2024年第41卷第5期

综论

• 氨基酸金属有机框架的研究进展

  谭沈鑫, 屈小虎, 罗姣姣, 樊惠玲, 林建英, 赵志换

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  氨基酸金属有机框架是指含有氨基酸单元的有机配体与金属离子共同参与合成的具有周期性结构的材料。氨基酸作为蛋白质的组成成分，具有绿色环保、生物相容性良好、种类多样、价格低廉等优点，将其引入金属有机框架(MOF)可以赋予材料特殊的柔性结构、丰富的活性位点、优良的应用性能等特征，因而引起了研究人员浓厚的兴趣。综述首先阐述了氨基酸MOF的结构维度分类；其次说明了氨基酸MOF的主要合成方式包括溶剂热法、机械化学合成法、微波加热辅助法；然后进一步讲解了材料的性能调控；在此基础上重点介绍了这类材料在手性拆分、催化、吸附等领域的应用；最后，通过分析当前氨基酸金属有机框架材料存在的材料稳定性不好、结构难以预测等问题，对其未来在生物医药领域的研究重点进行了展望。

• 硬质聚氨酯泡沫材料用无卤阻燃剂的研究进展

  程士金, 庞绪富, 姜贵全, 庞久寅

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  聚氨酯常用卤系阻燃剂存在燃烧时释放卤化氢腐蚀性气体及有毒有害物质的问题，危害人体健康。近年来，无卤阻燃剂以无卤、低烟、环保的优势，已逐渐替代卤系阻燃剂用于硬质聚氨酯泡沫阻燃。本文以添加型阻燃剂、反应型阻燃剂两方面为大方向，并进一步以有机、无机、膨胀型、氮、磷、硅、纳米等为小类对硬质聚氨酯泡沫用无卤阻燃剂进行细分，综述了其特点、阻燃机理、常见应用阻燃剂、阻燃效果，并对聚氨酯泡沫用无卤阻燃剂常见通用阻燃机理进行了阐述。最后，对今后聚氨酯泡沫用无卤阻燃剂发展热点进行了展望。

• 纳米纤维素基阻燃材料的制备及其应用进展

  张玉彤, 刘云, 董朝红, 张鑫磊, 许婷婷, 李向荣, 张开涛, 张鑫

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  近年来，随着人们环保意识的不断提高，生物基材料受到了越来越多的关注。纳米纤维素作为一种新兴的生物基纳米材料，具有优良的机械性能、表面化学可修饰性等特性，在很多应用领域都有着较大的潜力。然而纳米纤维素是一种高度易燃的材料，这在很大程度上限制了它们的应用，因此构建阻燃型纳米纤维素材料对拓展其应用有着重要帮助。 本文主要介绍了常见的构建阻燃型纳米纤维素材料的方法，包括本征阻燃纳米纤维素材料的制备和添加型纳米纤维素基阻燃材料的制备。并重点对阻燃型纳米纤维素材料的几种主要类型（包括膜、气凝胶、长丝等）及其应用进行了总结，并对纳米纤维素阻燃改性等方面的未来发展方向进行了展望。

• 过渡金属多相催化剂催化的分子氧选择性氧化邻二醇研究进展

  尹钧濂, 冯冉冉, 张月成, 赵继全

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  邻二醇选择性氧化断键生成醛、酮和羧酸是重要和基本的有机反应，氧化剂通常采用化学计量的高碘酸盐或四乙酸铅，无论从经济还是环保的角度考虑，这些传统方法都有违绿色化工的发展理念。理论上以分子氧为氧化剂选择性氧化邻二醇断键的副产物只有水，而且分子氧廉价易得，因而具有环境友好和经济可行的双重优势。经过多年探索，人们已发展了多个基于不同过渡金属为活性组分的多相催化剂或催化体系用于分子氧选择性氧化邻二醇断键反应，如钌、金、锰、钴,为未来广泛应用奠定了基础。本文将按贵金属和非贵金属分类综述此类催化剂及相关反应工艺的研究进展，并指出该领域的发展方向

• 全固态锂电池热安全性研究进展

  冯振华, 邱祥云, 张涛, 戴作强, 郭向欣

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  随着液态锂电池的广泛应用，热失控现象时有发生，其热安全性成为亟待解决的问题。全固态锂电池以其优异的安全性显示出巨大的应用潜力。该文简要介绍了全固态锂电池的基本概念及组成结构，重点阐述了氧化物、硫化物以及聚合物固体电解质的最新研究进展，并对这3类全固态锂电池的热安全性差异进行了总结，包括固体电解质材料级别、固体电解质与活性材料或锂金属负极混合时界面级别以及全电池级别的热安全性。此外，锂枝晶现象对全固态锂电池安全性的影响仍不可忽视。目前针对材料和界面级别的热安全性研究众多，但全电池级别的研究较少，且多集中在小容量电池，针对全电池级别的热安全性仍需进一步探究。最后指出了未来高安全性全固态锂电池的商业化应用应着力于解决全固态锂电池中的关键界面问题以及锂枝晶问题。

功能材料

• 基于丙烯酸硅烷酯柔性自抛光海洋防污涂料制备及性能考察

  于雪艳, 王效军, 陈正涛, 康思波, 张华庆, 刘术辉, 丛巍巍, 张凯, 桂泰江,

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  研制了一种柔韧性优异适用于弹性体基材表面的防污涂料。合成具有自抛光性能的柔性丙烯酸硅烷酯基体树脂,采用加入低分子量韧性树脂外增塑手段进一步增加基体树脂的柔韧性,采用丙烯酸硅烷酯树脂和韧性混合树脂制备了柔性自抛光防污涂料。实验结果表明,丙烯酸硅烷酯基体树脂的玻璃化转变温度-20℃时,具有较好的物理机械性能。基体树脂与韧性树脂比例为7:3时,此时共混树脂的缺陷相对其他配比最小,树脂相容性最好。制备的防污涂料柔韧性为1级,在弹性体基材表面附着力达到4.0MPa,经过60天测试,涂层吸水率在1.1%～1.2%之间,在合理范围内。浅海浸泡挂板36个月具有良好防污效果。研制的柔性自抛光防污涂料,具有优异的防污性能,可满足弹性体基材表面对海洋污损防护需求。

• 绿色纤维素基水凝胶的制备及油水分离性能

  曹妍, 高军凯, 夏孟胜, 徐彭涛, 韩志, 陈妍

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  为研发绿色环保的水凝胶膜用于油水分离，本研究从废弃杨木中提取纤维素，并采用协同组装策略构建了一种绿色纤维素基水凝胶（CLH）膜，用于油水分离。将氯化锂（LiCl）作为活性吸水单元引入纤维素骨架中，然后利用聚乙烯醇（PVA）将LiCl颗粒包裹在纤维素骨架上制备CLH水凝胶膜。制备过程绿色环保，操作简单。制备的CLH水凝胶膜具有层状结构，可以克服传统水凝胶不可压缩的缺陷。在重力作用下，CLH水凝胶膜可以实现油水混合物和水包油乳液的高效分离。同时，CLH水凝胶膜油水分离过程中表现出良好的稳定性、耐久性和循环稳定性。因此，本文研发的协同组装策略不仅可以有效解决因废弃木材的产生造成的纤维素资源浪费问题，还可以为油水分离提供一种新的方法。

• 咪唑啉季铵盐缓蚀剂改性蒙脱土/水性环氧纳米复合涂料

  张萌, 向艳丽, 张磊, 方建波, 任强, 汪称意

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  以油酸、二乙烯三胺和氯化苄为原料,合成了咪唑啉季铵盐缓蚀剂。通过FT-IR、₁^H-NMR对季铵盐结构进行了表征。并将其离子交换至钠基蒙脱土(DK0)层间,制备缓蚀剂改性有机蒙脱土QACDK0。通过XRD,TGA和UV-Vis对QACDK0的结构、组成及层间缓蚀剂释放性能进行了表征,结果表明季铵盐缓蚀剂的插入使蒙脱土层间距由12.8 ?扩大到39.8 ?,蒙脱土中缓蚀剂负载量约为39.0 wt%。为研究在同种基质中使用不同纳米粘土对水性环氧涂层防腐性能的影响,将缓蚀剂改性有机蒙脱土、无机蒙脱土及市售普通有机改性蒙脱土加入到环氧树脂E-51中,通过相反转法制备了水性环氧树脂/蒙脱土纳米复合乳液。利用DLS和Zeta电位对环氧乳液的稳定性进行表征,其中咪唑啉季铵盐缓蚀剂改性蒙脱土/环氧乳液Zeta电位为-27.8 mV,稳定性最高。电化学阻抗谱(EIS)测试表明,在腐蚀介质中浸泡30天后,基于QACDK0制备的防腐清漆漆膜阻抗模值仍保持最高,具有2.29×10₈ ^Ohm.cm₂^的高阻抗值,表明季铵盐缓蚀剂的释放使涂层具有更好的主动防腐性能。在耐中性盐雾测试中,QACDK0对应的防腐色漆耐盐雾时间更长,验证了该涂层具有良好的耐盐雾性能。此外,该涂层表面平整致密,具有良好的阻隔性能。

• MXene基罗纹针织物的制备及其应变传感性能

  郑贤宏, 唐金好, 丁斌斌, 夏文, 李长龙, 王炜

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  借鉴于染色工艺，采用轧烘焙技术制备了高弹性导电过渡金属碳化物/氮化物（MXene）改性罗纹针织物。通过SEM、电阻测试、传感性能测试等对复合织物进行结构和性能表征。结果显示，MXene改性罗纹针织物具有较好的弹性和弹性回复性，并且复合织物中MXene负载量随轧烘 焙循环次数的增加而增加，织物电阻随轧烘焙循环次数的增加而降低，最低为38.3 Ω/?；织物的应变传感性能测试表明，MXene改性罗纹针织物传感性能具有明显的各向异性，并且横列方向的传感性能优于纵行方向。MXene改性罗纹针织物横列方向的传感系数和传感区间分别高达72.8、0~160%，远高于纵行方向（最大传感系数为4.4，传感区间为0~24%）。

• 镍锰氧化物复合电化学传感器对抗坏血酸的检测

  韩春然, 岳振歌, 遇世友, 王鑫, 黎晨晨, 张丝瑶

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  基于镍锰氧化物复合物对抗坏血酸具有催化氧化作用,因此利用镍锰氧化物复合物修饰玻碳电极构建抗坏血酸快速检测的电化学传感器。通过一步水热合成法制备了镍锰基氧化物复合材料。并利用电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)以及傅里叶红外光谱(FT-IR)对材料的形貌、元素组成以及结构进行表征。结果表明该材料为外表带有孔隙的球型结构,衍射峰索引为Mn2O3(JCPDS编号41-1442)、NiMnO3(JCPDS号48-1330)且Mn-O官能团与Ni-O官能团均存在。采用滴涂法将复合材料修饰于电极表面,用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)测试了抗坏血酸在镍锰氧化物复合物电极上的电化学行为,并对其进行了分析,在pH=4的乙酸缓冲溶液条件下,滴涂量为10μL,抗坏血酸的浓度在0.4～7600 μmol/L时与氧化峰电流值呈线性关系,线性方程为Ip=0.0039 x(mmol/L)+11.643,R2=0.9900,检出限为0.023 μmol/L。该传感器实际应用于果汁饮料中抗坏血酸的含量的测定,加标回收率为95.5%～103.12%,表明它在食品分析等方面具有良好的应用前景。

• 基于壳聚糖/银离子的可逆温敏水凝胶的制备与性能

  徐世宽, 张弘妹, 戚鹏飞, 曹张军, 邢彦军

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  通过壳聚糖与银离子的超分子络合作用制备了一系列可逆温敏水凝胶CS-Ag。该系列水凝胶在常温状态下处于半透明稳定的可流动溶胶状态，当温度高于50°C时2min内即可转变为凝胶固体状态，温度低于50°C时恢复为可流动溶胶状态，该相变过程可重复5次以上，稳定性好。采用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS），扫描电镜（SEM）和X-射线能谱（EDS）测试对水凝胶CS-Ag的结构和化学状态进行表征。通过同时调节AgNO3的用量和体系的pH值可制备具有相同凝胶温度的水凝胶体系。该水凝胶体系的溶胶-凝胶转换是由壳聚糖的氨基在不同温度下的各种超分子相互作用控制。CS-Ag-19水凝胶对大肠杆菌表现出良好的抗菌活性，并具有可注射和温敏凝胶性能，具有作为水凝胶抗菌敷料的应用潜力。

• 急-两亲Cu-氮杂亚甲基二吡咯染料J-聚集体纳米片

  赵明瑶, 张勇杰, 苏军军, 潘宏斐, 陈志坚

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  氮杂亚甲基二吡咯（ADP）类染料因其优异的光学性质在诸多领域有广泛的应用。以含两条十二烷氧基疏水链的ADP和含两条聚乙二醇亲水链的ADP为配体与Cu(II)络合，合成了一种两亲性Cu(II)-ADP配合物染料Ⅰ，通过1H NMR、MS及元素分析等方法表征了其化学结构。UV-Vis吸收光谱研究表明染料Ⅰ在乙醇/水混合溶液中自组装形成J型聚集体，最大吸收峰发生89 nm的红移。AFM和TEM研究发现其聚集体呈现二维纳米片形貌，进一步的SAXS分析显示染料Ⅰ的聚集体以双分子层形式进行堆积。

• 一例铟基MOF的合成、结构及其甲烷存储

  张玉凤, 裴浩楠, 樊小青, 周洁, 刘腾龙, 薛东旭

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  研究旨在合成一种新型铟基有机骨架材料,用于甲烷存储,以应用于清洁能源领域。研究使用In(NO₃)₃.4H₂O和H₃BTB,醋酸作模板剂,采用溶剂热法来实现材料的合成,所得材料表现出较高的比表面积2487 m₂ ^g_-1^,和永久孔隙结构,孔体积为1.07 cm₃ ^g_-¹。在273 K、80 bar条件下,甲烷重量工作能力达到397 cm₃ ^g_-1⁽0.29 g g_-1⁾。这些结果表明了该材料在甲烷存储方面的潜在应用。值得注意的是,本研究的创新之处在于成功合成具有优异甲烷吸附性能的铟基MOF材料,为高性能气体吸附材料的开发提供了新方向。因此,本文为清洁能源技术的发展提供了新的思路。此外,该材料还表现出良好的可重复性,为其在实际应用中的长期可持续性提供了有力支持。

表面活性剂

• 有机硅基RAFT试剂制备聚醚改性有机硅消泡剂

  刘运钰, 杨伦, 季永新

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  以八甲基环四硅氧烷和巯丙基甲基二甲氧基硅烷为原料，合成巯基硅油；再以巯基硅油、二硫化碳和2-溴代异丁酸甲酯为原料，合成有机硅基RAFT试剂；采用可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合，让有机硅基RAFT试剂与甲基封端的烯丙基聚醚（EO和PO）反应合成聚醚改性有机硅消泡剂。最佳工艺条件为有机硅基RAFT试剂相对分子量为2000，m(EO)∶m(PO)=1∶4，m(有机硅基RAFT试剂)∶m(醚)=1∶1.15，反应温度75 ℃，反应时间8 h，引发剂用量为甲基封端的烯丙基聚醚质量的2%，收率91.8%。采用FTIR、NMR，GPC对聚醚改性有机硅消泡剂进行结构表征，并将其应用于涂料和乳液中测定消泡抑泡等相关性能。

中药现代化技术

• 弯萼金丝桃总黄酮提取及抗氧化、降糖活性

  王俊龙, ]时文盼, 江升旗, 李文文, 陈禹

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  摘要：为获得弯萼金丝桃总黄酮（TF）最佳提取工艺及抗氧化活性、降糖活性，探究5种提取工艺(超声辅助提取、酸解提取、酶解提取、热水提取、热醇提取) 对TF提取量的影响，通过单因素和响应面实验优化提取工艺。采用高效液相色谱(HPLC)测定并分析7种主要黄酮苷元的分布及含量，并进一步研究TF与体外抗氧化活性（DPPH?清除能力、ABTS自由基清除能力、羟基自由基清除能力、还原能力）的相关性及对α-葡萄糖苷酶的体外降糖能力。结果表明，超声辅助提取TF提取量最高。响应面优化最佳提取工艺为：温度68 ℃，时间23 min、乙醇体积分数24 %、液料比63:1 mL/g，在该条件下，TF提取量为34.85 mg RT/g（以每克弯萼金丝桃中黄酮类化合物相当于芦丁RT质量表示）；高效液相色谱法分别鉴定出TF中7种主要黄酮类化合物，其中TF中含量最高的黄酮化合物为槲皮素-3-O-洋槐糖-7-0-鼠李糖苷、槲皮素，分别为3.897 mg/g、2.874 mg/g；TF质量浓度与DPPH?清除能力、ABTS自由基清除能力、羟基自由基清除能力、还原能力呈显著正相关，对α-葡萄糖苷酶的降糖能力可达到92.6 %。

催化与分离提纯技术

• Ni/SiO₂催化剂的2-MF加氢性能研究

  方姿予, 张 炜, 王金鼎, 种思颖, 张雅静, 王康军

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  本研究以硝酸镍为镍源,酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了Ni/SiO₂催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO₂催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N₂等温吸附-脱附、H₂-TPR、NH₃-TPD、XPS、FT-IR和TEM等方法对催化剂结构进行表征,研究硅溶胶的酸碱性对Ni/SiO₂催化剂结构及性能的影响。结果表明：以酸性硅溶胶为硅源制备的Ni/SiO₂催化剂弱酸中心酸量多并且存在中强酸性中心,比表面积高,平均孔径大,因而该催化剂活性和2-MTHF的选择性高。Ni/SiO₂催化剂稳定性良好,在90 ℃,2 MPa,WHSV=4.4 h_?¹条件下连续反应200 h,2-MTHF的收率均保持在95.7%。关键词：2-甲基四氢呋喃；2-甲基呋喃；共沉淀法；Ni/SiO₂；酸碱性

• 蔗渣预水解液酸催化制备糠醛及其萃取分离（急）

  何孜孜, 李军荣, 李芳彬, 何北海, 钱丽颖

  2024,41(5), DOI:

  摘要： (0) HTML (0) PDF (4.01 MKB)(0)

  Abstract:

  以蔗渣为原料，在高温低酸浓度（H2SO4添加量占蔗渣绝干质量的0.176%）条件下预水解得到富含木糖的预水解糖液，再进一步深度酸解得到糠醛，并以混合有机溶剂实现了糠醛从水相中高效萃取分离。对蔗渣预水解条件、糠醛的有机溶剂萃取条件进行了探索，并采用FT-IR、XRD、SEM、TGA对蔗渣及预水解渣的形貌和结构进行了表征，利用紫外分光光度计对预水解过程中的木糖及深度酸解过程中的糠醛进行了定量检测。结果表明，在160 °C，液固比6：1，浓硫酸/蔗渣绝干质量为0.176%条件下，预水解液中木糖浓度最高（41.72 g/L）；该预水解液直接在170 °C条件下深度酸解90 min，溶液中糠醛浓度最高可达15.91 g/L，糠醛摩尔得率最高为59.60%。以v(1,2-二氯乙烷):v(正丁醇) = 9:1的比例混合有机溶剂对水溶液中糠醛进行萃取，萃取相体积比为v(有机相):v(水相) = 2:1，糠醛的萃取率可达93.53%。

医药与日化原料

• 无患子水提液的微生物发酵纯化及无患子乳酸杆菌发酵液抗痤疮功效

  万凯波, 陈殿松, 马铃, 王靖

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  无患子（Sapindus mukorossi Gaertn）提取液常作为一种天然活性原料添加到洗护产品中，为推进无患子提取液在日化行业的应用，采用微生物发酵法对无患子水提液纯化，以耗糖量和皂苷纯度为指标，筛选出植物乳酸杆菌（Lactobacillus plantarum）作为发酵菌株，制得了无患子乳酸杆菌发酵液（SF）。从皮脂、炎症和致病菌的过度繁殖3个方面，研究了SF的抗痤疮功效。结果显示，质量浓度为20 μg/mL的SF对SZ95细胞脂质合成率降低了26.4%；对脂多糖（LPS）诱导的RAW 264.7细胞的一氧化氮（NO）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和活性氧（ROS） 分别降低了52.3%、57.5%、56.2%和35.9% ；采用二倍稀释法测定了SF对痤疮丙酸杆菌、糠秕马拉色菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌质量浓度（MIC）别为3.125、12.5和6.25 g/L；人体功效评价结果显示，受试者面部痤疮情况显著改善。

有机电化学与工业

• 基于互穿网络技术构筑环境友好型聚合物电解质膜与电化学性能

  冉云松, 陈怡, 刘阳松, 赵振强, 马先果

  2024,41(5), DOI:

  摘要： (0) HTML (0) PDF (3.91 MKB)(0)

  Abstract:

  利用互穿网络技术通过乳液聚合法制备环境友好型聚合物电解质膜,采用FTIR、XPS、SEM、TEM和TG等技术对样品结构和形貌进行表征；通过CV、EIS和充放电测试结果分析样品的电化学性能。结果表明：当m(AMPS):m(BA):m(AA):m(AN)=1:3:2:2时,互穿网络聚合物电解质膜的离子电导率为0.88mS/cm；聚合物膜的抗拉强度为7.53MPa,断裂伸长率为90.4%；聚合物膜的吸液量为150%,热收缩率为4%,表现出最佳的力学性能和电化学性能。该互穿网络聚合物电解质膜与目前锂离子电池主流的正负极材料具有较好的相容性,普适性较好。以LiCoO₂为正极,石墨为负极,0.2C倍率下,首次放电比容量分别为141.3mAh/g和347.1mAh/g,100次循环后容量保持率分别为94.8%和85.0%；2C倍率下,放电比容量为119.8mAh/g和239.0mAh/g。关键词：聚合物电解质膜；互穿网络技术；环境友好；锂离子电池

• 棒状V3O7?H2O电极材料的制备及印刷超级电容器

  涂倩, 王婧璐, 郑茵茵, 林宝莹, 张强, 刘善培, 陈良哲

  2024,41(5), DOI:

  摘要： (0) HTML (0) PDF (2.97 MKB)(0)

  Abstract:

  以五氧化二钒（V2O5）为原料，利用溶剂热法一步制备一水合七氧化三钒（V3O7?H2O）纳米棒，以V3O7?H2O纳米棒为电极材料，探究丝网印刷工艺对电极电化学性能的影响，结合丝网印刷制备电极并组装超级电容器。采用SEM、EDS、XPS、FTIR等对样品的形貌与结构进行表征，结果表明已成功制备V3O7?H2O纳米棒。在电化学测试中，丝网印刷电极比电容可达268.0 F/g（电流密度为0.3 A/g），经过5000次循环后比电容保持率85.9%，优于涂抹电极的比电容（246.0 F/g）和比电容保持率（68.0%），这得益于丝网印刷的油墨规则排列的结构。此外，组装的纽扣超级电容器同样表现出优异的电化学性能，比电容和电容保持率为134.2 F/g（0.5 A/g电流密度）和91.2%（5000次充放电循环），且当功率密度为413.0 W/kg时，能量密度最高可达22.0 W?h/kg。本研究为后续印刷储能器件的研究提供了一条可供借鉴的思路。

水处理技术与环境保护

• 煤气化渣活化过硫酸盐体系氧化去除菲

  郭凯, 王嘉琪, 李亚男, 武亚宁

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  采用固体废弃物煤气化渣（CGS）作为过硫酸盐（PS）的活化剂，实现对多环芳烃（PAHs）类难降解有机物菲（PHE）的高效去除。使用SEM-EDS、XPS表征了CGS的微观结构和元素组成，通过自由基掩蔽实验和EPR实验确定自由基种类；探究了CGS投加量、PS浓度、初始pH、共存物质对CGS/PS体系中菲降解效果的影响，明晰了反应机理并推测降解路径，并使用ECOSAR软件评估菲及其产物的毒性。结果表明，CGS中Fe元素质量分数为11.9%，可有效活化PS。在PHE质量浓度为1 mg/L、pH=3、CGS投加量（以PHE溶液体积计）0.7 g/L、PS浓度1 mmol/L的初始条件下，60 min后CGS/PS体系对菲的去除率达95.34%，PS的利用率达29.18%。菲降解过程符合伪一级动力学，CGS/PS体系产生了硫酸根自由基（SO4?-）和羟基自由基（HO?），且SO4?-在菲降解过程中占主要作用，共存离子HCO3-、NO3-对反应的抑制作用较显著。菲主要通过去羰基、羟基化、脱碳等反应分解为长链酸、酯，最终转化为CO2和H2O。ECOSAR模型评估发现，菲降解的中间产物毒性普遍低于菲。

• 樊立萍1,*,温越霄1,2

  樊立萍, 温越霄

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  为提高微生物燃料电池(MFC)的废水处理效果和发电性能,制备了一种海藻酸钠-聚季铵盐11/碳毡(SA-PQ-11/CF)阳极,分别以制药废水和糖蜜废水为阳极液,以碳毡为阴极,构建微生物燃料电池(MFC)实验系统,通过扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安特性(CV)、化学需氧量(COD)对其性能进行表征。结果显示,SA-PQ-11/CF阳极具有较大的比表面积,MFC的溶液电阻和电荷转移电阻也得到明显降低。阳极液为制药废水时,采用SA-PQ-11/CF阳极的MFC的稳态输出电压和COD去除率分别约为0.22 V和62%,较常规碳毡阳极时分别提高了100%和130%。阳极液为糖蜜废水时,采用SA-PQ-11/CF阳极的MFC的稳态输出电压和COD去除率分别为0.15 V和43%,分别较采用常规碳毡阳极时提高了275%和95%。基于SA-PQ-11的阳极改性能够有效提高MFC的废水处理效果和产电能力。

造纸化学品

• 羧基化纳米纤维素乳化马来松香甘油酯乳液稳定性及超疏水纸制备

  包 康, 景 宜, 王雯璐, 张 琦, 花祥峰

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  采用溶剂助溶法制备马来松香酯乳液，确定了最佳的工艺合成条件。比较分析了十二烷基硫酸钠（SDS）、烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）和羧基化纳米纤维素（CNF-C）马来松香酯乳液粒径和稳定性的影响。采用双层涂布的方式，机械浆纳米纤维素和沉淀碳酸钙PCC作为第一道涂布，马来松香酯乳液作为第二道涂布，构建了超疏水性纸张的工艺策略。研究发现：马来松香酯的最佳合成工艺条件为马来松香和甘油的配比为1:3；引发剂（偶氮二异丁腈）用量为0.4%；催化剂（纳米ZnO2）用量为2%；在250℃条件下反应5小时。羧基化纳米纤维素作为乳化剂，制备的马来松香乳液粒径达到527 nm，在室温下静置90天不破乳分层，具有较强的稳定性。双层涂布制备的PCC-CNF-MAP-DG涂布纸与水的接触角159.1°，cobb值为2.4 g/m2，且经过200次折叠后仍具有超强的疏水性能，并且耐酸碱，具有良好的化学稳定性。纸张的超疏水性源于双级结构间滞留的空气对水滴的托举，在纸张纤维表面形成致密的疏水层。

油田化学品与油品添加剂

• 致密油藏CO₂驱响应性防窜体系的制备及性能

  杜代军, 方泽洲, 章洋阳, 蒲万芬, 张辉, 朱建林, 曹效东

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  以3-二甲胺基丙胺和油酸为主剂制备具有叔胺结构的CO₂响应性单体N,N-二甲基油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA),将其与有机反离子互配构建具有CO₂响应性的蠕虫状胶束(CO₂-TWMS)。通过体系与CO₂接触前后的电导率、化学结构和微观形貌变化表征体系的响应性,结合体系表面活性变化及致密基质/裂缝双重介质CO₂驱替与CO₂-TWMS防窜过程中的压力和采收率变化揭示CO₂-TWMS防窜性能与机制。实验结果表明,当反离子为对甲苯磺酸钠,与DOAPA的摩尔比为1:1时,CO₂-TWMS体系的黏度最大。CO₂和N₂能够刺激体系电导率在0.9ms/cm和1.95ms/cm之间可逆变化、诱导微观形貌在蠕虫状胶束和球形胶束间转换。此外,CO₂能够将体系临界胶束浓度从1mmol/L降低至0.25mmol/L,最低表面张力从30.2mN/m降低至29.1mN/m,体系在气液界面的吸附效率和效能增强,有利于胶束的形成。在致密基质-裂缝双重介质中,CO₂诱导蠕虫状胶束形成,增大驱替过程中的压差,扩大CO₂驱替波及效率,采收率提高22.6%。

• 胍胶压裂液有机硼交联剂JSA-1的合成与性能评价

  徐栋, 朱卫平, 刘川庆, 王玉斌, 王争凡, 孟令鹏, 吴明杨

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  以硼酸、正丁醇、乙二醇、二乙烯三胺为反应原料，采用一锅法合成了有机硼交联剂JSA-1。通过考察胍胶质量分数（胍胶占胍胶基液总质量的百分数）、JSA-1用量（以胍胶基液质量为基准）、pH等影响因素，系统评价了JSA-1的交联性能。结果表明：胍胶质量分数越大（0.09%~0.4%），胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、表观黏度越高、耐温能力越强；JSA-1用量越大（0.04%~0.4%），胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、耐温能力越强；pH（pH=4~14）越高，胍胶压裂液的交联时间越长、耐温能力越强。JSA-1对pH和胍胶质量分数的适用范围较广，在低温配方方面，可以使低质量分数的胍胶实现有效交联，胍胶质量分数为0.13%的胍胶基液与JSA-1交联后，在常温剪切下表观黏度可达到50 mPa·s；在高温配方方面，胍胶质量分数为0.4%的胍胶基液与JSA-1交联后制备的压裂液具备较好的耐温耐剪切能力，在120 ℃剪切条件下表观黏度可以稳定保持在300 mPa·s左右。

丙烯酸系列化学品

• 高固含低粘度生物基氟碳树脂的合成及性能

  周丽莎, 安桂磊, 黄百涛, 吴英魁, 陈博涵, 齐文

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  合成高固含低粘度氟碳树脂是改善溶剂型氟碳防腐涂料环保性的重要途径之一。以生物基原料氢化松香制备出可聚合的丙烯酸氢化松香醇酯单体，进一步采用自由基聚合方法制备出高固含低粘度生物基氟碳树脂，结合分子动力学模拟方法，分析丙烯酸氢化松香醇酯降粘机理，并探究生物基氟碳树脂成膜后涂膜性能。研究表明，随丙烯酸氢化松香醇酯单体含量的增加，改性氟碳树脂粘度降低；当丙烯酸氢化松香醇酯单体含量为18.6%时，改性氟碳树脂固含量为78.56%，其运动粘度与叔碳酸乙烯酯单体单体改性氟碳树脂相当，远低于不含大体积侧基的改性氟碳树脂；与石油树脂叔碳酸乙烯酯单体相比，丙烯酸氢化松香醇酯单体空间体积更大，侧基体积效应更明显，分子间相互作用力小，降粘效果好；丙烯酸氢化松香醇酯改性氟碳涂料体系硬度、附着力高于叔碳酸乙烯酯改性氟碳涂料，耐化学腐蚀性略低于叔碳酸乙烯酯改性氟碳涂膜。

精细化工中间体

• 固定化Pseudovibrio-ω-转氨酶催化合成(4S)-四氢萘酮

  高嵩, 邵小芙, 果波, 李前, 王佩, 曹阳

  2024,41(5), DOI:

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  Abstract:

  舍曲林是一种重要的选择性5’-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI）类抗抑郁药物，已经在全球抑郁症治疗中起到了重要的作用。（4S）-四氢萘酮是合成舍曲林的关键中间体，其供应受限于缺乏操作简单且环境友好的手性拆分路线。假单胞菌ω-转氨酶（Pseudovibrio-ω-Transaminase，P-ω-TA）是一种来源于海绵假单胞菌Pseudovibrio sp. WM33，具有吡哆醛-5’-磷酸（PLP）依赖性的转氨酶，对（4S）-四氢萘酮表现出良好的手性拆分能力，可将（1S,4S）-去甲基舍曲林转化为（4S）-四氢萘酮，但该游离酶在应用时面临酶制备过程复杂、只能单次使用和稳定性差等问题，使用成本高。本研究以T4噬菌体衣壳作为载体，探索了P-ω-TA的自组装固定化及生物催化回收利用。通过将P-ω-TA融合到T4的非必需小外壳蛋白（Soc）上，实现了酶在T4衣壳上的亲和固定，且拷贝数较高。固定化的P-ω-TA保持了完整的活性，可通过离心操作轻松回收并进行重复使用。在五次回收和重复使用过程中，每轮酶活性的平均回收率均大于93%。经验证，固定化P-ω-TA保持了在底物手性中心处的（S）-型选择性拆分以及对（1S,4S）-去甲基舍曲林的催化能力。本研究建立的固定化P-ω-TA方法降低了对（4S）-四氢萘酮手性拆分催化成本，并有助于建立一条更环保的舍曲林合成路线。关键词：假单胞菌ω-转氨酶；T4噬菌体；手性拆分；酶固定化；舍曲林中图分类号：Q814.2 文献标识码： A 文章编号：