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基于4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺功能化纳米银的Cr^(3+)检测研究

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无机盐工业 2024年第4期56卷 78-84页

作者：祖明华曹亚鹏李衡刘玉敏张志昆河北科技大学化学与制药工程学院河北石家庄050018

水体中重金属离子含量过高会导致生态环境及人体健康的严重损害,检测水体中重金属离子含量十分重要。针对目前重金属离子检测灵敏度的问题,合成了4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺修饰的纳米银材料,并构建了水溶液中铬离子检测体系。考察了不... 详细信息

水体中重金属离子含量过高会导致生态环境及人体健康的严重损害,检测水体中重金属离子含量十分重要。针对目前重金属离子检测灵敏度的问题,合成了4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺修饰的纳米银材料,并构建了水溶液中铬离子检测体系。考察了不同修饰剂的浓度、体系pH对检测体系的影响。研究结果表明,当4-巯基苯甲酸浓度为1×10^(-6)mol/L、聚乙烯亚胺质量浓度为2×10^(-8)g/mL、pH=9.73时,该检测体系对Cr^(3+)具有良好的检测效果,在最优条件下检测限可达8×10^(-7)mol/L。另外,该检测体系能够有效抵抗Al^(3+)、Ni^(2+)、K^(+)、Sr^(2+)、Co^(2+)、Cu^(2+)、Fe^(3+)、Zn^(2+)的干扰。在Cr^(3+)浓度为8×10^(-7)~1×10^(-5)mol/L时,符合曲线方程y=0.05906+0.50402/[1+10^(2.59349×10^(-6)-x)×569909.68](R^(2)=0.997)。该研究在检测污水中Cr^(3+)浓度方面具有较大的应用价值。

关键词：纳米银铬离子聚乙烯亚胺

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降低电解水过程中传质过电压技术的研究进展

化学通报 2024年第1期87卷 44-55,91页

作者：赵宁张士荣曹雪普周理龙韩继龙李正杰河北科技大学化学与制药工程学院石家庄050018

目前电解水技术中因反应过电压和传质过电压的存在使得电解效率较低,现有研究大多侧重开发活性更高的催化剂来降低反应过电压,提高电解效率。本文主要从气液流动和电解液内发生的传质的角度出发,对降低电解过程中传质过电压的技术进行综... 详细信息

目前电解水技术中因反应过电压和传质过电压的存在使得电解效率较低,现有研究大多侧重开发活性更高的催化剂来降低反应过电压,提高电解效率。本文主要从气液流动和电解液内发生的传质的角度出发,对降低电解过程中传质过电压的技术进行综述,包括设置磁场、超声场、超重力场,并对其强化原理进行分析;另外,对通过优化电解过程操作条件来降低过电压的方法(包括改变电解槽操作温度、操作压力和供电方式)也进行了介绍。磁场变化可以加速离子迁移;超声场能有效降低电解液中弥散气泡的平均粒径和气泡脱离时间,加强传质;超重力会提供更强的传质驱动力,气泡也更易从电极表面脱离;温度升高可以加快反应速率,降低电能消耗,但需要提高压力来调节氢气在电解液中的溶解度,可能导致设备成本上升;脉冲电源供电比传统稳定的直流电源能耗更低。

关键词：电解水传质过电压外力场强化操作条件优化

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治疗寻常痤疮新药：trifarotene

中国新药与临床杂志 2024年

作者：马琳王楚婷张勇河北科技大学化学与制药工程学院

寻常痤疮是皮肤科最常见的皮肤病之一，维A酸类药物是治疗该疾病常用的临床药物。trifarotene采用具有维A酸受体亚型选择性的三芳基骨架化合物CD437为先导化合物，通过受体结构的优化方式衍生而来，由于对维A酸受体-γ（RAR-γ）具有高... 详细信息

寻常痤疮是皮肤科最常见的皮肤病之一，维A酸类药物是治疗该疾病常用的临床药物。trifarotene采用具有维A酸受体亚型选择性的三芳基骨架化合物CD437为先导化合物，通过受体结构的优化方式衍生而来，由于对维A酸受体-γ（RAR-γ）具有高度选择性，被称作第四代维A酸类抗痤疮药。2019年10月，trifarotene获美国食品和药物管理局批准上市，用于治疗9岁及以上年龄患者寻常痤疮。临床试验表明，trifarotene治疗寻常痤疮安全、有效，患者耐受性好，具有较好的临床应用前景。

关键词： trifarotene 寻常痤疮维A酸类药物维A酸受体-γ

密度泛函理论用于新型相变吸收剂机理研究的进展分析

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低碳化学与化工 2024年第10期 92-102页

作者：田贺丽李昆杰赵瑞红韩江则李正杰赵莹冯少腾赵佳赛河北科技大学化学与制药工程学院

相变吸收剂由于在降低再生能耗方面具有优异的性能而受到了广泛关注。密度泛函理论已被广泛用于分析相变吸收体系的吸收、解吸等性能，并为反应过程和相变现象提供了有效的解释，但目前尚无对由密度泛函理论得到的氢键、偶极矩、反应能... 详细信息

相变吸收剂由于在降低再生能耗方面具有优异的性能而受到了广泛关注。密度泛函理论已被广泛用于分析相变吸收体系的吸收、解吸等性能，并为反应过程和相变现象提供了有效的解释，但目前尚无对由密度泛函理论得到的氢键、偶极矩、反应能垒和电子云密度在相变吸收体系中相关应用的系统介绍。简述了相变吸收剂的吸收、相变及解吸机理，从氢键、偶极矩、反应能垒和电子云密度4个方面综述了密度泛函理论在新型相变吸收剂中应用的最新研究进展并进行了总结。针对密度泛函理论在现有应用中存在的不足提出了改进方法，并建议构建计算结果与吸收性能的关联模型，以指导相变吸收剂的设计。

关键词： CO2 相变吸收密度泛函理论反应机理量子化学

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十二烷基硫酸钠与氨基酸双模板调控碳酸钙形貌的研究

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无机盐工业 2024年

作者：张健乐曹亚鹏祖明华张志昆刘玉敏韩继龙河北科技大学化学与制药工程学院

球状碳酸钙因其高的比表面积、低的密度、优异的介孔性、优良的分散性和平滑性，在涂料、造纸、粘合剂、塑料、油墨、化妆品、药物的负载与缓释等方面有着广阔的应用前景。采用简单的复分解法，以氢氧化钙和碳酸钠为反应原料，十二烷基... 详细信息

球状碳酸钙因其高的比表面积、低的密度、优异的介孔性、优良的分散性和平滑性，在涂料、造纸、粘合剂、塑料、油墨、化妆品、药物的负载与缓释等方面有着广阔的应用前景。采用简单的复分解法，以氢氧化钙和碳酸钠为反应原料，十二烷基硫酸钠（SDS），谷氨酸，脯氨酸和精氨酸为晶型控制剂，调控制备了多形貌的碳酸钙(CaCO3)，并用扫描电镜，X射线衍射仪等检测方法对产物进行表征分析。研究表明，SDS调控下，CaCO3形貌主要为椭圆；氨基酸调控下，CaCO3形貌主要为不规则块状，在SDS与氨基酸双模板条件下，随着氨基酸从碱性到中性再到酸性，制得CaCO3形貌从不规则棒状逐渐缩短变为椭圆，最后形成规整球形结构。考察了反应温度、诱导剂用量、反应时间和pH值等工艺参数对碳酸钙粒子晶型和形貌的影响，提出了双模板作用的反应原理。结果表明，在反应温度为20 ℃，SDS浓度为0.1 mol/L，谷氨酸浓度为40 g/L，反应时间为2 h，pH为12.3时，可制得微米级，规整光滑的方解石球形CaCO3，可为球形碳酸钙的工业化生产提供借鉴。

关键词：碳酸钙晶型控制剂十二烷基硫酸钠氨基酸

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基于金纳米粒子探针比色法检测乙基谷硫磷

分析试验室 2024年第1期43卷 86-90页

作者：张亚莉田璐肖徐鑫林王未肖哈婧河北科技大学理学院石家庄050018 河北科技大学化学与制药工程学院石家庄050018

基于乙基谷硫磷在酸性条件下可以诱导金纳米粒子(AuNPs)发生聚集,建立了以AuNPs为探针、结合比色和分光光度法检测乙基谷硫磷的方法。通过改变氯金酸和还原剂柠檬酸钠的比例,制备了不同粒径的AuNPs。酸性溶液中乙基谷硫磷分子中-P=S键... 详细信息

基于乙基谷硫磷在酸性条件下可以诱导金纳米粒子(AuNPs)发生聚集,建立了以AuNPs为探针、结合比色和分光光度法检测乙基谷硫磷的方法。通过改变氯金酸和还原剂柠檬酸钠的比例,制备了不同粒径的AuNPs。酸性溶液中乙基谷硫磷分子中-P=S键发生质子化,形成的-SH与Au形成S-Au键,使AuNPs发生聚集,溶液颜色由红色转变为蓝色。考察了乙酸-乙酸钠缓冲溶液的pH和浓度以及乙基谷硫磷与AuNPs的作用时间对AuNPs聚集程度的影响。在优化条件下,吸光度比值(A694 nm/A524 nm)与乙基谷硫磷浓度在0.392~0.603μmol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为0.0782μmol/L。

关键词：金纳米粒子乙基谷硫磷比色法分光光度法聚集

基于静电和金属络合协同作用的MIL-101(Cr)-NH_(2)高效吸附水中单宁酸

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材料导报 2024年第14期38卷 277-284页

作者：李运龙刘忆贤刘苗韩继龙周理龙李正杰甄崇礼刘润静河北科技大学化学与制药工程学院石家庄050018 创启时代(青岛)科技有限公司山东青岛266041

通过水热法制备了一种氨基改性的MIL-101(Cr),采用静态吸附法研究了MIL-101(Cr)-NH_(2)对废水中单宁酸的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和氮气吸附法表征了材料的结构和形貌,研究了pH值、吸... 详细信息

通过水热法制备了一种氨基改性的MIL-101(Cr),采用静态吸附法研究了MIL-101(Cr)-NH_(2)对废水中单宁酸的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和氮气吸附法表征了材料的结构和形貌,研究了pH值、吸附时间、初始浓度及离子强度对其单宁酸吸附性能的影响,探究了其对单宁酸的吸附机理。随着溶液pH增大,MIL-101(Cr)-NH_(2)对单宁酸的吸附量逐渐升高,最佳pH为7.0。MIL-101(Cr)-NH_(2)对单宁酸的吸附过程符合拟二级动力学模型、Freundlich模型和Temkin模型,说明吸附过程为多层化学吸附。扩散模型拟合结果表明,膜扩散和粒子内扩散同时控制吸附过程。在T=303 K、pH=7时,MIL-101(Cr)-NH_(2)饱和吸附量高达2031 mg/g。通过Zeta电位和FTIR等表征分析发现,单宁酸主要靠静电作用和金属络合作用被吸附在MIL-101(Cr)-NH_(2)上。

关键词： MIL-101(Cr)-NH_(2) 吸附单宁酸静电作用络合作用

离子液体凝胶催化剂在合成乙酸正龙脑酯中的应用

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材料导报 2024年第11期38卷 281-287页

作者：刘会茹张苗苗徐智策石家庄学院化工学院石家庄050035 河北科技大学化学与制药工程学院石家庄050018

乙酸正龙脑酯作为医药中间体,具有广泛用途。无论是传统工艺的酸性催化剂,还是离子液体催化剂都存在催化剂与反应物有效分离困难、不易循环使用的缺点。将具备温敏性的离子液体凝胶作为乙酸正龙脑酯的新型催化剂,可突破离子液体催化酯... 详细信息

乙酸正龙脑酯作为医药中间体,具有广泛用途。无论是传统工艺的酸性催化剂,还是离子液体催化剂都存在催化剂与反应物有效分离困难、不易循环使用的缺点。将具备温敏性的离子液体凝胶作为乙酸正龙脑酯的新型催化剂,可突破离子液体催化酯化反应工业化的技术瓶颈。本工作以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、聚乙烯醇、单宁酸为原料,基于超分子组装原理,制备了温敏性离子液体凝胶催化剂。采用流变仪、热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪对离子液体凝胶进行表征。结果显示,PVA-Ta-[BMIM]HSO4离子液体凝胶中存在羧酸酯键和氢键,是由咪唑环和苯环的π-π堆积作用构成的混合双网络聚合物,具有较高的机械强度和韧性。以乙酸正龙脑酯为反应模型,考察了离子液体凝胶催化剂的活性,通过单因素实验法优化了离子液体凝胶催化剂合成乙酸正龙脑脂的反应条件,得到反应温度为90℃,反应时间为6 h,α-蒎烯与冰醋酸的物质的量比为1∶1。实验结果表明,该催化剂对温度产生可逆相变响应,高温时反应体系为均相,保证了催化效率,反应结束后降温凝固成为凝胶并析出。离子液体凝胶的催化活性与酸性离子液体的活性差别不大,重复使用五次后,α-蒎烯转化率保持在75%以上,乙酸正龙脑酯的选择性在8.5%以上。

关键词：温敏性离子液体凝胶催化剂双网络聚合物乙酸正龙脑酯

[Emim]NTF_(2)/MIL-53(Al)复合材料制备及其硫酸羟基氯喹吸附性能探索型实验设计

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实验技术与管理 2024年第8期41卷 66-76页

作者：李正杰刘苗刘忆贤房春霞马喜龙张志昆韩继龙河北科技大学化学与制药工程学院河北石家庄050018

该文设计了[Emim]NTF_(2)/MIL-53(Al)复合材料制备及其硫酸羟基氯喹(HCQ)吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF_(2)/MIL-53(Al)复合材料,通过静态吸附法考察了pH值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ... 详细信息

该文设计了[Emim]NTF_(2)/MIL-53(Al)复合材料制备及其硫酸羟基氯喹(HCQ)吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF_(2)/MIL-53(Al)复合材料,通过静态吸附法考察了pH值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ吸附性能的影响,并探讨了吸附机理。实验结果表明,[Emim]NTF_(2)的负载量为20%时,复合材料在20 min的吸附容量可达230.95 mg/g。高吸附容量可归因于材料骨架原子和离子液体与HCQ分子之间的氢键和π-π堆积相互作用。该探索型实验涉及配位化学、物理化学和仪器分析等专业知识,有助于引导学生将专业理论知识与科研前沿相链接,有利于激发学生科研兴趣,扩展学生视野。

关键词：金属-有机骨架材料离子液体复合材料吸附硫酸羟基氯喹