力。本文梳理了近年来的仿生学在太阳能界面蒸发领域了应用。对比了B-SSG的结构、性能和仿生机理,讨论了不同类型仿生蒸发器的优缺点,探讨了B-SSG所面临的共性问题,并提出了未来的研究挑战,以此为实现B-SSG的高效净水提供了理论分析基础。基于仿生原理设计的B-SSG具有广阔的应用前景,在解决淡水资源紧缺和能源短缺等问题上发挥重要作用。

• 生物质基柔性超级电容器研究进展

  张萱, 林琳, 张健, 刘静

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (11) HTML (0) PDF (839.33 KKB)(0)

  Abstract:

  随着可穿戴设备的发展及公众环保意识的提升，开发高性能兼绿色经济型的柔性电化学储能器件已成为研究热点。以生物质为前驱体制备性能优异的储能材料，可以显著降低生产成本，实现碳资源的可持续利用，具有极大的发展潜力和实际应用价值。该文根据生物质基柔性超级电容器的组成及构型，依次阐明了柔性超级电容器的电极材料、柔性隔膜和各种组装方式，介绍了柔性超级电容器的电极材料，分析了木基、纤维素凝胶基、纸基以及生物质废料电极材料的特点和优势，阐述了生物质基柔性隔膜研究现状，包括纤维素纸隔膜和生物隔膜；此外，以整体性能和应用领域为依据，介绍了3种不同的柔性超级电容器构型：叠层型（三明治型）、叉指型（微型叉指化）、纤维型（线型），并对比了不同组装方式的柔性超级电容器在性能上的差异；最后分析了生物质材料用于柔性超级电容器面临的挑战，对柔性器件未来发展方向进行了展望。

• 铜基材料电催化还原硝酸盐制氨研究进展

  董亚男, 赵长盛, 陈庆锋, 刘伟, 谭宇, 刘绪振

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (11) HTML (0) PDF (691.60 KKB)(0)

  Abstract:

  人类工农业活动导致环境中硝酸盐浓度升高，利用电催化技术将硝酸盐还原合成氨符合“双碳”政策，可达到去除硝酸盐污染和制备氨的双重目的。该文综述了铜基材料电催化硝酸盐还原的反应机理，从反应机理角度分析了不同铜基催化材料优势性能的起源。围绕铜单原子、单金属铜、铜基合金、铜基氧化物和铜金属有机框架的大量研究实例分析，对不同铜基催化材料硝酸盐还原合成氨性能归纳总结。通过对铜基材料硝酸盐还原影响因素的分析，针对目前存在的问题展开探讨，以期为未来铜基催化剂电催化硝酸盐还原制氨的开发与实际应用提供参考。

• 聚合物基MXene复合材料的光热性能研究进展

  马莉, 马建中, 张雷

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (12) HTML (0) PDF (3.32 MKB)(0)

  Abstract:

  MXene是一种新兴的二维纳米材料,具有组成可调、结构可控的特性和优异光热性能。MXene可吸收入射光并将其高效转换为热能,这为太阳能的有效利用提供了新途径。将MXene加入聚合物基体中,可赋予聚合物基复合材料优异光热性能,并拓宽复合材料应用范围,因而被广泛研究。具有光热性能的聚合物基MXene复合材料在海水淡化、个人热管理、光热抗菌和光热治疗肿瘤等方面有着广泛的应用前景。本文总结了MXene及聚合物基MXene复合材料的制备方法,介绍了光热材料的光热转换机理,综述了聚合物基MXene复合材料在光热转换方面的研究进展,展望了具有光热性能的聚合物基MXene复合材料在应用中存在的挑战和未来的发展方向。

功能材料

• 双羟基染料改性有色水性聚氨酯的制备与性能

  鲍艳, 韩旆, 刘锋, 刘超, 颜红侠, 张文博

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (9) HTML (0) PDF (1.80 MKB)(0)

  Abstract:

  研究双羟基染料不同引入方式对水性聚氨酯（WPU）乳液及其成膜性能的影响。采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃（PTMG）、N,N-二甲基甲酰胺（DMPA）和1,4-丁二醇（BDO）合成了水性聚氨酯乳液。将酸性红87作为扩链剂部分替代1,4-丁二醇制备了ARWPUA-1~3有色聚氨酯乳液；作为软段部分替代PTMG制备了ARWPUB-1~3有色聚氨酯乳液；使用物理共混法将染料与水性聚氨酯混合制备了WPU/AR。采用红外光谱和紫外-可见吸收光谱对样品的化学结构进行了表征；研究了不同工艺制备的有色水性聚氨酯的储存稳定性、耐溶剂性能、耐干/湿摩擦色牢度以及力学性能；并采用分子动力学模拟对不同聚氨酯体系进行结合能的分析。实验结果表明，ARWPUA-2具有优异的储存稳定性，可储存6个月以上；在热水、NaOH、HCl和甲苯等溶剂中均不会发生溶解脱色现象；具有良好的耐干/湿摩擦色牢度和较高的力学性能，其拉伸强度由13.8 MPa提升至22.6 MPa，断裂伸长率为810%。

• 静电纺丝紫苏醛/甲基-β-环糊精包合物纳米纤维的制备与表征

  张杨, 李晓明, 胡芬, 高爽

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (16) HTML (0) PDF (11.45 MKB)(0)

  Abstract:

  紫苏醛（PA）是一种从植物中提取的环保绿色天然活性成分，已被证明具有抗菌和抗氧化的特性。然而，PA的挥发性和水溶性较差限制了它的应用。本文以甲基-β-环糊精(MβCD)为主体分子，PA为客体分子，通过静电纺丝技术制备PA/MβCD包合物纳米纤维(PA/MβCD-IC-NF)。采用SEM对纤维的微观结构进行了表征。结果表明，PA/MβCD-IC-NF直径分布较均匀且纤维表面光滑，平均直径为（134±60） nm。运用1HNMR、XRD、FTIR和分子模拟等证明PA成功地被包裹在 MβCD空腔中，形成PA/MβCD包合物(PA/MβCD-IC)。此外，TGA和相溶解度研究结果表明，形成PA/MβCD-IC-NF后PA的热稳定性和水溶性都显著增强。抗氧化性实验和抑菌实验结果表明，PA/MβCD-IC-NF的抗氧化活性明显高于PA，对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制率分别为96.2%±0.1%和94.0%±0.3%。

• 用于水性车漆的受阻胺光稳定剂的合成及性能

  赵雪钦, 王博威, 许文胜, 沈华伟, 陈立功, 李阳

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (719.76 KKB)(0)

  Abstract:

  阳光照射引发的光氧老化对汽车清漆涂层造成了损伤，如何提高涂层的抗老化性能成为研究的重点。在清漆涂料中添加受阻胺光稳定剂是延长汽车清漆寿命重要的方法。因此，设计并合成了一种新型受阻胺光稳定剂（HALS），以三聚氯氰和N-丁基氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶为起始原料通过亲核取代反应得到中间体Ⅰ，再与己二胺哌啶反应生成中间体Ⅱ，最后水解，生成目标化合物TM-3。通过1H NMR、13C NMR证实了TM-3的结构。研究了其紫外吸收性能、热稳定性、光稳定性能和溶解性。结果表明，新型HALS TM-3在210nm处具有强烈的吸收；热稳定性能良好，在400℃以下能够保持热稳定，可以耐受较高的温度；由于其引入了亲水基团羟基，在含水的有机溶剂中比HALS 770具有更好的溶解性；比较TM-3和HALS 770在汽车清漆涂料中的光稳定性，在色差方面，加入TM-3的样品在模拟紫外光照射800 h后色差为6.01，而加入HALS 770的样品色差达到6.72；同样在光泽损失率方面，加入TM-3的样品在模拟紫外光照射800 h后光泽损失率为4.6%，而加入HALS 770的样品光泽损失率为6.7%。由此可知TM-3的光稳定效果优于HALS 770。新型受阻胺光稳定剂TM-3在汽车清漆涂层的耐老化方面具有潜在的商业应用前景。

• 基于强氢键作用的超分子微纳米涂层改性滤膜

  曹雪, 蔡苗苗, 李玉乐, 韩志, 高军凯

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (7) HTML (0) PDF (3.45 MKB)(0)

  Abstract:

  为解决油水分离滤膜循环使用性差的问题，采用超分子鞣酸-聚乙烯醇（TA-PVA）黏结剂黏附鞣酸-铜（TA-CuⅡ）形成鞣酸-聚乙烯醇-铜（TA-PVA-CuⅡ）涂层改性聚偏氟乙烯（PVDF）膜，制备具有稳固微纳米涂层的超亲水/水下超疏油TA-PVA-CuⅡ@PVDF滤膜。结果表明，在亲水性TA-PVA-CuⅡ微纳米涂层的作用下，TA-PVA-CuⅡ@PVDF膜的水接触角和水下油接触角分别可达到0°和151.0°，其对乳化油的分离膜通量和分离效率分别可达1169.30 L /(m2·h)和99.99%，展现出优异的油水分离性能。此外，对比分析二价铜离子改性时间对TA-PVA-CuⅡ@PVDF膜循环使用性以及涂层耐久性的影响，发现二价铜离子改性时间为20 min时，TA-PVA-CuⅡ@PVDF膜循环稳定性和耐久性最佳，具有15次的循环分离次数，并且通量改变率为6.6%。

• 界面阻燃化玻璃纤维协同聚磷酸铵增强阻燃聚乳酸树脂

  阮阳阳, 陈小随, 张爱清, 钱立军

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (7) HTML (0) PDF (4.26 MKB)(0)

  Abstract:

  采用短切玻璃纤维（GF）作为载体，先经3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对其表面氨基化处理后（GF-KH550），再以三乙胺为缚酸剂和催化剂，三氯氧磷（POCl3）和4, 4-二氨基二苯甲烷（DDM）为反应单体，在玻璃纤维表面原位聚合，获得超支化聚磷酰胺界面阻燃化玻璃纤维（GF@HBPN），并与聚磷酸铵（APP）一起应用于聚乳酸树脂（PLA），制备了系列GF-KH550/PLA、GF@HBPN/PLA和APP/GF@HBPN/PLA复合材料，对复合材料的热稳定性、力学和阻燃性能进行了系统分析。结果表明，与纯PLA相比，GF-KH550/PLA复合材料的拉伸强度有了明显提高，但玻璃纤维的“烛芯效应”严重恶化了其燃烧性能； GF@HBPN/PLA复合材料的拉伸强度也有提高，且燃烧过程中GF表面形成的界面残炭抑制其“烛芯效应”，改善了其燃烧性能（UL-94 V-2），但不足以达到理想阻燃效果。对于APP/GF@HBPN/PLA复合材料，当APP含量达10%、GF@HBPN含量（GF和APP含量以复合材料的整体质量为基准）达30%时，其极限氧指数（LOI）提升至26.8%，垂直燃烧等级达UL-94 V-0级，且其峰值热释放率（PHRR）、总热释放量（THR）和最大质量损失率（MLRmax）也较纯PLA分别下降了31.39%、23.57%和49.26%，显示出优异的火安全性能。

• 离子液体改性石墨烯的制备及其对ABS复合材料导热性能的影响

  王一杰, 张金镯, 龙佳朋, 梁兵

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (121.95 MKB)(0)

  Abstract:

  合成了一种氨基功能化离子液体[HAIM]BF4，并将其应用于石墨烯的改性。通过绿色直接的球磨法，将G粉与1-己基-3-氨乙基咪唑四氟硼酸离子液体[HAIM]BF4相结合，制备出离子液体功能改性石墨烯（G@ILs）。所得G@ILs使用熔融共混法加入丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）中，制备G@ILs/ABS复合材料。使用X射线衍射分析（XRD），X射线光电子能谱（XPS），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM）和拉曼测试等多种手段对G@ILs的结构和性质进行分析。结果表明，[HAIM]BF4通过阳离子-π相互作用对石墨烯进行了有效修饰，保持了石墨烯的结构完整性。由于G@ILs的独特性能，G@ILs/ABS复合材料在机械性能方面表现出相当大的改善。加入1 wt.%G@ILs的G@ILs/ABS复合材料的拉伸强度和弯曲模量为42.4 MPa和2145.1 MPa，比ABS提高了8.36%和12.76%。此外，在加入1 wt.%G@ILs的G@ILs/ABS复合材料的导热系数为0.249 W·m-1·k-1，比纯ABS提高了21.5%。

• （急）In2O3-CuO的制备及其光活化下的室温甲醛气敏性能

  韩君林, 刘锦梅, 孙建华, 孙丽霞, 廖丹葵

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (32.65 MKB)(0)

  Abstract:

  以InCl3.4H2O和Cu(NO3)2.3H2O为原料，尿素为沉淀剂，采用水热法制备In2O3-CuO复合材料。通过微观结构表征和宏观气敏特性相关联，探究紫外光活化In2O3-CuO复合材料的气敏性能与传感机制。研究结果表明，In2O3-CuO复合材料在375 nm 紫外光照射室温（25℃）条件下对50 ppm甲醛气体的灵敏度为298，与纯In2O3（2.4）相比灵敏度提高124倍，气敏性能的巨大提升归因于In2O3与CuO形成的p-n异质结，协同光活化条件下异质结界面产生的光生电子-空穴与氧物种（O2和O2-）间建立了氧的光活化吸附－解吸循环，使得室温下材料的气体吸附－解吸过程和表面反应增强。为光敏材料的应用和室温气体传感材料的设计提供了新的策略。

• 基于WO₃-MoO₃和TiO₂/CdS复合电极的光电致变色器件

  郑刘梦晗, 夏团结, 杨继凯, 彭兵兵

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (7) HTML (0) PDF (54.39 MKB)(0)

  Abstract:

  电致变色广泛应用于智能窗领域,但电致变色材料仍需外部电源驱动,将太阳能电池与电致变色材料结合起来的光电致变色器件可实现无需外部供电的智能变色调控。性能优异的变色阴极和光阳极是当下光电致变色器件的研究热点。通过水热法制备WO₃-MoO₃薄膜,研究其电致变色性能；通过水热法结合连续离子层沉积法制备TiO₂/CdS复合薄膜,研究其光电转换性能。最后将WO₃-MoO₃薄膜和TiO₂/CdS复合薄膜分别作为光电致变色器件的变色阴极、光阳极构建WO₃/MoO₃-TiO₂/CdS光电致变色器件。WO₃/MoO₃-TiO₂/CdS光电致变色器件具有较大的光学调制范围(630nm处为41.99%)、更高的着色效率(35.787%),将其作为智能窗应用在现代建筑、通行工具等领域具有重要应用价值。

• 酸皮基磷光型碳点的制备及防伪应用

  张文博, 李莉, 王佳宁, 李雯, 鲍艳, 范倩倩, 马建中

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (37.07 MKB)(0)

  Abstract:

  磷光材料凭借其优异的余辉特性、制备简便、低毒性等优点，在光学传感、生物成像、防伪等领域展现出良好的应用前景。制革加工中及皮革制品废弃后会产生大量浸酸山羊皮边角料，浸酸山羊皮已被证明可以用于制备荧光型碳点（CDs）并用于防伪；开发磷光型碳点有望丰富酸皮基碳点的种类并提升防伪效果。本研究以浸酸山羊皮为碳源，硼酸为硼源，采用热解法制备磷光型碳点（P-CDs）。探讨了浸酸山羊皮含量、反应pH、反应温度和反应时间等对P-CDs余辉时长的影响。结果表明当硼酸与浸酸山羊皮的质量比为3：0.12，反应pH为7，反应温度为225 ℃，反应时间为7.5 h时，碳点的余辉时间最长，达到12 s；该材料的发射波长为520 nm，对应明亮的绿色余辉。通过表征发现P-CDs平均粒径为4.42 nm左右，具有典型的石墨结构，硼原子成功的掺入碳点中形成了C-B、B-O等共轭链结构，稳定了三重激发态，延长了余辉时间。该材料在防伪及信息加密领域呈现潜在的应用价值。

• 双氰基二苯代乙烯型双光子荧光温度敏感探针

  黄池宝, 王谦

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (8) HTML (0) PDF (1.15 MKB)(0)

  Abstract:

  研制了一种新型的双光子荧光温度敏感探针（4-甲基-2,5-二氰基-4′(9-卡唑基)二苯乙烯（供体-π-受体（D-π-A）)（SP）。SP的溶剂生色范围由412 nm（环己烷）红移至541 nm（DMSO）（最大发射波长），SP具有非常大的双光子吸收截面（δTPA, δTPA = 6930 GM）和高的荧光量子产率（Φ, Φ = 0.992 (环己烷)），其荧光对溶剂极性和温度显示很强的依赖性。在单光子发射（OPE）和双光子发射（TPF）中，SP的单、双光子发射强度与温度之间的线性相关系数（R2）均为0.998，函数表达式分别为IF = -0.0141T + 1.2881（OPE）和IF = -0.0143T + 1.2698（TPE）（IF为荧光强度，T为温度（℃））。这清楚地表明，SP对温度具有高度的敏感性，是一种相当理想的温度探针，也可用于溶剂极性的检测，SP亦称为环境敏感探针。SP的成功应用为开发理想的双光子荧光温度探针提供了一个可供借鉴的优化模型（分子相对小、δTPA和Φ都相当高）。

催化与分离提纯技术

• NHC-Ag修饰的钐配合物催化CO2与端炔的羧化反应

  李金融, 王文玉, 王晓娟, 由立新, 熊刚, 孙亚光

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (7) HTML (0) PDF (11.22 MKB)(0)

  Abstract:

  将1,3-二(4-羧基苯甲基)-苯并咪唑鎓氯化物（H2BCBI）与硝酸钐在水热条件下进行反应，得到二维配位聚合物[Sm(BCBI)(NO3)2·H2O]n（Sm-BCBI），将其与AgOAc作用引入NHC-Ag(I)催化位点，制备了氮杂环卡宾-银功能化的钐配合物（NHC-Ag(I)@Sm-BCBI）。通过单晶X-射线衍射、PXRD、TGA、XPS、ICP-OES、SEM和EDS等对Sm-BCBI和NHC-Ag(I)@Sm-BCBI进行表征。结果表明，Sm-BCBI为二维层状结构；NHC-Ag(I)@Sm-BCBI催化剂具有良好的热稳定性，且催化剂中的银以+1价形式存在。将NHC-Ag(I)@Sm-BCBI用于催化CO2（0.1 MPa）与苯乙炔的羧化反应，在反应温度为50 ℃，以Cs2CO3为碱，DMF为溶剂，催化剂用量为70 mg（0.35 mol%），反应时间为16 h的最佳反应条件下，苯丙炔酸分离产率可达80%。且催化剂容易回收，在循环使用4次以后，催化产率仍能达到60%。

• Z型g-C₃N₄/WO₃·H₂O的制备与光催化二氧化碳还原性能

  张健, 翁森, 石俊杰, 蔡静宇, 肖龙强

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (13.64 MKB)(0)

  Abstract:

  利用可见光将CO₂转化为CO和CH₄有望同时解决温室效应和能源危机。Z型光催化体系能够最大限度降低光生电子-空穴对的复合,提高光催化效率。本文采用水热合成法制备了g-C₃N₄/WO₃·H₂O (CNW-1)复合材料,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、电镜等方法进行结构表征,探究了298 K、0.1 MPa条件下其对CO₂的可见光催化还原性能,并提出了可能的反应机理。通过调控三氧化钨结晶水含量可以实现CO和CH₄的产量调节,在反应10 h后,CNW-1具有最高的CH₄产率(0.33 μmolg^_-1),而CNW具有最高的CO产率(0.67 μmolg_-1⁾。这项研究为CO₂选择性还原为C1化合物提供了一种有效策略,同时也突出了以g-C₃N₄作为半导体构建Z型光催化体系在催化领域的应用潜力。

• Ni/γ-Al₂O₃催化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物加氢研究

  周浩浩, 郭方, 荣泽明, 侯召民

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (3.60 MKB)(0)

  Abstract:

  以硝酸镍、γ-Al₂O₃、碳酸铵为原料,采用沉积沉淀法制备 Ni/γ-Al₂O₃催化剂,并将其应用于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)催化加氢。通过XRD、TEM、XPS、₁^HNMR和DSC对催化剂和产物进行了表征。从载体类型、负载量、反应条件以及循环次数等方面对SIS加氢性能进行考察,结果表明：以环己烷为溶剂,反应温度为140 ℃,反应压力为1 MPa的条件下,催化剂展现出最优活性。聚异戊二烯的嵌段加氢度达到85%,副反应苯环的加氢度小于10%。

医药与日化原料

• 异海松酸杂环酰胺衍生物的制备及抗癌活性

  刘娟娟, 张珺, 杨韶平

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (8) HTML (0) PDF (139.50 KKB)(0)

  Abstract:

  为了获得结构新型的抗肿瘤药物分子结构，以天然产物异海松酸为母核结构，合成了9个异海松酸基杂环酰胺化合物（Ⅱa～Ⅱi），其结构经FTIR、1H NMR、13C NMR和TOF-MS分析确证。抗肿瘤活性测试结果表明，所有目标化合物的抗肿瘤活性均比母体化合物异海松酸的活性高，尤其是含有吡嗪杂环的化合物Ⅱd对A375细胞表现出显著的增殖抑制活性，其IC50值为13.34 μmol/L，有望通过进一步结构修饰来提高活性成为异海松酸类抗癌先导化合物。

• β-咔啉杂合咪唑类化合物的合成及抗肿瘤活性

  陈亮, 郭亮, 肖艳博, 马芹, 陈伟, 张洁

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (7) HTML (0) PDF (773.61 KKB)(0)

  Abstract:

  β-咔啉类生物碱具有广泛的生物活性，包括抗疟活性、抗菌活性以及抗肿瘤活性等。以L-色氨酸为原料，经Pictet-Spengler环化反应、氧化脱羧、N9-烷基化等反应步骤合成一系列β-咔啉杂合咪唑类化合物。目标化合物经1HNMR、13C NMR和HRMS确证结构。采用MTT(噻唑蓝)法检测了目标化合物对肺癌细胞(A549)，胃癌细胞(BGC-823)，结肠癌细胞(CT-26)，肝癌细胞(Bel-7402)和乳腺癌细胞(MCF-7)的体外抗肿瘤活性，结果表明大部分化合物对这五种肿瘤细胞株表现出了中等及优良的抑制活性。特别是化合物3-苄基-11-(3-苯基丙基)-11H-咪唑并[1",5":1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴr)，对CT-26，Bel-7402和MCF-7 细胞株的抑制活性均小于10 μmol/L。此外，分子对接结果表明化合物3-苄基-11-甲基-11H-咪唑并[1",5":1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴa)，3-苄基-11-丁基-11H-咪唑并[1",5":1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴf)和3-苄基-11-(3-苯基丙基)-11H-咪唑并[1",5":1,2]吡啶并[3,4-b]吲哚(Ⅴr)与VEGFR2的多个氨基酸残基具有良好的结合作用。

油田化学品与油品添加剂

• 高含蜡原油聚烯烃降凝防蜡剂合成及性能评价

  王翔, 张国欣, 陆原, 胡廷, 魏强, 陈严飞, 陈小敏, 曾喆

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (1.17 MKB)(0)

  Abstract:

  为了保障海上原油长距离管输低温流动安全，以丙烯酸十八酯、十八烯和苯乙烯为单体合成三元共聚物，以其为主剂合成聚烯烃降凝防蜡剂POOS，对三元共聚物的合成条件进行了优化，并对加剂前后原油流变性、析蜡特性、微观形态以及降凝防蜡效果进行评价。结果表明，共聚物优化合成工艺条件为：单体摩尔配比n(丙烯酸十八酯):n(十八烯):n(苯乙烯)=5:3:2，引发剂过氧化苯甲酰质量分数5 ‰，反应温度70 ℃，反应时间8 h。当POOS质量浓度为200 mg/L时，原油流变性与未加POOS原油相比变化明显，15 ℃下加剂前后屈服应力为50.3和2.95 Pa，屈服应力降幅94 %，析蜡温度由31.33 ℃降至24.94 ℃，凝点由25 ℃降至15 ℃，冷指测试防蜡率88 %，环道测试防蜡率83.7 %，微观分析蜡晶形态由针状转变为圆状结晶，析出分布不均匀，多个微小蜡晶聚集析出形成单个聚集体，加剂有效改善蜡晶分散形态，抑制网状结构形成，显著改善原油低温流动效果。

• CO₂响应型β?环糊精材料用于稠油降粘

  孙彩霞, 马浩, 于福策, 夏淑倩

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (7) HTML (0) PDF (2.85 MKB)(0)

  Abstract:

  制备了一种环境友好型马来酸酐改性β?环糊精(MAH?β?CD),温和条件下将其与脂肪酸聚醚二胺 (JD230)静电作用合成了具有CO₂响应性的表面活性剂(MJD230)。它能与油形成稳定的水包油乳液进而有效降低溶液的表面张力。CO₂调控下,MJD230可重复用于稠油的乳化降黏和破乳。利用FT?IR对结构进行表征。通过观察降黏率和乳液粒径优化MJD230的合成条件,同时对降黏性能和稳定性进行考察。在质量分数为0.5%,油水体积比为3:7的条件下,MJD230稠油降黏率可达99.19%。利用pH值和电导率的可逆变化证明MJD230溶液对CO₂的响应性和重复性。这为表面活性剂驱油和CO₂捕集相结合提高稠油采收率提供了可行的途径。关键词：稠油；乳化；CO₂响应型表面活性剂；稠油降黏中图分类号：TQ630 文献标识码： A 文章编号：1003?5214 (2023) 05?0000?00

• XJ-21菌株在胍胶压裂液体系中破胶驱油的复合性能研究

  翟怀建, 赵静

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (6) HTML (0) PDF (527.98 KKB)(0)

  Abstract:

  在储层压裂改造过程中，胍胶压裂液体系低温破胶难，储层改造效果差，是新疆油田油藏开发亟待解决的关键技术难题。本文针对这一技术难题，将微生物强化采油技术应用于压裂液体系中，从新疆油田吉7井区烧房沟组采集到油泥，通过对样品中微生物的富集培养及分离后，筛选得到一株能够高产生物表面活性剂的菌株，将其命名为XJ-21。结合菌落形态观察、革兰氏染色及16S rRNA序列分析结果，XJ-21菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subitlis）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析确定XJ-21代谢产物中的生物表面活性剂与环脂肽类结构一致。XJ-21菌株与外源ZW-027菌株复配后，复配体系对油藏环境条件具有广泛适应性，不仅在温度为35~55 ℃的范围内可以产生生物酶使胍胶冻胶破胶，还可在50 ℃的条件下降低样品所在区块的原油黏度，降黏率可达95.45%。在水驱后，使用复配体系驱油与仅用水驱技术相比可以提高10.14%的驱油效率。

丙烯酸系列化学品

• 聚丙烯酸酯无皂乳液的构建及对水性油墨性能的影响

  郑咏佳, 费贵强, 段仪豪, 郑熙熙, 桑起龙, 徐洪杰

  2024,41(4), DOI:

  摘要： (9) HTML (0) PDF (19.99 MKB)(0)

  Abstract:

  以丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸羟丙酯（HPA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、乙烯基三异丙氧基硅烷（A-173）为聚合单体 ，过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）为引发剂，合成了丙烯酸酯大分子乳化剂，再通过无皂乳液聚合法合成聚丙烯酸酯无皂乳液，并将其与颜料等混合制备水性油墨。采用FTIR、DSC、TEM、SEM等对聚合物的结构及性能进行表征，考察不同BPO用量对丙烯酸酯大分子乳化剂的影响，不同丙烯酸（AA）用量对r乳液及水性油墨的影响。结果表明：当BPO添加量为单体总质量的4.10%时，丙烯酸酯大分子乳化剂具有最低表面张力40.43 mN/m；当AA添加量为单体总质量的1.0%时，聚丙烯酸酯无皂乳液具有合格的储存稳定性，乳胶膜拉伸强度可达5 MPa，断裂伸长率为195%，玻璃化转变温度为18.5 ℃，所制备的水性油墨黏度为23.79 mPa·s，附着牢度90.75% ，耐摩擦性等级4.5级 。