基于多氟代醚和碳酸酯共溶剂的钠离子电池电解液特性

溶剂对锂/钠离子电池电解液离子电导率和安全性起着重要作用。碳酸酯类溶剂已应用于商业化的锂离子电池及钠离子电池研发中,但是其热化学稳定性有待提高。本工作率先在NaPF6/EC-DEC-FEC基础电解液中加入1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(F-EPE),部分取代DEC形成共溶剂,制备不同溶剂比的新型电解液,研究E-EPE对电解液可燃性、电导率、分解电位和电化学窗口等特性影响。将所制备的电解液应用于NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2(NFM)正极材料的电化学特征研究,揭示电极/电解液界面作用机理。结果表明,F-EPE能增强电解液的抗氧化能力,分解电压提高。随着F-EPE含量增加,电解液的阻燃性提高,当其含量达到30%时(EDH523F),形成不可燃电解液。当F-EPE含量为20%时(EDH532F),NFM容量保持率最佳,150圈后的容量保持率从75.7%(EC-DEC-FEC)提升至82.9%。SEM、ICP、EIS和XPS测试表明,相比基础电解液,EDH532F电池具有更稳定的电极界面和更低的界面阻抗,从而具有更好的循环性能。

氯代多氟醚基磺酸对稀有鮈鲫肝脏组织损伤及其毒理学机制研究

6:2氯代多氟醚基磺酸(F-53B)作为全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)的替代品,已在金属电镀行业使用了40多年,这种普遍使用导致其在环境、野生动物和人体中广泛检出,且有研究表明F-53B具有肝细胞毒性作用,但其脂毒性机制尚不明确。将5月龄稀有鮈鲫暴露于0、10和200μg·L^(-1)28 d,以蛋白质组学作为研究手段,探究F-53B对稀有鮈鲫肝脏的脂毒性效应机制。在28 d暴露后,200μg·L^(-1)处理组观察到明显的血脂异常,肝脏蛋白组分析表明与脂质代谢相关的途径受到显著影响,与对照组相比,其中10μg·L^(-1)组与脂质代谢相关的上调蛋白有19个,下调的有4个,200μg·L^(-1)组上调蛋白有15个,下调蛋白9个,共同上调蛋白12个,下调蛋白2个,涉及脂肪酸降解、脂肪酸氧化、转运途径中酶的上调。同时PPAR信号通路参与了F-53B诱导的脂质代谢紊乱,表现为对PPAR的3种亚型的蛋白表达均产生激活作用,导致成骨/成脂分化失衡。这表明F-53B可破坏PPAR信号通路,破坏稀有鮈鲫的脂质稳态,结果可为F-53B脂毒作用机制研究提供新的思路。

多氟代季戊四芳醚的合成及其在低介电薄膜中的应用

合成了六个多氟代季成四芳醚类化合物,并且对部分化合物掺杂于SiO_2薄膜的介电性质进行了研究。当氟原子掺杂浓度(F/Si)为1％时,薄膜介电常数K值小于3。

代氟醚和安氟醚低流量循环密闭吸入全麻的临床观察

使用低流量循环密闭回路内注入给药法，比较１ＭＡＣ代氟醚和安氟醚各１４例维持全麻时循环动力、苏醒情况和不良反应。结果：代氟醚在维持阶段对心血管系统的抑制较安氟醚为轻，很可能和代氟醚能使交感神经兴奋性增加有关。代氟醚的苏醒比安氟醚快５～６倍。代氟醚术后中重度恶心呕吐发生率低于安氟醚。两者在１ＭＡＣ对肝肾功能均无影响。

氯代多氟烷基醚磺酸盐环境污染及治理研究进展

氯代多氟烷基醚磺酸盐(chlorinated polyfluorinated ether sulfonates,Cl-PFESA)在中国作为全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate,PFOS)替代物,被广泛应用于电镀工业中,Cl-PFESA是目前最具生物持久性的全氟和多氟化合物(per-and polyfluoro-alkyl substances,PFASs),潜在毒性与PFOS相当甚至高于许多传统PFASs。其在各环境、动物及人体中已被频繁检出,是水环境、生物体甚至人体中PFASs的主要贡献者。本文总结了Cl-PFESA在各种环境介质、生物体及人体中的赋存情况,分析了吸附法、还原法、机械化学法和电化学法等处理技术对Cl-PFESA的降解效果,并对Cl-PFESA环境行为研究和人类健康风险评估提出展望,以期为Cl-PFESA的生态风险评估和污染治理研究提供理论参考。

通过桥接全氟阻燃剂和高氟化电解液构筑高安全型钠离子电池

因钠储量丰富和相对价格便宜,钠离子电池(SIBs)已明确为大规模储能的首选电化学器件,其中电解液是SIBs的重要组成部分.众所周知,传统碳酸酯类电解液的挥发性和易燃性,对电池的安全性能产生重大的影响.因此,开发高安全性的电解液已成为钠离子电池领域重点研究方向之一.本工作提出使用1-(2,2,2-三氟乙基)-1,1,2,2-四氟乙基醚(TTE)桥接全氟阻燃添加剂全氟丁基硫酰氟(PFSF)和碳酸酯基电解液提升电解液的阻燃性能,同时有效提升了正极材料Na3V2(PO4)3(NVP@rGO)的电化学性能.高度氟化的电解液可在充放电过程中在正负极表面构建致密均匀的保护层,使用电解液1.0 M NaTFSI+碳酸丙烯酯(PC)/氟代碳酸乙烯酯(FEC)/TTE(3/3/4,V)+0.5%(体积分数)PFSF的Na/NVP@rGO半电池在200次循环后的容量保持率可维持在88.0%,明显优于传统碳酸酯基电解液,这为安全型钠离子电池的设计提供新思路.

农田土壤中全氟辛烷磺酸污染及其对作物的毒性作用

全氟辛烷磺酸(PFOS)及其替代品6:2 氯代多氟烷基醚磺酸(商品名F-53B)是应用最广泛的一类全(多)氟烷基化合物(PFASs)。目前PFOS和F-53B在土壤中被广泛检出,已成为农田土壤中含量较高的有机污染物。土壤PFOS和F-53B污染可通过干扰土壤菌群及土壤软体动物的活力而降低土壤肥力。农田中的PFOS及F-53B被吸收进入作物植株后能够破坏作物的光合作用、诱发作物产生氧化胁迫、干扰作物的糖脂代谢,并最终干扰作物生长发育和生理生化。作物中的PFOS及F-53B还可通过食物链进入人体,从而对人体健康造成威胁。鉴于目前的研究结论,需要管控PFOS及其替代品F-53B的土壤污染,并重点针对PFOS及F-53B通过作物进入人体的风险进行深入研究,明确PFOS及F-53B对作物的毒性作用及其对人体健康的潜在危害。

C8氯代多氟烷基醚磺酸盐毒性研究进展

作为全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate,PFOS)的替代物,C8氯代多氟烷基醚磺酸盐(chlorinated polyfluorinated ether sulfonate acid,C8 Cl-PFESA;商品名F-53B)近年来在中国电镀工业中作为铬抑雾剂被广泛使用,但越来越多的研究提示F-53B在环境和生物样本中广泛存在,并具有与PFOS相当或类似的毒性。本研究对F-53B的一般特征和相关的毒性研究进行了系统综述,结果表明F-53B的数据库亟待完善,目前有限的毒效应研究提示F-53B对人类健康存在潜在的危害效应,就安全性而言可能并非是PFOS的良好替代品。

广东省典型氟化工区周边蔬菜中3种全氟化合物及2种氯代多氟醚基磺酸的污染调查及膳食暴露评估

目的 调查分析广东省典型氟化工区周边种植的蔬菜中3种全氟化合物及2种氯代多氟醚基磺酸的污染现状及膳食暴露风险。方法 2019年在广东省3个氟化工区周边随机采集种植蔬菜及非氟化工区农贸市场市售样品共96份,采用同位素稀释超高效液相色谱-三重四级杆质谱法检测样品中全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟己烷磺酸(PFHxS)、6:2氯代多氟醚基磺酸(6:2 Cl-PFESA)和8:2氯代多氟醚基磺酸(8:2 ClPFESA)的浓度,并采用点评估法对食用蔬菜暴露5种化合物的健康风险进行评估。结果 所有样品均检出PFOS和PFOA,仅在2份叶类蔬菜检出氯代多氟醚基磺酸。样品中5种化合物的平均浓度之和(∑_(3)PFASs+∑_(2)ClPFESA)为0.792 ng/g fw(fresh weight,鲜质量),其中氟化工区周边样品的平均浓度为农贸市场市售样品的2倍。在3类蔬菜样品中,叶类蔬菜5种化合物的平均浓度之和最高,为1.11 ng/g fw。暴露评估结果显示,通过食用氟化工区周边种植的蔬菜暴露PFOS、PFOA和PFHxS的范围为0.185~2.35 ng/kg·BW,其中PFOS和PFOA的危害指数(HI)大于1,2种氯代多氟醚基磺酸的暴露水平较低。结论 居民食用氟化工区周边种植的叶类和瓜果类蔬菜暴露PFOS和PFOA的水平已超过健康指导值,存在潜在健康风险。经蔬菜暴露2种氯代多氟醚基磺酸的健康风险较低,但仍需关注。

生命早期6:2 Cl-PFESA暴露对子代小鼠海马AMPA受体基因表达的影响

[背景]6:2氯代多氟醚基磺酸(6:2 Cl-PFESA)具有十分强大的生物蓄积性和胎盘屏障穿透力,还可穿过血脑屏障。然而,其生命早期暴露对子代产生神经发育毒性的机制尚为未知。[目的]通过建立6:2 Cl-PFESA暴露动物模型,探究生命早期6:2 Cl-PFESA暴露对仔鼠生长发育及海马α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体基因表达的影响。[方法]将30只昆明种孕鼠随机分为对照组以及2、10、50和250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组,从受孕第1天开始以自由饮水方式暴露相应剂量的6:2 Cl-PFESA,至泌乳结束。仔鼠于出生后(PND)第21天断乳,通过自由饮水方式继续进行6:2 Cl-PFESA暴露。记录仔鼠出生体重和体长作为本次实验基础数据。各组仔鼠于PND7、PND21和PND35分别麻醉后处死,取脑组织并剥离海马,透射电镜观察神经元突触超微结构,实时荧光逆转录聚合酶链式反应法检测AMPA受体GluR1、GluR2和GluR3的基因表达变化情况。PND35仔鼠于处死前进行Morris水迷宫实验观察仔鼠空间学习记忆能力情况。[结果]10、50、250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组仔鼠的出生体重和体长分别为(2.23±0.36)、(1.92±0.20)、(1.88±0.31)g和(33.73±0.98)、(32.91±1.30)、(32.52±2.07)mm,均低于对照组(2.78±0.35)g和(36.46±2.34)mm(P<0.05)。PND35仔鼠Morris水迷宫结果显示:定位航行实验第4天的250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组、第5天的10、50以及250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组仔鼠较比对照组逃避潜伏期延长(P<0.05);空间探索实验中,50和250μg·L^(-1)6:2 ClPFESA暴露组仔鼠的穿越平台次数、250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组仔鼠的目标象限停留时间与对照组相比均减少(P<0.05)。经透射电镜观察发现:PND35的250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组与对照组相比,仔鼠突触后致密物变薄、突触间隙增宽。不同发育阶段的250μg·L^(-1)6:2Cl-PFESA暴露组仔鼠海马中GluR1、GluR2和GluR3的mRNA表达水平与对照组相比均下降(P<0.05);除了PND7的2μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组以外,发育早期6:2 Cl-PFESA暴露可以对各阶段仔鼠海马中GluR1、GluR2和GluR3的mRNA表达水平产生不同程度的抑制作用(P<0.05)。其中,发育早期6:2 Cl-PFESA暴露使仔鼠海马GluR1和GluR2 mRNA的表达水平在PND7时下降最多;暴露组仔鼠海马中GluR3 mRNA的表达水平在PND21时呈现最大抑制效应;而暴露组仔鼠海马GluR1、GluR2和GluR3 mRNA的表达水平均在PND35下降最少。[结论]生命早期6:2 Cl-PFESA暴露会影响仔鼠的生长发育,改变仔鼠海马突触结构,降低其学习记忆能力,这可能与其在各发育阶段中对仔鼠海马AMPA受体亚基GluR1、GluR2和GluR3基因表达水平的抑制作用有关。

济南市社区居民血清中PFASs内暴露水平及影响因素

为了解中国一般人群体内全氟及多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)的暴露水平,通过超高效液相色谱串联质谱法测定济南市84名非职业暴露人群血清样本中19种传统和新型PFASs,并探究不同性别、年龄和身体质量指数(body mass index,BMI)参与者PFASs暴露水平的差异。研究结果表明:大多数种类的PFASs都能检出,其中全氟辛酸、全氟辛基磺酸和全氟己烷磺酸的中值质量浓度较高,分别为14.0、8.4和2.5 ng/mL,6∶2氯代多氟醚基磺酸这一新型PFAS的中值质量浓度也可达1.8 ng/mL,仅次于上述3种传统PFASs;大多数PFASs在血清中的质量浓度水平显著正相关,提示其有相似的来源、暴露途径和/或代谢过程;部分血清PFASs质量浓度在性别、年龄段、BMI组中存在显著差异。本研究为后续PFASs的人群暴露与健康风险研究的先导性研究。