低维碳纳米材料在离子交换杂化膜中的应用

离子交换膜是燃料电池、液流电池及电渗析技术的核心部件,应用过程中存在电导率低和化学稳定性差等问题。利用无机材料自身良好的性能和表面修饰,引入离子交换膜基质是一种有效的方法。碳纳米材料具有尺寸可控、比表面积大、环境友好等特点,是优良的无机填料。综述了添加低维碳纳米材料的离子交换杂化膜的制备方法、类型和应用现状,指出不同低维碳纳米材料在离子交换杂化膜制备过程中面临的问题,并对未来离子交换杂化膜的研究方向进行了展望。

细胞色素c在无机复合纳米材料修饰电极上的直接电化学研究

采用超声辅助湿法合成的方法制备了羟基磷灰石与碳纳米管(HAp/MWNT)无机复合纳米材料,并将其修饰到玻碳电极表面上。研究了细胞色素c(Cyt c)在该复合纳米材料修饰电极表面上的电化学行为。实验结果表明,复合修饰材料对细胞色素c有很好的催化作用,其氧化还原峰峰差(ΔEp)为78 mV,式电位为15mV。在6.0×10-7-5.0×10-5mol/L浓度范围内,Cyt c的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,其检测下限为3.0×10-7mol/L。关键词:细胞色素c;羟基磷灰石;碳纳米管;

三个低维Zn^Ⅱ-二膦酸配位聚合物的合成、结构及荧光性能研究

通过引入第二配体2,2′-联吡啶（2,2′-bipyridine,bipy）,在水热条件下得到3个低维ZnⅡ-二膦酸配位聚合物：[Zn1.5（H2L）（bipy）（H2O）]·3H2O（1）,[Zn（H3L）（bipy）]2（2）,[Zn（H3L）（bipy）（H2O）]·H2O（3）（H5L=1-羟亚乙基-1,1-二膦酸,CH3C（OH）（PO3H2）2）。采用单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射（PXRD）、红外光谱（IR）、元素分析、热重（TG-DSC）等测试手段对产物的结构进行了表征。单晶X-射线衍射数据分析表明化合物1为一维梯形双链结构,结构中含有2个晶体学独立的锌离子,分别以四配位和六配位模式与配体连接。化合物2为O-P-O双桥连接三角双锥[ZnO3N2]而成的双核零维结构。化合物3为八面体[ZnO4N2]通过O-P-O单桥连接而成的一维链状结构。氢键和π-π堆积作用进一步将3个低维ZnⅡ-二膦酸化合物扩展为三维超分子。对化合物1~3进行荧光性能的研究,测试结果表明,3个化合物均发射出强度远大于配体bipy的荧光发射峰（λem=374nm（1）、388nm（2）、387nm（3）,λex=252nm）,该峰来源于第二配体bipy（λem=391nm,λex=252nm）分子内部的π＊-π电荷转移。电化学测试结果显示3个化合物均表现出一步单电子氧化还原过程,与自由配体相比给电子能力增强,未来可作为空穴传输材料在光电领域得到应用。

细胞色素c在硅基有序介孔材料SBA-15上直接电化学行为

用水热法合成了硅基有序介孔分子材料SBA-15,研究了细胞色c(Cyt c)在SBA-15修饰玻碳(GC)电极表面的直接电化学行为.结果表明,在pH 7.0磷酸缓冲溶液中(PBS),细胞色素c在SBA-15修饰电极表面表现出一对准可逆的氧化还原峰,电位差ΔE为87 mV,式电位E0′为0.275 V,峰电流的大小与循环伏安扫描速度成正比,说明细胞色素c在电极表面过程是受表面控制.固定在电极上的细胞色素c能促进过氧化氢的催化还原,显示出较高的亲和力,为过氧化氢传感器的研制提供理论依据.

马铃薯膳食纤维的结构特征分析

用水蒸汽爆破和氧化法对马铃薯废渣(PR)进行处理,制备马铃薯膳食纤维(PDF),并用红外光谱法、扫描电镜、热重及化学分析等方法对膳食纤维进行表征。结果表明,经过一系列的物理与化学处理,马铃薯渣中的半乳聚糖在蒸汽爆破下由长链断成短链,且由原来的块状变成片状、无规则的空间网层结构,断链的半乳糖醛基在氧化作用下生成羧基;所得到的PDF具有比表面积大、热力学稳定等特点。研究了PDF对胆固醇吸附性能。结果表明PDF对胆固醇的吸附量为1.4mg/g左右,其吸附机理符合Freundlich模式。马铃薯膳食纤维在生物体内对致病物质有一定的吸附作用。

四硫富瓦烯衍生物在有机光电功能材料方面的研究进展

四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物不仅是分子导体的有效构筑模块之一,而且在材料化学的诸多领域显示了广阔的应用前景.本工作综述了近几年TTF及其衍生物在非线性光学、分子光电器件、光伏器件及光致变色方面的最新研究进展.

聚丙烯酰胺/凹凸棒粘土复合吸附材料的研究

采用溶液聚合法在硅烷化凹凸棒粘土(OATP)表面接枝丙烯酰胺(AM),制备聚丙烯酰胺/凹凸棒粘土(PAM/ATP)复合吸附材料。通过考察PAM/ATP复合吸附材料对汞离子吸附性能的影响,对其制备条件进行了优化。采用热重/差示扫描量热(TG/DSC)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对PAM/ATP进行了表征。结果表明,当AM质量分数(相对OATP质量,下同)为30%,聚合反应时间为6h,引发剂质量分数为3.0%,反应温度为80℃时,制备的PMA/ATP对汞离子的最大吸附容量可达到135.5mg·g-1。TG/DSC分析表明,PAM/ATP的DSC曲线在345℃出现一有机物分解吸热峰,且PAM/ATP的热失重率(18.0%)明显高于ATP(5.0%)和OATP(7.0%);FT-IR分析表明,PAM/ATP在1604cm-1(-NH2或-NH的弯曲振动)和3190cm-1(-NH2或-NH伸缩振动)及1671cm-1(-C=O伸缩振动)有新的吸收峰出现,表明PAM成功接枝于OATP表面。与ATP、OATP相比,PAM/ATP对Hg2+离子的吸附容量增大了6倍以上。

白丁香鲜花挥发性化学成分研究

用水蒸汽蒸馏法提取和GC-MS联用仪检测了白丁香鲜花的挥发性成分,并用已有的文献作了比较。发现采用不同方法对白丁香鲜花提取测试的挥发性成分有所不同。直接吸附法得到的化合物有27种,主要是为萜烯、金合欢烯类、桉树脑、丁香醛及其醇的系列化合物,是香料的头香和昆虫信息素的特征化合物,水蒸汽蒸馏法得到的化合物有46种,包括上述部分化合物和主要的香料和药物特征组分:苯乙醇、丁香醛系列化合物、(Z)-3-己烯-1-醇、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、金合欢醇、9-十九烯等烯类、烷烃类等化合物。两种方法结合是准确确定鲜花低挥发性成分作为香料的头香及其他香、昆虫信息素和抗菌抗炎药物的研究方法。

化学镀法制备纳米Ni-B包覆Al复合粉末

以硼氢化钾（KBH4）为还原剂,采用化学镀法制备了纳米Ni-B包覆Al复合粉末,研究了镀液组分及工艺对包覆效果的影响,获得了制备复合粉末的优化条件。采用SEM,XRD,ICP和BET对复合粉末的表面形貌、物相结构、元素组成和比表面积进行了表征分析。结果表明：纳米Ni-B在Al表面包覆连续、均匀,且纳米Ni-B呈非晶态,粒径80100nm,化学组成约为Ni72B28,纳米Ni-B/Al复合粉末比表面积达到了26.21m2.g-1。

桂花精油化学成分研究

用水蒸汽蒸馏法对江苏产桂花精油进行了提取,并用GC-MS联用仪对其有效成分进行了测定。结果表明:江苏产桂花精油的香味成分主要是萜烯、醇类、氧化芳樟醇类、5-己基二氢呋喃-2-酮、紫罗兰酮类、邻苯二甲酸酯类,其中邻苯二甲酸酯类含量最大。对水蒸汽蒸馏后的桂花水溶液进行萃取和GC-MS测试,进一步证实了邻苯二甲酸酯的存在。与其它产地的桂花精油化学成分比较,其主要的香味成分基本相同,但邻苯二甲酸酯含量不同,这一研究结果表明:研究不同产地的香料香味成分时需要将多种提取方法结合;对现有应用于化妆品和食用香精的桂花精油是否含有邻苯二甲酸酯需作进一步的研究。

壳聚糖／凹凸棒土固定联吡啶钌修饰电极的电化学发光行为

以壳聚糖/凹凸棒土用离子交换将联吡啶钌成功地固定于玻碳电极表面。研究了固定化钌联吡啶的电化学以及电化学发光性质。电化学研究表明,被固定的联吡啶钌保持良好的电化学活性,壳聚糖/凹凸棒土固定Ru(bpy)32+的循环伏安曲线在1187 mV和1043 mV出现一对氧化还原峰。研究了固定化联吡啶钌的电化学发光行为,此修饰电极对草酸电化学发光响应较快。

马铃薯膳食纤维对胆固醇的吸附性能及动力学研究

研究了用马铃薯渣制备的新型膳食纤维(PDF)对胆固醇的吸附。实验结果表明PDF对胆固醇具有一定的吸附作用,可做为人体较好的营养纤维,吸附的最佳条件为:PDF用量0.5～1.0g,胆固醇的浓度为60～100μg/ml,吸附达平衡的时间约为30min,低温有利于吸附。PDF对胆固醇的吸附机理是物理吸附。动力学研究表明PDF对胆固醇的吸附符合Freundlich模式。

细胞色素C在4，5-二氮芴-9-酮修饰玻碳电极上的直接电化学研究

采用循环伏安法探讨了细胞色素C(CytC)在4,5-二氮芴-9-酮(dafo)修饰玻碳电极表面的电化学行为。结果表明,CytC在dafo修饰电极上呈现一对峰形较好且准可逆的氧化还原峰,其式电位(E0′)为13mV,峰电流与扫描速度呈线性关系,该电极过程是表面控制过程,电化学反应效率常数(ks)为0.89/s。固定在dafo上的CytC能促进H2O2的催化还原,响应快速而灵敏(<10s),峰电流与H2O2浓度在5.0×10-6～3.0×10-4mol/L范围内呈线性关系;检出限2.5×10-6mol/L;米氏常数为1.07mmol/L,显示出较好的亲和力。

有机场效应材料氟化噻吩并四硫富瓦烯衍生物的电荷传输性质

噻吩并四硫富瓦烯(TTF)衍生物在有机场效应材料方面有较大的应用前景.应用密度泛函理论B3LYP泛函在6-31G(d,p)基组水平上计算了系列氟取代扩展噻吩并四硫富瓦烯衍生物(c2FT、t2FT及4FT)的轨道能级、电离能(IP)、电子亲和势(EA)和重组能(λ).在此基础上,进一步计算二聚体的迁移率,评估了载流子传输能力,并讨论取代位置和堆积方式对电荷传输性质的影响.计算结果表明,氟取代位置对二噻吩并四硫富瓦烯(DT-TTF)衍生物迁移率及电荷传输性质的影响较小,却有效降低了给电子能力.计算结果对设计和合成高效稳定的光电功能材料具有指导意义.

细胞色素c在Fe2O3修饰电极上的直接电化学和电催化特性

采用全氟磺酸树脂Nafion将金属氧化物Fe2O3颗粒细胞色素c(Cyt c)固定玻碳电极(GCE)表面,制备了Nafion-Cyt c-Fe2O3修饰的玻碳电极,构建了基于直接电子传递的过氧化氢生物传感器。在0.10mol/L pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,修饰电极的循环伏安曲线上显示出一对准可逆的氧化还原峰,式量电位为22mV。Cyt c在修饰电极表面的异相电子转移速率常数为1.21s-1。修饰后的电极对过氧化氢有良好响应,响应时间小于10s,电极的安培响应与过氧化氢浓度在2.0×10-6～3.0×10-3mol/L范围内成线性关系,检出限为1.0×10-6mol/L,米氏常数为1.35mmol/L,显示出较好的亲和力。

低温吸附法分离氢同位素

液氮温度下用分子筛Y在自行设计的单塔变压吸附装置上进行氢氘气体分离的研究,考察了流量与压力对分离效果的影响,在气体总压力0.40 MPa、总流量129.79 cm3/min与吸附床长度1.0 m时氢氘气体之间的分离因子可达到1.52。然而压力为0.013 9 MPa与0.017 5 MPa时D2与H2在分子筛Y上的平衡吸附量比值仅分别为1.18和1.17。结合平衡吸附和动态分离之间的差异,表明吸附法能够有效分离氢同位素气体的机理是基于动力学效应。

纳米Fe_3O_4纤维的制备及对高氯酸铵热分解的影响

以五羰基铁为铁源,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂,采用水热法制备纳米Fe_3O_4纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电子能谱(EDS)对产物的晶面结构、表面形貌和元素组成进行表征,并对反应机理进行探讨。结果表明,制备的纳米Fe_3O_4为纤维状,由许多球状颗粒定向连接而成;体系中DMF浓度对产物形貌存在显著的影响。将制备的纳米Fe_3O_4纤维作为高氯酸铵(AP)热分解的催化剂,通过差示扫描量热手段(DSC)研究发现,纳米Fe_3O_4纤维可显著促进AP的热分解。

纳米TiO_2的低温制备及晶相控制研究

以钛酸丁酯为前躯体,在低温(40℃)下制备TiO2薄膜,并评价其光催化活性。结果表明,制备的TiO2薄膜不需经过高温处理,就有较好的光催化活性;XRD分析表明,未经过热处理的样品,随着反应温度的提高,得到的TiO2粒径变大,经450℃处理2 h的样品,金红石含量随反应温度提高而减少。醋酸的加入不仅能抑制板钛矿相的生成,而且提高了锐钛矿相向金红石相转变的温度。

林纸一体化建设项目环境影响评价重点分析

通过对林纸一体化建设项目的分析,证明林纸一体化建设项目环境影响评价既涉及工业污染环境影响评价又涉及生态环境影响评价,是一项复杂的环境系统评价。指出该项目与国家产业政策的符合性、选址布局的合理性,并提出原料林基地的生态评价、清洁生产水平评价以及环境风险评价是林纸一体化建设项目环境影响评价的重点。

含烟碱配体的一维链状Cd(Ⅱ)配聚物的合成、晶体结构及其荧光性质

以氯化镉、烟碱(Nicotine)为原料在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中反应,合成了1个新的一维链状Cd髤配聚物[Cd3(μ-Cl)6(Nicotine)2(DMF)2(H2O)2]n,用红外光谱、粉末X衍射、X-射线单晶衍射和热重分析对配合物进行了表征。X-射线单晶衍射表明,配合物属单斜晶系,空间群P21,晶胞参数:a=0.998 02(19)nm,b=1.836 89(15)nm,c=1.082 6(2)nm,β=95.809(3)°,V=1.974 5(5)nm3,Z=2,μ(Mo Kα)=2.045 mm-1,F(000)=1 044.0,R1=0.049 9,wR2=0.118 8[Ⅰ>2σ(Ⅰ)]。配合物中镉离子位于扭曲的配位八面体中心,相邻镉离子通过2个氯离子桥连形成了一维链结构,Nicotine、DMF、H2O占据配位八面体的剩余配位点,配聚物一维链平行于a轴。室温固态荧光测试显示,配聚物在448.5、573 nm处具有强的荧光发射。