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2025,42(5)
Abstract:
钙基材料因吸收二氧化碳容量高、制备工艺简单和钙循环等特点被认为是最具应用前景的高温碳捕集材料之一。将钙基固废作为或构筑钙基吸收剂不仅可节约天然资源，同时可实现工业固废的资源化利用，符合“以废治废、以废冶污”的环保理念。首先，通过Huntzinger和热力学理论分析了工业常见的六种钙基固废的理论固碳潜能。其次，分类综述了这些废渣直接碳化及制备衍生钙基材料的方法及存在的问题和改进方向，并总结了钙基材料提升吸收能力的各种方法及提升机制。最后，从气体扩散、离子迁移和吸附剂结构稳定性角度出发说明了钙循环的实质，提出氧空位和中空球体结构在提升吸附性能方面具有较大的潜力，指出了工业钙基固废实现工业化应用面临的问题及改进方向。
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2025,42(5)
Abstract:
近年来，随着碳纳米材料的发展，碳量子点（CQDs）的合成与应用取得了显著的进展。CQDs作为一种绿色环保、安全无毒的碳纳米材料，在石油领域中展现出巨大的应用潜力。本综述首先对CQDs发展的相关背景及合成方法进行描述，分析其在石油领域的应用潜力，特别是在高效驱油、稠油降黏、油水分离、防腐、阻垢等方面的研究进展和技术成果，并就CQDs在石油领域应用中存在的问题和不足阐述了改性的策略，介绍了不同改性技术对其性能调控的影响与当前的研究动态，总结了CQDs在石油领域应用所面临的挑战，并对未来的研究方向进行展望，即优化合成方法，用结合的策略实现CQDs的快速稳定大量生产；此外，还要深入研究作用机理、提升表面改性技术，采用智能响应性聚合物进行改性或实现多元素掺杂等来提高CQDs的使用性和稳定性，充分利用其优异性质来扩宽应用范围，以此满足石油行业的不同使用需求。
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赵波, 安宇, 曾纪珺, 唐晓博, 韩升, 杨志强, 张伟, 吕剑, 唐念, 李丽, 孙东伟
2025,42(5)
Abstract:
浸没式制冷已成为高性能ICT设备稳定运行的关键，含氟电子冷却液具有绝缘性能优异、流动性好、材料兼容性强等优点，被视为最具应用前景的冷却介质之一。由于现用冷却液均属于全球极为关切的“永久化学品”—PFAS，冷却液制造领域机遇与挑战并存。本文回顾了含氟浸没式冷却液的发展历程和现用电子冷却液的制备方法，指出现有分子介电常数、导热系数、蒸发潜热等性能缺陷，并根据冷却液开发经验，设想了新型分子的初步结构，提出材料基因工程的研发思路，以期为我国含氟浸没式冷却液实现源头创新提供有益参考。
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2025,42(5)
Abstract:
亚硫酸盐和亚硫酸氢盐广泛用于纺织印染、制浆造纸、食品和医疗等领域，造成环境中亚硫酸根（SO32?）和亚硫酸氢根（HSO3?）的富集。同时，内源性二氧化硫（SO2）在生理条件下很容易水合并转化为SO32?/HSO3?。SO32?/HSO3?可以取代SO2的生物功能，其水平的异常可导致一系列生理疾病。因此，环境和内源性SO32?/HSO3?含量的检测尤为重要。基于醛基亲核加成、迈克尔（Michael）加成、双键加成以及脱保护基等反应机理，研究者们设计合成了大量SO32?/HSO3?的荧光探针。本文综述了SO32?/HSO3?荧光探针的研究进展，首先从响应时间、检测限、探针类型和检测环境等多方面详细讨论探针的设计策略、传感性能、检测机制和应用，直观对比不同荧光探针的性能数据，总结出荧光探针结构的差异是导致其对SO32?/HSO3?检测结果差异的原因；然后深入探讨SO32?/HSO3?探针的作用机制、设计原理和性能优化技术；最后展望未来SO32?/HSO3?荧光探针的设计方向：具备高灵敏度、高选择性和快速响应等特点的荧光探针，能够适应检测环境复杂性要求并同时检测多种离子或生物分子的多功能荧光探针，结合人工智能技术实现自动化、智能化检测与分析的荧光探针。
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2025,42(5)
Abstract:
废水中有机污染物的排放对生态环境和人类健康造成威胁,膜分离是最简单有效的处理技术之一。近年来,MXene因其独特的“手风琴”层状结构及其结构的可调控性,成为构建高性能膜的基本单元。同时,各种理化手段被用来精确调控和优化设计层间通道,以进一步提升MXene膜的渗透性、选择性和稳定性。本文运用文献计量学统计分析了MXene膜的国内外研究进展,概述了MXene膜结构的演替历程,详细阐述了插层、交联、自组装、表面修饰等MXene膜结构的调控策略,并总结分析了MXene膜对染料和抗生素等典型有机污染物的分离效果及机制。最后,在概括当前研究成果的基础上,提出应从开发、应用和计算机模拟等方面开展深入研究,为MXene膜的实际工程应用提供理论基础和技术支持。
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2025,42(5)
Abstract:
树枝状金属催化剂是在树枝状大分子上负载上金属活性中心制备的催化剂，它不仅具有树枝状大分子的独特结构，还具有金属配合物的功能性质，兼具均相和非均相催化体系的特点，在催化反应中具有协同效应，并表现出较高的催化活性和良好的稳定性。本文首先简介树枝状大分子的发展和类型，然后重点综述近年来国内外树枝状金属催化剂催化反应类型（Kharasch加成、Diels-Alder、Stille反应、烯丙基烷基化反应、烯烃加氢反应、烯烃复分解反应、Knoevenagel缩合、Michael加成反应、烯烃聚合反应）的研究进展，阐述了树枝状金属催化剂产生各种树枝状效应的原因，最后从精确控制配体的空间构型和功能团位置、构建精确的动力学模型、探究树枝状结构与产物选择性间的构效关系三方面对树枝状金属催化剂的发展方向进行展望。
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2025,42(5)
Abstract:
磷腈是近年来兴起的一种新型阻燃剂，其内部结构富含氮、磷元素，有较高的阻燃效率。六氯环三磷腈作为环磷腈中最重要的前驱体，侧基的氯原子有较高的反应活性，通过引入苯环等基团、微胶囊化技术、引入含有其他阻燃元素（硅、硫等）的基团以此来提高与基体材料的相容性和其阻燃效率；除此之外，末端为活性基团的磷腈可以与基体材料进行共聚形成高度交联的结构，以此来减小对基体材料热力学等性能的劣化；环磷腈由于其单分子上有多个反应活性位点，也可作为骨架合成微纳米材料；最近的研究表明，引入一些具有特殊性能的基团，可以为磷腈化合物提供除阻燃性能外其他的性能，如抗吸水性、绝缘性等。本文从磷腈化合物结构出发，阐述了磷腈化合物结构对阻燃性能和阻燃机理的影响，并且对未来磷腈化合物的发展方向进行展望。。
关键词:环三磷腈 阻燃性能 阻燃机理 树脂
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1005-281X(202X)-0000-00 -
2025,42(5)
Abstract:
持久性发光纳米粒子(Persistent luminescent nanoparticles, PLNPs)是一种在停止外部激发后仍可以持续发光的纳米材料,这种独特的光学特性使其可以在没有恒定外部光源刺激的情况下进行发光检测。同时,在适当的近红外光(NIR)的激发下PLNPs可以重新发光,这种优异的光学性质使其不需要原位连续激发即可检测到持续发光,避免了来自生物体和组织的自身荧光和散射光的干扰,显著提高了生物分析的灵敏度。为了充分利用PLNPs在生物应用中的优势,设计基于PLNPs的纳米探针,实现PLNPs在生物活性分子分析检测的应用变得越来越重要。近年来,利用荧光共振能量转移(FRET)原理构建的PLNPs应用于生物医药领域的研究报道解决了传统荧光传感方法中背景信号干扰的问题。本文总结了PLNPs的合成方法并系统讨论了PLNPs在生物医学领域的应用,重点介绍了PLNPs在生物成像和生物传感方面的研究新策略,同时提出了PLNPs在该领域面临的挑战。关键词：持久发光纳米材料；合成；FRET；生物成像；生物传感
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刘烨, 赵谦, 俞彦仿, 甄银钊, 高伯楠, 王世荣, 李祥高, 刘红丽
2025,42(5)
Abstract:
通过化学反应沉积法将氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)沉积在锐钛矿型二氧化钛(TiO2)粒子表面。采用红外吸收光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、比表面积测试等对粒子的形貌和结构进行了表征。结果表明,Al2O3、SiO2及复合壳层沉积在TiO2粒子表面,形成多孔壳层,提升了TiO2粒子的比表面积、表面羟基含量及荷电量；以Solsperse 17000作为表面活性剂,通过其溶剂化链作用,提升粒子在液体介质中的分散稳定性。TiO2@Al2@Si2粒子以15%的质量浓度在甲苯、十二烷基苯、四氯乙烯、环己烷、Isopar L中的白态反射率分别可达49.11%、49.11%、48.18%、53.91%、54.43%,较TiO2原料粒子提升了4%~8%,将TiO2@Al2@Si2粒子应用于电泳显示器件,得到了白态反射率40.47%、对比度59.51的电泳显示原型器件。
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祁冠杰, 吴涛, 宋理阳, 李成辰, 张子诺, 张子焉, 浦滇徽, 张萌, 殷允杰, 王潮霞
2025,42(5)
Abstract:
为解决偶氮基光敏分子放热速率慢和温度难以控制的难点,通过聚乙二醇与4-羟基偶氮苯耦合制备具有固-液相变功能的偶氮苯-聚乙二醇复合材料。通过调节聚乙二醇与4-羟基偶氮苯的摩尔比以达到调控复合材料相变点的目的。偶氮苯-聚乙二醇复合材料在熔融和凝固状态下的焓变为11.1 J/g,具有较高的能量利用率。偶氮苯-聚乙二醇复合材料经过50次紫外光和可见光交替激发后吸光度没有明显衰减,具备良好的循环稳定性。偶氮苯-聚乙二醇复合材料在200 W/m2氙灯光照500s后,相较于室温升高19°C,具备优异的光热转化性能,在人体热管理领域具有广泛的应用前景。
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2025,42(5)
Abstract:
以3-氯-7-羟基-4-甲基香豆素（HDQ）和季磷盐{[P66614][OH]}为原料，通过两者之间的酸碱去质子化反应制备香豆素型离子液体探针[HDQ][P66614]，采用1HNMR和FTIR表征探针[HDQ][P66614]的结构组成，基于荧光光谱测定，通过检测灵敏度、选择性和抗干扰实验，考察探针[HDQ][P66614]对Fe3+的低检测限（LOD）、特异性和抗金属阳离子干扰的检测能力，并对其检测机理进行分析，测试探针[HDQ][P66614]对实际样品中Fe3+检测应用。结果表明，探针[HDQ][P66614]中HDQ作为荧光信号基团和特异性识别基团，与Fe3+以物质的量之比1∶4进行络合形成非荧光复合物；在60~600 μmol/L的Fe3+浓度范围内，其与探针[HDQ][P66614]溶液的荧光强度有着较好的线性关系，LOD＝0.6 μmol/L；探针[HDQ][P66614]合成简单、检测Fe3+响应时间10 s，pH＝2~12的范围内，探针[HDQ][P66614]对Fe3+都有荧光猝灭响应，当pH值远离7时，猝灭现象更明显；探针[HDQ][P66614]对Fe3+的检测表现出特异性和对Al3+、Ca2+、Cr3+等十种金属阳离子的抗干扰能力，在实际样品的检测中，Fe3+回收率在95.4%~106.6%，相对标准偏差0.53%~2.45%。
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2025,42(5)
Abstract:
为开发适宜的食品包装用薄膜解决食源性致病菌污染问题，以1,3-二氯-5,5-二甲基乙内酰脲（DCDMH）、姜黄素为添加剂，壳聚糖为基材，丙三醇为脱泡剂，采用流延法制备具有pH响应和抗菌性能的壳聚糖复合薄膜。通过SEM和FTIR表征壳聚糖复合薄膜的微观形貌和结构组成，基于力学性能、透光率、水蒸气阻隔、含水率、水溶性等性能测试，以及pH颜色响应实验、常态和光动力条件下的抗菌性能测试，考察DCDMH和姜黄素的添加量对壳聚糖复合薄膜的物性参数、pH响应和抗菌性能的影响。结果表明，DCDMH和姜黄素可以与壳聚糖大分子均匀混合，并形成了致密的膜结构；添加m(姜黄素)∶m(DCDMH)＝1∶1和3∶7制备的壳聚糖复合薄膜CS-Cur-I和CS-Cur-Ⅱ的厚度（0.071 mm）在得到了一定的增加的同时，断裂应力（40.92和54.46 N）也得到了一定的增强。CS-Cur-I和CS-Cur-Ⅱ均具有明显的pH响应性能，随着环境pH值的提升，CS-Cur-I的色泽不断变深，从黄色逐渐转变为红棕色；壳聚糖复合薄膜具有优异的常态及光动力抗菌性能，常规条件下和光动力条件下，CS-Cur-Ⅱ均在30 min内杀灭全部的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。
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2025,42(5)
Abstract:
目的:探究超声辅助低共熔溶剂法(deep eutectic solvent,DES)提取信阳毛尖茶多酚的工艺流程,及其体内外抗氧化活性和对肠道菌群的调控能力。方法:采用单因素正交法优化超声辅助低共熔溶剂提取信阳毛尖茶多酚的最佳工艺,以对1,1 -二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基自由基以及2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)的清除能力为体外抗氧化方法。同时利用细胞抗氧化活性(CAA)法测定茶多酚在细胞水平的抗氧化活性。此外将60只健康雄性C57BL/6小鼠随机分为6组,即空白组(NC)、模型组(MC)、阳性对照组(PC)、茶多酚低剂量组(LTP,5.0 mg/kg bw)、茶多酚中剂量组(MTP,10.0 mg/kg bw)和茶多酚高剂量组(HTP,20.0 mg/kg bw),除NC组外腹腔注射50 mg/kg bw的D-半乳糖建立衰老模型。给药结束后测定各组小鼠肝脏和肾脏的脏器指数、血清生化指标、血清免疫指标和血清氧化指标。并采用16S rRNA 基因高通量测序对各组小鼠盲肠内容物进行聚类及多样性分析。结果:信阳毛尖茶多酚提取的最佳工艺为:DES氯化胆碱:乙酸按摩尔比为1:3,含水率30%、超声温度40℃、超声时间25 min、超声功率115 W、料液比1:35 (g:mL)。此外,体外抗氧化活性研究表明当茶多酚浓度为6g/L时,对DPPH自由基、羟基自由基和ABTS自由基的清除率分别高达59.23、60.49%和41.65%。CAA分析表明当茶多酚浓度为5g/L时,CCA值可达到63.2。动物实验结果表明信阳毛尖茶多酚可显著降低血清中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)水平,并升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平,对衰老小鼠脏器具有一定的保护作用。此外茶多酚可升高促炎因子白细胞介素-12(IL-12)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平,降低抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)水平,来改善致衰小鼠的炎症反应。茶多酚也可使血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的酶活升高,而丙二醛(MDA)水平下降,从而增加小鼠抗氧化能力。肠道菌群分析显示茶多酚通过改变肠道菌群的丰度和多样性,特别是增加有益菌乳杆菌属(Lactobacillus)、假丝酵母菌属(Candidatus_Saccharimonas)、棒状杆菌属(Corynebacterium)的丰度,降低有害菌Muribaculaceae和脱硫弧菌属(Desulfovibrio)的丰度,从而改善D-半乳糖致衰小鼠肠道菌群的紊乱,进而有效调控小鼠代谢通路的正常运行。结论:本研究提供了一种绿色高效提取信阳毛尖茶多酚的方法,且该茶多酚具有一定的抗氧化活性和调节肠道菌群的能力,旨在为信阳毛尖茶的深入研究和产业化奠定基础。
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2025,42(5)
Abstract:
氨硼烷(NH3BH3,AB)作为最简单的B-N化合物,结构简单,分子量轻,仅为30.7 g/mol,储氢量高达19.6 wt%,成为目前最理想的液相储氢材料之一。制备一种具有高选择性和高稳定性的催化剂是实现 AB 水解制氢的关键。本文采用在高浓度的碱性溶液下,通过溶剂热法合成具有纳米缺陷的氧化铜纳米片(CuO-Ns),并探究通过改变制备过程中的水热温度和时间,得到具有不同形貌的催化剂。探究结果表明,当水热温度为 373 K,水热时间为 12 h 时,催化剂的形貌为纳米片状,催化活性最佳,反应转化频率(TOF)值最大,此时催化剂的 TOF 值为 395.6 h-1, AB 制氢速率与 AB 浓度以及催化剂浓度呈现正相关。
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2025,42(5)
Abstract:
构筑了一种高效镍基催化剂用于无氢气条件下催化生物质平台分子糠醛加氢制备糠醇的研究。通过不同制备方法制备了三种NiAl催化剂，考察了催化剂对糠醛（FAL）加氢制备糠醇（FOL）的催化性能。利用XRD、H2-TPR、TEM、NH3-TPR、XPS等表征对催化剂的物理化学性质进行了系统研究，结果表明：水热法制备的催化剂NiAl-HT具有较大的比表面积、丰富的酸性位点、镍纳米粒子分布均匀、活性中心Ni和载体AlOx之间存在强相互作用，使其在FAL转移加氢反应中具有优异的催化性能。在140 ℃、氮气压力0.5 Mpa的条件下反应60 min，FAL的转化率和FOL选择性均高达99.9%。
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2025,42(5)
Abstract:
以龙眼果肉为原料，探究热风干燥（HAD）、微波真空干燥（MVD）、真空冷冻干燥（VFD）三种干燥方式对龙眼果肉干燥特性及挥发性成分的影响；利用经典薄层干燥数学模型拟合三种方式干燥处理龙眼果肉过程，通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）结合电子鼻传感器检测分析三种干燥方式处理后的龙眼果肉挥发性成分，使用聚类分析、偏最小二乘明确样品间挥发性成分差异及特征性挥发成分。结果表明，三种干燥方式的干燥速率由大到小为MVD＞HAD＞VFD；Weibull distribution模型为预测龙眼果肉三种干燥方式干燥特性最适合的数学模型；HAD、MVD对龙眼果肉色泽影响显著（P＜0.05），VFD能够更好地保持新鲜龙眼原始色泽和挥发性物质；干燥前后共检出9类89种挥发性成分，从新鲜龙眼和HAD、MVD、VFD处理所得龙眼中分别检测到59和47、52、52种挥发性成分；9类挥发性成分为醇类、烯烃类、酯类、醛类、酮类、烷烃类、芳香烃类、杂环类和酚类，其中烯烃类和酯类相对含量最高；26种特征性挥发物质对区分四种样品起重要作用。
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2025,42(5)
Abstract:
摘 要：为探究肉苁蓉苯乙醇苷（PhGs）和光甘草定（Gla）协同抑制皮肤色素沉着作用，通过体外酪氨酸酶活性抑制实验、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除实验和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐阳离子（ABTS+）自由基清除实验，初步筛选PhGs和Gla的复配质量比。进一步构建UVB诱导B16F10细胞色素沉着模型，以酪氨酸酶活性、黑色素含量为指标，评价药物抑制黑色素的生成作用；构建脂多糖（LPS）诱导HaCaT细胞炎症模型，以抑制白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）释放效果为指标，评价药物的抗炎作用；构建偶氮二异丁脒盐酸盐（AAPH）诱导HaCaT细胞氧化应激模型，以提升超氧化物歧化酶（SOD）活力、过氧化氢酶（CAT）活力为指标，评价药物的抗氧化作用。通过上述3种细胞模型综合筛选出最佳PhGs和Gla复配质量比。结果表明，以m(PhGs)∶m(Gla)＝1∶1、5∶1、10∶1制备的PhGs/Gla(1∶1)、PhGs/Gla(5∶1)、PhGs/Gla(10∶1)水溶液在抑制酪氨酸酶活性、抗氧化方面具有较好的抑制作用和协同效应。质量浓度为0.4 mg/mL的PhGs/Gla(1∶1)、PhGs/Gla(5∶1)、PhGs/Gla(10∶1)水溶液对酪氨酸酶抑制率分别为94.37%、92.93%和88.06% ；对DPPH自由基清除率分别为89.44%、88.72%和88.10% ；对ABTS+自由基清除率分别为100.13%、100.01%和99.87%。当PhGs/Gla DMEM溶液质量浓度为25 μg/mL时，PhGs/Gla(1∶1)、PhGs/Gla(5∶1)、PhGs/Gla(10∶1) DMEM溶液未对B16F10和HaCaT细胞表现出细胞毒性；PhGs/Gla(1∶1) DMEM溶液的酪氨酸酶活性抑制能力更强（酪氨酸酶活性23.80%），黑色素含量（30.90%）显著降低；PhGs/Gla(1∶1) DMEM溶液抑制IL-6、TNF-α释放效果，以及增强SOD、CAT活力的能力最佳，表现出良好的PhGs和Gla复配协同性能，均优于单一用药，也高于PhGs/Gla(5∶1)、PhGs/Gla(10∶1) DMEM溶液。PhGs和Gla复配通过抑制黑色素生成、抗炎及抗氧化作用，协同发挥改善皮肤色素沉着药效。
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2025,42(5)
Abstract:
锂硫电池作为一种前景广阔的二次电池系统因其具有极高的能量密度而受到广泛关注。然而，可溶性多硫化锂（LiPs）在传统液态电解质中的穿梭效应严重阻碍了锂硫电池的发展。本工作利用紫外光引发聚合快速便捷的特点，采用在锂负极进行半原位聚合的方法制备了一种由聚乙二醇双甲基丙烯酸酯（PEGDMA）聚合物交联网络和PP隔膜复合而成的应用于锂硫电池的的凝胶聚合物电解质，在保持较高离子传导率的同时能够有效抑制多硫化锂的穿梭。相较于聚合物凝胶电解质的一般制备方法，采用贴锂负极半原位法组装的电池在对锂负极稳定性及电池容量保持率方面均有较大的提升。进一步研究了单体浓度对凝胶聚合物电解质及锂硫电池性能的影响。电池在0.2 C倍率下充放电150次后其放电比容量仍然保持735.1mAh/g，容量保持率可达到80.8%。
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黄志亮, 周昌林, 吴星胜, 李建国, 骆长江, 汪磊, 蔡忠
2025,42(5)
Abstract:
为了实现电极的绿色制备，以棉纤维、纳米纤维素、羧甲基纤维素钠和共聚丙烯酸酯乳液为粘接剂、炭黑（CB）和碳纤维（CF）为导电剂、活性炭（AC）为活性物质、水为分散剂制备自支撑电极（SSE）；为了进一步提高电极导电性，采用自制CB导电液对SSE导电强化处理构建自支撑导电增强电极（CSSE）。通过SEM、BET氮吸附、接触角和电化学性能测试，结果表明SSE具有丰富的孔洞结构，电解液可快速润湿电极；导电强化可有效提高电极导电性，电极具有丰富的离子微通道和导电通路。为了进一步提高超级电容器（SC）能量密度，采用简单的一步水相碳还原法制备AC负载二氧化锰(MnO2@AC)，然后制备CSSE-MnO2电极，并与AC电极组装非对称超级电容器ASC（CSSE-MnO2//AC），并考察其在中性Na2SO4电解质和氧化还原电解液中的电化学性能。研究表明：在中性Na2SO4电解液中加入氧化还原活性电解质柠檬酸铁铵，可以在电极表面发生快速可逆的氧化还原反应，进一步提高ASC在2.0～2.4 V电压窗内的电化学性能，组装的ASC表现出极高的面积比电容(在电流密度为3～11 mA/cm2时为1.5 F/cm2)、宽的工作电压窗口(2.0～2.4 V)、令人满意的倍率性能(在电流密度为84 mA/cm2时为1.2 F/cm2) 和出色的循环稳定性(在2 A/g下循环10000次后仍保持80%的初始容量)；在功率密度为300 W/kg时，具有高达37.6 Wh/kg的能量密度。CSSE制备工艺简便且成本低廉，为开发廉价安全储能器件提供了一种新的、简单可行的策略。
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2025,42(5)
Abstract:
为了提高热塑性淀粉（TPS）的力学和耐水性能，用红外光谱、电子万能试验机、扫描电镜、热重分析仪和接触角测试仪研究了聚合松香PR（Polymerized Rosin）与甘油协同增塑对热塑性淀粉塑料的分子结构、力学、 断面形貌、热性能和耐水性能的影响。结果表明：PR中的羧基与TPS上的-OH发生了酯化反应，且随着PR质量分数的增加，样品的拉伸、弯曲强度和热性能均逐渐增加，断裂伸长率、冲击强度、吸湿率则逐渐降低。其中，当PR质量分数为10%，甘油质量分数为15 %时的样品（80PR-TPS）综合性能最佳，其拉伸和弯曲强度分别达到最大15.25 MPa和25.83 MPa，为TPS的8.81和23倍，而断裂伸长率和冲击强度明显降低；其接触角也达到最大78.8 °，是TPS的2.9倍，且平衡吸湿率则由TPS的9.60%降至6.37%，表明耐水性有所提高；此外，热性能也提高明显。
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2025,42(5)
Abstract:
摘要：以长江原水为模拟对象，聚合氯化铝（PAC）为混凝剂，PAC/聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）为复合混凝剂，采用混凝处理（混凝剂处理）和强化混凝处理（复合混凝剂处理）含氮消毒副产物N-亚硝基二甲胺（NDMA）的各种模拟原水，对比处理后模拟原水中水质参数（浊度、CODMn含量、有机胺含量和氨氮含量）和NDMA去除率变化的相关性，结合对代表水质参数的污染物SEM表征的微观结构、官能团性质和混凝机理分析，推测NDMA的去除机理。结果表明，各类模拟原水经过混凝和强化混凝处理后，随混凝剂或复合混凝剂投加量的增加，水质参数和NDMA去除率均先增加后稳定或略减少；经过混凝和强化混凝处理后，单组分模拟原水〔含有NDMA和4种模拟污染物（硅藻土、腐植酸钠盐、二甲胺盐酸盐、硝酸铵，下同）中的一种〕的NDMA最大去除率（5.88%~15.65%和6.48%~16.90%）均高于只含有NDMA的空白模拟原水（4.31%和4.88%），多组分模拟原水（含有NDMA和4种模拟污染物）的NDMA最大去除率最高（39.15%和42.04%）；4种污染物基于其微观结构和表面官能团特征不同，对NDMA形成不同程度的吸附；混凝剂和复合混凝剂产生的电中和、吸附架桥等作用，可以去除游离的和被污染物吸附的NDMA；污染物的吸附及协同吸附作用和复合混凝剂的强化混凝作用，显著强化了对NDMA的去除。
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帖靖玺, 闫梦佳, 段晓涵, 马佳颖, 吴继胜, 宋妍霏, 陈都, 刘玉浩
2025,42(5)
Abstract:
以造纸污泥（PMS）和自来水厂铁盐污泥（IBWS）为原料，采用一锅法制备磁性双污泥生物炭（MDSBC）。在采用SEM、N2吸附-解吸、XRD、FTIR、XPS和振动样品磁强计对材料进行表征的基础上，开展了MDSBC对水中盐酸环丙沙星（CIP）的静态吸附研究。结果表明，质量比IBWS:PMS=1:2.5时，500℃缺氧热解制备的MDSBC同时具备理想的CIP吸附容量和良好的磁分离性能。在初始pH3-9的范围内，受静电斥力的影响，pH=3的吸附容量最低，为28.13mg/g；pH=5的吸附容量最高，为33.65mg/g。MDSBC对CIP的吸附过程符合伪二级动力学模型。吸附等温线模型符合Langmuir热力学模型，吸附过程是自发的放热过程。溶液中Cl-和SO42-对CIP吸附的影响不大，而PO43-能够明显抑制MDSBC对CIP的吸附，且抑制程度随PO43-浓度增加而增大。MDSBC在循环使用5次后，吸附容量下降了12.5%。机理分析结果表明，物理吸附、化学吸附、氢键和π-π键作用参与了MDSBC对CIP的吸附。MDSBC是一种良好的CIP吸附材料。
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2025,42(5)
Abstract:
以生物质壳聚糖季铵盐（HACC）为功能单体，丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯（EHA）为软单体，甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体，过硫酸铵（APS）为引发剂，采用半连续种子预乳液法，制备了壳聚糖季铵盐基丙烯酸酯无氟防油剂（HACC-A），采用表面涂布法，将HACC-A与烷基烯酮二聚体（AKD）复配涂布构建防水防油AKD-HACC-A涂布纸。考察了乳化剂类型、反应时间、引发剂用量、反应温度和HACC用量等对HACC-A粒径分布和贮存稳定性的影响。基于FTIR、SEM、EDS等表征和纸张防水防油、物理性能、机械强度、印刷效果测试，考察了HACC-A涂布量、HACC-A与AKD复配比例对涂布纸的60 s Cobb值、Kit防油等级等参数的影响。结果表明，HACC-A最优合成工艺条件为：质量分数5%（占单体总质量的百分数，下同）的OP-10为乳化剂，反应温度70 ℃，引发剂APS用量0.8%（占单体总质量的百分数，下同），反应时间2 h，在该条件下制备的HACC-A乳液粒径约为200 nm，且分布较窄，蓝光明显，可长时间（60 d）稳定储存；当HACC用量为5 g，HACC-A涂布量为6 g/m2时，经HACC-A涂布后的纸张60 s Cobb值为54 g/m2，Kit防油等级为6级，满足食品包装标准；当m(HACC-A)∶m(AKD)＝1∶1，涂布量为6 g/m2时，AKD-HACC-A涂布纸60 s Cobb值为30 g/m2，Kit防油等级为10级，对常见油脂（常温和105 ℃的食用油以及辣椒油）、有机溶剂（乙醇和丙酮）和碱性溶液（盐酸和NaOH溶液）表现出良好的阻隔性能，防油性能优于聚乙烯（PE）淋膜纸（Kit防油等级6级），接近含氟防油纸（Kit防油等级11级）的防油性能。HACC表面的活性基团氨基和羟基以及良好的成膜性为提升防油剂AKD-HACC-A的性能起到了关键作用。
2025年第42卷第5期
综论
功能材料
中药现代化技术
催化与分离提纯技术
香料与香精
医药与日化原料
有机电化学与工业
淀粉化学品
水处理技术与环境保护
造纸化学品
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邢鑫鑫, 刘吉双, 朱岩, 郑德旭, 郭鑫, 吴飒建, 郭晓军, 张浩翔, 刘生忠
2025,42(6)
Abstract:
近年来，柔性超级电容器的发展已成为电化学领域的研究热点之一。电极材料的选择和设计对于提升柔性超级电容器的性能至关重要。在过去的几年中，研究人员不断探索和开发各种新型电极材料，以满足柔性超级电容器对高能量密度、高功率密度、长循环寿命以及良好柔性和可制备性的需求。该文总结了常见的电极材料包括：高导电性的碳基材料，高理论电容的金属氧化物，环境友好的有机电极材料，独特的结构和优异的电化学性的金属有机框架（MOFs）和新兴的二维过渡金属碳/氮化物材料（MXene）等。在柔性超级电容器中的研究进展，提出了当前该领域面临的一些挑战，并展望了未来的发展前景。尽管已有显著进展，但仍存在一些亟待解决的问题。随着对柔性超级电容器的研究不断深入以及新型电极材料的不断涌现，相信柔性超级电容器将在可穿戴电子、智能医疗、可穿戴传感器等领域迎来更加广泛的应用。
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2025,42(6)
Abstract:
以聚脲树脂(PU)为基体、碳纤维(CF)为增强体、硅烷偶联剂(KH550)为改性剂,制备改性碳纤维增强聚脲复合材料(KH550-CF/PU)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪和差示扫描量热仪,探究改性碳纤维及其增强聚脲复合材料的微观结构和热学性能。结果表明,硅烷偶联剂KH550成功地修饰在碳纤维表面,增强了碳纤维与聚脲树脂的相容性和浸润性；同时,改性碳纤维的添加不会影响聚脲树脂的分子结构,复合材料仍具有聚脲树脂所固有的理化特性。通过准静态拉伸和压缩试验以及霍普金森压杆试验,研究KH550-CF/PU复合材料的力学性能和抗爆性能。结果表明,复合材料的力学性能明显优于纯PU材料,尤其是KH550-CF/PU,其最大拉伸应力可达22.88MPa,断裂拉伸应变可达223.95%,弹性阶段最大压缩应力为2.17kN,最大压缩应力时的能量吸收值为0.64MJ?m-3,应变率5000s-1时的屈服强度可达103.18MPa。
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2025,42(6)
Abstract:
以玉米淀粉为原料，通过碳酸钠预处理后，在马来酸酐熔融体系中制备马来酸酐改性玉米淀粉，并与聚乳酸复合制备复合材料马来酸酐改性玉米淀粉/聚乳酸。建立马来酸酐改性玉米淀粉取代度的1HNMR测试方法，并以取代度为响应值，通过单因素和响应面实验优化；采用SEM、FTIR、XRD、DSC对马来酸酐改性玉米淀粉进行微观形貌、结构组成和热性能表征，使用万能试验机和水接触角测量仪测试马来酸酐改性玉米淀粉/聚乳酸的力学性能和疏水性能。结果表明，最优玉米淀粉预处理工艺为：碳酸钠溶液浓度0.97 mol/L，混合时间51.5 min，100 mL碳酸钠溶液中淀粉质量2.5 g，制备的马来酸酐改性玉米淀粉（MA-ST-1）取代度为0.790，较传统技术制备的改性淀粉的取代度（0.412）提升了91.7%，证实碳酸钠预处理工艺有效提升了酯化反应转化率。MA-ST-1具有更小的结晶度（22.79%）和更低的熔融温度（98.9 ℃），MA-ST-1/聚乳酸的抗拉强度和断裂伸长率分别为47.771±0.675 MPa和13.728%±1.369%，水接触角为75.86°±1.19°。在复合材料MA-ST-1/聚乳酸中，马来酸酐的水解产物丁烯二酸在玉米淀粉和聚乳酸之间充当桥接作用，提升了复合材料的力学性能和界面相容性。
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2025,42(6)
Abstract:
采用液相配位络合的方法合成了三个中性环金属铂配合物，其在四氢呋喃/水混合体系中表现出聚集诱导发射性质。三个铂配合物均可用作探针检测水相中的苦味酸，最低检测限为0.10 μmol/L。在与苦味酸结构类似的化合物或常见离子型化合物存在下，三个配合物表现出对苦味酸的高选择性检测。此外，三个配合物均可用于真实水质（海水、河水、雨水和自来水）中对苦味酸的选择性检测。通过密度泛函理论计算等方法验证，铂配合物检测苦味酸的机理为光诱导电子转移。
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2025,42(6)
Abstract:
本研究首先优化了超声辅助低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)提取银耳多糖的工艺参数,包括DES种类、料液比、超声功率、超声时间、超声温度等。结果表明最佳提取工艺为料液比1:35(g/mL)、DES含水量15%、超声时间40 min、超声温度60℃、超声功率200W,最高提取率为24.73%。随后,利用该提取方法获得的银耳多糖对糖尿病小鼠进行干预实验。实验结果表明,银耳多糖能够显著降低糖尿病小鼠的血糖、氧化应激和炎症反应,提高了小鼠的体重、糖耐量和胰岛素敏感性,改善小鼠的糖代谢状态。在肠道菌群分析方面,本研究采用高通量测序技术对小鼠的肠道菌群进行测序,并分析了银耳多糖对肠道菌群结构的影响。结果显示,银耳多糖能够显著增加小鼠肠道中有益菌的数量,如脱铁杆菌门(Ddferribacterota)、疣孢菌门(Verruconicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度,同时降低有害菌的比例,如菌弯曲菌门(Campilobacterota)和变形菌门(Proteobacteria)等。这种变化有助于改善小鼠的肠道环境,提高肠道健康水平。本研究不仅为银耳多糖的高效提取提供了新方法,还揭示了银耳多糖对糖尿病小鼠肠道菌群的积极影响。
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于思伟, 钟招煌, 李新冬, 郏江辉, 蔡勐, 包罗, 朱勤燕, 黄万抚
2025,42(6)
Abstract:
通过混合法将单宁酸（TA）包裹在MOF-808表面，制备了TA@MOF-808复合纳米材料，并采用相转化法制备了TA@MOF-808掺杂聚醚酰亚胺（PEI）超滤膜。通过FTIR、XPS、SEM、AFM、接触角测试仪（CA）以及固体表面Zeta电位测试仪（Zeta），对膜的官能团、化学结构、表面形貌、截面结构、表面粗糙度以及亲水性进行了表征。结果表明，当TA@MOF-808的质量分数为0.04%时，超滤膜具备较好的性能，在0.1 MPa运行压力下的纯水通量约为926.1 L·m-2·h-1，对0.1g/L 的牛血清白蛋白（BSA）溶液的截留率为93.9%。在pH=3的稀硫酸溶液进行的14天长期运行稳定性测试中纯水通量维持在840~845 L·m-2·h-1，截留率在97.5%，通量恢复率＞93%，表明其具备优良的分离性能及结构稳定性。 通过混合法将单宁酸（TA）包裹在金属有机框架材料MOF-808表面，制备TA@MOF-808纳米粒子，然后采用相转化法制备了TA@MOF-808掺杂聚醚酰亚胺（PEI）的TA@MOF-808/PEI超滤膜。通过FTIR、XRD、SEM、XPS对TA@MOF-808纳米粒子的结构组成和微观形貌进行表征，采用FTIR、AFM以及接触角测试仪（CA），对膜的官能团、化学结构、表面形貌、截面结构、表面粗糙度以及亲水性进行表征，基于自制的错流过滤膜性能测试仪对膜的溶剂通量和溶质截留率进行测试，考察TA@MOF-808纳米粒子掺杂质量分数（以制备超滤膜的原料总质量为准，下同）对TA@MOF-808/PEI超滤膜纯水通量和牛血清白蛋白（BSA）截留率的影响，并分析其耐酸和抗污染性能。结果表明，当TA@MOF-808纳米粒子掺杂质量分数为0.04%时，TA@MOF-808/PEI超滤膜（M4）具备较好的性能，相比PEI空白纯膜，在0.1 MPa跨膜压力下的纯水通量从684.5 L/(m2·h)提高至926.1 L/(m2·h)，对质量浓度1.0 g/L的BSA截留率从93.9%增加至97.3%。在pH＝3的稀硫酸溶液进行的14 d长期运行稳定性测试中，M4纯水通量维持在840~845 L/(m2·h)，BSA截留率在97.5%；以质量浓度0.6 g/L的BSA溶液为模拟污染物的抗污性能测试中，M4纯水通量恢复率＞93%。
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2025,42(6)
Abstract:
以冬凌草（Isodon rubescens (Hemsl.) H. Hara）为原料，使用乳酸菌和酿酒酵母作为发酵菌种制备发酵液，与直接水提法获得的水提液进行对比，通过体外生化实验和细胞实验评价冬凌草发酵液的抗氧化及抗炎活性。结果表明，微生物发酵可以提升冬凌草水提样品中的有效成分含量，其中，与冬凌草水提液相比，冬凌草乳酸发酵液的总糖浓度提升最为显著，由1.714±0.004mg/mL提高至3.695±0.010mg/mL；发酵液在DPPH、ABTS和羟自由基清除实验中表现出比水提液更强的抗氧化能力，冬凌草酵母发酵液的自由基清除能力略高于另外两组样品，且与冬凌草水提液相比，其ABTS自由基清除率显著提高。在细胞实验中，由脂多糖（LPS）刺激细胞产生炎症反应后，三种样品均能使炎症因子的表达量显著降低，且两种发酵液的效果较水提液更强，表现出更加优异的抗炎活性。
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2025,42(6)
Abstract:
CO2的还原和转化利用是缓解温室效应最具吸引力的策略。传统的CO2还原技术能耗大、效率低。生物电催化是近年来新兴的绿色、高效的新型催化CO2还原技术，它融合了生物酶催化和电催化的优点，可高效实现化学能与电能的转化，提高氧化还原反应中电子传递的效率，可为缓解温室效应和生产增值的精细化学品提供极具潜力的解决方案。本文首先简述了生物电催化技术的特性和四阶段的发展历程，然后系统归纳总结了生物电催化的电极材料类型（包括碳毡、石墨棒等）、电催化剂的选择（尤其是包括酶和微生物细胞的生物催化剂）、辅因子（如天然辅因子还原型辅酶Ⅰ和人工辅因子等）和还原产物类型（甲酸、甲烷、甲醇、乙酸等），最后对CO2还原未来可行的研究方向进行展望，包括开发既能吸附CO2又能将酶或有CO2还原活性的微生物细胞进行固定化处理的新型材料；以提高生物电催化效率为目标，优化电极材料和反应系统的设计；充分整合代谢工程和系统生物学的最新技术。
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2025,42(6)
Abstract:
本综述全面探讨了生物炭基层状双金属（BC/LDHs）复合材料在环境污染物去除领域的最新进展。首先，详细讨论了BC/LDHs材料的制备方法，包括共沉淀法、共热解法和水热合成法，以及通过异质原子掺杂、化学浸渍和赋磁强化等手段对材料性能进行调控。其次，明确了BC/LDHs材料在去除染料、重金属、营养盐和抗生素等方面的应用效果，分析归纳了其对环境污染物去除的关键机制。进一步，评估了BC/LDHs材料在环境应用中存在的局限性，包括对特定污染物的去除效率、在复杂环境条件下的适应能力、以及材料的长期稳定性等问题。最后，针对这些挑战，提出相应的解决策略，为促进BC/LDHs材料在环境污染物去除领域的应用提供了新的视角和研究方向。
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2025,42(6)
Abstract:
与传统的水凝胶相比,自愈合水凝胶具有良好的自愈合性能和生物相容性,是生物、医学、材料等领域的理想材料,具有重要的研究意义。近年来,自愈合凝胶作为新型调剖堵水材料,在石油工程领域也开展了广泛的研究。这类水凝胶能够在破坏后通过形成新的交联网络完全恢复其结构和性能,展现出比传统凝胶更优异的力学性能和稳定性。但是,目前对其自愈合性能仍缺乏系统性的总结与认知。因此,该文介绍了自愈合凝胶的作用机制,综述了应用于油气开发领域的自愈合凝胶类型,重点总结了对不同阶段自愈合凝胶的自愈合性能评价方法,并且分析了影响自愈合性能的因素,为今后的研究提供设计思路和参考,同时对自愈合凝胶在油气开发的应用前景进行展望。
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2025,42(6)
Abstract:
由于过硫酸盐(PS)稳定、强氧化性等特点,基于过硫酸盐的高级氧化技术(PS-AOPs)在近年来受到广泛关注,特别是在有机污染物修复方面成为了研究热点。过硫酸盐通常需借助活化剂才能高效去除有机污染物,其中碳质材料凭借绿色、高效、低成本等特点成为过硫酸盐良好的活化剂。近年来关于碳质材料活化过硫酸盐降解有机污染物技术在降解机理、碳质材料类型、影响因素、技术耦合等方面的研究和探索取得了长足的进步,但是与其相关的综述性文章特别是关于复合材料、影响因素、技术耦合的综述性文章还很少,基于此本文系统地综述了碳质材料活化过硫酸盐技术的研究进展,并对该技术的发展及应用进行了展望。
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2025,42(6)
Abstract:
物理刺激响应型蠕虫状胶束是指在光、温度、磁场、超声等物理因子刺激下，微观结构发生明显改变的蠕虫状胶束体系。相比于化学刺激因子如pH、CO2、氧化还原剂，物理刺激因子具有非侵入性、可远程操控、环境友好等诸多优点，更加契合当代绿色环保发展理念。本文论述了各类物理刺激响应型蠕虫状胶束的构筑策略、响应机制及流变性质，并阐述物理刺激响应型蠕虫状胶束的应用进展及取得成果。分析表明，目前物理刺激响应型蠕虫状胶束的研究主要侧重于体系构建和基础理论层面，构筑方式仍以低效率的试错法为主，而相关应用开发还处于实验室阶段。因而，未来物理刺激响应型蠕虫状胶束的开发应注重与大数据模拟、机器学习等人工智能技术的结合，探索出物理刺激响应型蠕虫状胶束的高效、低廉、规模化合成方法，并深入探究其在现场实施中的性能变化与响应特性，为其规模化生产与应用提供理论依据和技术支撑。
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2025,42(6)
Abstract:
9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）及其衍生物凭借丰富的P—H键和气相阻燃性能，在环氧树脂的阻燃处理中受到青睐。然而，添加DOPO后会对材料的机械强度等性能产生影响。随着对环氧树脂阻燃性能与整体性能的平衡性要求越来越高，构建复合体系更利于维持材料的整体性能指标。该文根据有效组分的不同，围绕DOPO-N、DOPO-P、DOPO-S、DOPO-Si、DOPO-C和DOPO-生物基，综述了近5年来DOPO基衍生物协效阻燃环氧树脂的研究进展。重点讨论了改性后复合材料的阻燃性能和力学性能指标。尽管大量DOPO衍生物已被设计用于环氧树脂的阻燃，但仍有一些问题需要关注，如生产工艺复杂、阻燃机理不明确和环境安全评估体系不完善等。通过化学结构调控技术以更小负载量赋予环氧树脂更好的环保性与经济性是DOPO衍生物的发展趋势。
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2025,42(6)
Abstract:
生物可降解食品包装材料作为一种新兴的绿色可持续循环材料，因其原料易再生、使用后易降解、安全无害等性能，在食品包装领域得到了广泛应用。该文综述了不同原料制备的食品包装材料，以及为满足市场上多样化的需求而开发的具有不同功能的生物可降解食品包装材料。并重点阐述了天然高分子（淀粉、纤维素、木质素、蛋白质）基食品包装材料和合成高分子（聚乳酸、聚乙烯醇）基食品包装材料的研究进展、降解机理以及工业化前景。其中天然高分子基食品包装材料来源丰富、对人体无害，具有可成型性好、抗渗透性强等优点，而合成高分子基食品包装材料的透明度和机械性能更好，且两者在自然界中都可自然降解。最后，指出了目前生物可降解食品包装材料研究中面临的挑战以及在未来的发展中应更加注重循环和可降解综合利用，并加大制备具有优异抗菌、防潮、透气等多功能的新型生物可降解食品包装材料，以满足不同类型的食品包装需求。
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高伯楠, 易小倩, 张亚娟, 赵谦, 刘红丽, 王世荣, 李祥高
2025,42(6)
Abstract:
电子纸显示因其具有电子显示器即时更新画面和传统纸张的节能健康等优点,成为重要的前沿显示技术领域。基于微胶囊化纳米粒子电泳原理的电子纸是反射式显示技术的研究焦点。本文将纳米二氧化钛和铁锰黑粒子分散在Isopar L中制备电泳显示分散液,以明胶和阿拉伯胶为壁材在分散液滴的表面进行复凝聚反应制备微胶囊。当反应体系为5 g电泳液(固含量为15%,黑白粒子比为1:5)分散在100 mL明胶-阿拉伯胶溶液中时,优化的制备条件为初始反应时明胶溶液pH = 7,十二烷基硫酸钠(SDS)添加量为0.2 g,分散20 min后调节pH = 4.7,冰水浴后加入适量的戊二醛,形成的微胶囊强度高、单分散性好。微胶囊平均壁厚为283 nm,在80 ℃干燥30 min后仍能保持良好的形貌。微胶囊收率为73%,其中30-50 μm微胶囊占比达到47%。以甘油为增塑剂,将制备的微胶囊与聚乙烯醇按照15:1(w/w)的比例混合均匀后,将其涂布在PET-ITO基底上制备的原型显示器件在±25 V的电场驱动下得到了白态反射率为18.88%,黑态反射率为3.51%的显示效果,响应时间为570.5 ms。
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2025,42(6)
Abstract:
为制备疏水性强、性能稳定，并能够适应多变环境的可挥发性有机废气（VOCs）吸附净化工业ZSM-5分子筛材料。以硅铝比为300的ZSM-5分子筛为晶种，在水热反应体系中加入乙酸铵调控制备具有不同形貌的高硅ZSM-5分子筛，基于XRD、SEM、XRF、N2吸附-脱附和水接触角测试仪等表征和测试，考察乙酸铵加入量对高硅ZSM-5分子筛的晶粒形貌和疏水性的影响。采用静态吸附和动态吸附评价装置，探究晶粒形貌对ZSM-5分子筛的疏水性及甲苯吸附性能的影响。结果表明，调节乙酸铵加入量分别为SiO2物质的量的0、0.05和0.1倍，可分别得到棺形、六角板状和杆状形貌的高硅ZSM-5分子筛，其中，杆状形貌的高硅ZSM-5分子筛（ZSM-5-0.1）的疏水性最强，疏水指数达到8.36，水接触角为35.05°；其水蒸气和甲苯吸附量受相对湿度影响最小：在相对湿度50%、80%和100%条件下，其动态水蒸气饱和吸附量分别为0.66%、0.92%和1.15%；在相对湿度80%，体积空速为10000 h-1条件下，ZSM-5-0.1对质量浓度4000和2000 mg/m3的甲苯穿透吸附量（0.053和0.051 g/g）基本相当，甲苯的扩散速率受水蒸气影响最小，其扩散速率常数分别为0.145和0.133 min-1，其过程均符合Y-N模型。
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王延蕾, 杨盼盼, 杨建军, 吴庆云, 吴明元, 张建安, 刘久逸
2025,42(6)
Abstract:
天然植物来源的酚类化合物对耐药细菌具有良好的抗菌效果,丁香酸(SGA)是天然酚酸的一种典型代表。本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,采用含叔胺基团的扩链剂3-二甲氨基-1,2-丙二醇(DMAD)与SGA进行季铵化反应制备了水性聚氨酯薄膜(SWPU),通过FTIR、1H-NMR对SWPU薄膜进行了表征,并对SWPU薄膜的纳米粒径、DSC、力学性能、水接触角、抗菌性能等进行分析。结果表明,n(DMAD):n(BDO)=5:1制备的SWPU-3薄膜玻璃化转变温度为-29.02℃,水接触角为79.1°,拉伸强度为35.6MPa,断裂伸长率为987.7%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出99.1%以上的抗菌活性。抑菌区实验表明,薄膜的抗菌机理是基于接触杀灭,而不是抗菌成分的释放,样品薄膜具有环境友好的特性。
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2025,42(6)
Abstract:
采用氯乙酸法、磷酸钠法分别制备羧甲基化薰衣草多糖(CM-LAP)、磷酸化薰衣草多糖(P-LAP)。通过测定粘度、溶解度、分子量、单糖组成、形貌等探究其理化性质,并采用红外、核磁进行验证。通过体外抗氧化实验及对H2O2诱导的HepG2肝细胞氧化损伤保护作用评价LAP,CM-LAP,P-LAP的抗氧化活性。结果表明,经修饰后的多糖粘度降低、溶解度提高,修饰并未改变多糖的单糖组成,但单糖摩尔占比发生显著变化。LAP,CM-LAP,P-LAP均存在晶体结构与非晶体结构且修饰后的多糖表面形貌发生改变,三股螺旋结构未发生变化,但热稳定性提升,在550 ℃时,残碳率分别为22.76 %、40.90 %、30.38 %。此外红外、核磁共振光谱分析证实成功制备了CM-LAP和P-LAP。体外抗氧化活性评价结果显示修饰后多糖提升了LAP对DPPH、羟基自由基的清除能力。LAP,CM-LAP,P-LAP能够降低H2O2诱导损伤的肝细胞MDA含量升高,MDA含量分别由6.768 nmol/mg pro下降到4.029、3.517、3.772 nmol/mg pro；提高SOD和GSH-Px活力,SOD活力分别由6.086 U/mg pro提升至6.991 U/mg pro、7.474 U/mg pro、7.192 U/mg pro；GSH-Px活力分别由7.019 U/mg pro提升至8.017、8.591、8.227 U/mg pro；表明羧甲基化、磷酸化修饰能够提升薰衣草多糖的理化性质及抗氧化活性,具有较好的应用潜力。
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2025,42(6)
Abstract:
以三聚氰胺为前躯体,氯化锂为模板剂,通过熔盐法合成碳氮纳米片(CN),以六氯三聚磷腈和2,6-二氨基吡啶为反应物,以四氢呋喃为溶剂,向其中加入一定量的三乙胺,通过溶剂热法合成含环磷腈聚合物载体(POM),两者混合采用熔盐法和溶剂热法得到二维层状结构复合载体(POM-CN),以POM-CN为载体采用浸渍还原法制备出一系列NiCu/POM-CN催化剂。基于TEM、SEM、XPS、XRD、FT-IR和UV-vis DRS表征,对催化剂的微观结构进行分析,考察了催化剂形貌结构以及光催化对氨硼烷(AB)水解制氢性能的影响。实验结果表明,在可见光的照射下,Ni0.4Cu0.6/POM-CN催化剂TOF值高达1774.6 h-1,是无可见光条件下TOF值的2.8倍(618.1 h-1),说明催化剂具有较好的光催化性能。同时,催化剂在经过5次循环测试后依然保持着较高的催化活性。此外,Ni0.4Cu0.6/POM-CN催化剂在有光条件下反应的活化能为52.75 kJ?mol-1。表征结果表明,催化剂具有优异的催化活性得益于POM-CN复合载体、NiCu双金属的合金效应以及金属与载体间的强烈的相互作用。
关键词:熔盐法；溶剂热法；光催化；氨硼烷；水解制氢
中图分类号:TQ630???? 文献标识码: A ??? 文章编号: -
2025,42(6)
Abstract:
环氧化物与环酸酐的开环共聚反应（ROCOP）在聚酯的制备中起着至关重要的作用。以四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸为原料，经水热反应制备氨基修饰的金属有机框架材料UiO-66-NH2，将其作为主催化剂，与助催化剂组成二元路易斯酸碱，用于催化环氧环己烷（CHO）和马来酸酐（MA）的开环共聚反应，采用FTIR、XRD表征UiO-66-NH2的结构组成，基于1HNMR表征，考察主催化剂类型、反应温度、催化剂用量对CHO和MA开环共聚反应的CHO转化率、聚合物酯键含量以及催化剂周转频率的影响，并探究其反应动力学。通过SEM、XRD、ICP-OES表征，分析UiO-66-NH2的循环使用性能。结果表明，以双(三苯基正膦基)氯化铵（PPNCl）为助催化剂，在n(UiO-66-NH2)∶n(PPNCl)∶n(MA)∶n(CHO)＝1∶1∶100∶100，反应温度80 ℃，反应时间1 h的条件下，制备聚酯P(MA-CHO)中酯键含量最高可达99.9%，CHO转化率78.6%，催化剂周转频率78.6 h–1。UiO-66-NH2/PPNCl催化MA和CHO开环聚合反应为一级动力学反应，表观活化能约为66.51 kJ/mol。UiO-66-NH2具有良好的物理和化学稳定性，重复使用3次催化活性稍降低，CHO的转化率从78.6%降至77.5%。
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2025,42(6)
Abstract:
以青核桃削皮获得的核桃青皮为原料，采用两相盐析萃取法提取其有效成分，依次使用石油醚（PE）、二氯甲烷（DCM）、乙酸乙酯（EA）和正丁醇（n-BuOH）4种溶剂进行萃取分离获取组分1~4。采用超高效液相色谱-四级杆静电场轨道阱质谱仪(UHPLC-Q-Exactive)技术对组分1~4的组成成分进行鉴定，通过对3种受试菌大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（S. aureus）和枯草芽孢杆菌（B. subtilis）的抑菌实验，考察褐变和未褐变核桃青皮对提取物组成及抑菌活性的影响，通过网络药理学和分子对接研究方法，分析提取物组成成分与抑菌活性的相关性，探究核桃青皮主要抑菌成分及其作用途径。结果表明，组分2（DCM萃取组分）和组分3（EA萃取组分）的抑菌活性受核桃青皮褐变影响不显著（P＞0.05），而组分1（PE萃取组分）和组分4（n-BuOH萃取组分）的抑菌活性受核桃青皮褐变影响显著（P＜0.05）；与未褐变核桃青皮相比，核桃青皮褐变后组分1对3种受试菌的抑菌活性分别下降了100%、36.58%和39.53%，而组分4的抑菌活性分别增加了128.49%、53.32%和78.50%；核桃青皮褐变后抑菌活性的降低与醌类化合物（2-羟基-1,4-苯醌、2-羟基-1,4-萘醌、1,4-萘醌和氢醌）、黄酮类化合物（槲皮素五乙酸酯，柚皮素和异槲皮素）以及甾体类化合物 （薯蓣次皂苷A和3,5-二羟基胆甾-6-酮）含量的减少相关，而抑菌活性的增强与醌类衍生物（四羟基苯醌、甲基萘醌和化合物d）和生物碱（Minovincinine）含量的增加相关；组分1和组分4的组成成分主要是通过凋亡过程的负调控、相同蛋白质结合和酶结合等途径发挥抑菌作用。
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2025,42(6)
Abstract:
为考察亚油酸（LOA）联合米谷蛋白（RG）对挤压大米淀粉（ERS）的分子结构和理化性质的影响，以大米淀粉（RS）、RG和LOA为原料，通过双螺杆挤压机制备了RG添加量为10%（以RS质量计，下同）、不同LOA添加量（以RS质量计，下同）的ERS-RG-LOA三元复合物，基于XRD、FTIR、低场核磁（LF-NMR ）、DSC、流变仪、快速黏度分析仪、SEM和激光粒度仪的表征和测试，考察了LOA添加量对ERS-RG-LOA三元复合物的分子结构和理化性质的影响。结果表明，相比ERS和只添加RG制备的ERS-RG，添加LOA后ERS-RG-LOA三元复合物的短程有序结构显著增加 ，相对结晶度增大，黏弹性能 、热稳定性及对水分子的束缚能力增强 ，糊化温度提高，呈现出更致密的微观结构 ，峰值黏度降低；当LOA添加量为1%时，ERS-RG-LOA三元复合物ERS-RG-1%的相对结晶度为14.54%±0.51%，短程有序度（DO）为0.971±0.005，储能模量明显升高，结合水（1.77%±0. 06%）与弱结合水（4.39%±0.01% ）含量有所增加；与ERS-RG相比ERS-RG-LOA三元复合物的吸水指数（WAI）没有显著变化，但水溶性指数（WSI）显著降低。
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2025,42(6)
Abstract:
以硝酸铈、硝酸锰为原料，NaOH为沉淀剂，采用共沉淀法制备Ce1Mn3前驱体，通过与纳米氧化铝胶干粉混捏煅烧制备复合金属氧化物催化剂Ce1Mn3-x/γ-Al2O3〔x为Ce1Mn3前驱体粉末质量（g），取值为1、3、5、7、9，原料总质量10 g〕，采用XRD、BET和SEM对催化剂进行表征，通过固定床反应器考察其对气态低浓度乙酸乙酯（体积分数1000 ppm）的催化降解性能，并探究水蒸气对反应的影响和48 h催化稳定性。结果表明，γ-Al2O3的混捏并不改变Ce1Mn3物相。相较于Ce1Mn3，Ce1Mn3-x/γ-Al2O3的比表面增大（由38.55 m2/g增加至60.03~204.79 m2/g），介孔数量明显增加。Ce1Mn3氧化物结合在γ-Al2O3表面，暴露出的Ce1Mn3氧化物颗粒样貌更加细小且分散。Ce1Mn3与氧化铝溶胶干粉混捏质量比为7∶3时，制备的Ce1Mn3-7/γ-Al2O3催化活性最高，在空速（GHSV）15000 mL/(g·h)条件下，乙酸乙酯降解率90%的温度（T90）为164 ℃。载体γ-Al2O3和加入水蒸气均有利于乙酸乙酯在低温下（＜120 ℃）的降解，促进降解中间体乙酸和乙醇生成，导致最终T90降低。在180 ℃、48 h不含水蒸气的反应气氛测试中，Ce1Mn3-7/γ-Al2O3催化剂能始终保持99%以上的乙酸乙酯降解率。
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逯越婧, 赖小娟, 石华强, 李海斌, 陈加利, 王磊, 党志强
2025,42(6)
Abstract:
固体酸体系中的携带剂在运移至地层过程中易被地层水稀释,导致固体酸的酸化效果差。基于此,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、十八烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯为原料,通过水溶液聚合的方法制备了一种具有耐稀释性的疏水缔合型稠化剂(PAAOD)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)对PAAOD的结构进行了表征。通过表观粘度、流变特性和酸岩反应速率等测试,研究了PAAOD的耐稀释性、抗剪切和缓速性。结果表明:单体均参与了聚合,PAAOD聚合成功。0.8wt%的PAAOD在130℃、剪切速率为170 s-1的条件下,剪切2h,表观粘度保持在63.39 mPa·s,表现出良好的耐温耐剪切性能；对PAAOD溶液进行耐稀释实验, 在25℃稀释两倍粘度损失率为43.75 %,在90℃稀释两倍粘度损失率为44.80%,表现出良好的耐稀释性,且在静置一定时间后,PAAOD粘度损失降低,具有一定的恢复性；在130℃下PAAOD的酸岩反应速率是0.06 mg/(cm2·s),证明聚合物具有良好的缓速性能。因此,稠化剂PAAOD在深井及超深井中有着良好的应用前景。
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2025,42(6)
Abstract:
以N-苯基对苯二胺（ADPA）、环氧氯丙烷（ECH）为原料，苄基三乙基氯化铵（TEBAC）为催化剂，通过两步法合成了一种三官能度环氧树脂N-苯基对苯二胺三缩水甘油胺（ADPTGA），采用FTIR、1HNMR表征ADPTGA的结构组成。将ADPTGA添加到双酚A环氧树脂（E-51）中，以二氨基二苯甲烷（DDM）为固化剂进行固化，基于黏度、储存稳定性、力学性能、TGA、SEM等测试，探究了ADPTGA添加量（以E-51质量计，下同）对复合环氧树脂体系性能的影响。通过非等温DSC测试，分析E-51/DDM（phr）和ADPTGA/E-51/DDM体系的固化动力学。结果表明，ADPTGA环氧值为0.68 mol/100 g，25 ℃时黏度为5~6 Pa·s。当ADPTGA添加量为10%时，ADPTGA/E-51/DDM体系固化物（10phr）性能最佳，其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度比phr分别提高了45.8%、54.5%、22.8%、41.2%，玻璃化转变温度（Tg）提高了5.5 ℃；phr和10phr固化过程结果符合双参数自催化（?esták-Berggren）模型，固化过程不受升温速率（5~20 ℃/min）影响 。
