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碳纳米管自交织薄膜载网的构建及用于电池中的沉积分析

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分析化学 2024年第7期52卷 1012-1019页

作者：陈芳张魏栋沈泽宇陆盈盈浙江大学化学系浙江大学化学工程与生物工程学院

透射电子显微镜（TEM）能提供材料在纳米尺度的化学信息与空间信息，是研究电池材料结构和反应机理必不可少的表征工具。由于TEM要求测试样品的厚度<0.1μm，通常的电极表面材料需要采用聚焦离子束刻蚀、超薄切片或超声分散等方法处理... 详细信息

透射电子显微镜（TEM）能提供材料在纳米尺度的化学信息与空间信息，是研究电池材料结构和反应机理必不可少的表征工具。由于TEM要求测试样品的厚度<0.1μm，通常的电极表面材料需要采用聚焦离子束刻蚀、超薄切片或超声分散等方法处理后才能用于TEM观测，而这些前处理过程极有可能丢失最真实的电极表面结构。本研究在常规TEM的铜载网上利用刮涂法制备碳纳米管自交织薄膜层，通过研究不同浓度下碳纳米管的交织状况，优化了交织膜的厚度和覆盖区域，制得新型TEM载网。将此载网作为电池正极，用于电池中电极沉积物的获取和TEM分析，得到电极表面高清晰显微结构图像。本研究为研究高能量密度金属负极中的沉积/剥离机制提供了制样新思路。

关键词：碳纳米管载网电沉积扫描电子显微镜透射电子显微镜

来源：博看期刊

基于羟乙基淀粉-姜黄素前药的SN38协同给药胶束构建与评价

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高校化学工程学报 2024年第4期38卷 608-615页

作者：王子丹韩银磊彭虎红关怡新姚善泾浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

化疗药物协同给药可以作用于不同代谢通路,有效抑制癌细胞增殖,从而改善药物的治疗效果,在避免引发多药耐药性等方面具有显著优势。本研究基于季铵盐羟乙基淀粉-姜黄素(QHES-S-CUR)前药,构建了负载7-乙基-10-羟基喜树碱(SN38)的协同给... 详细信息

化疗药物协同给药可以作用于不同代谢通路,有效抑制癌细胞增殖,从而改善药物的治疗效果,在避免引发多药耐药性等方面具有显著优势。本研究基于季铵盐羟乙基淀粉-姜黄素(QHES-S-CUR)前药,构建了负载7-乙基-10-羟基喜树碱(SN38)的协同给药胶束SN38@QHES-S-CUR。首先,借助分子动力学模拟的手段预测姜黄素与SN38共混体系的稳定性;在此基础上,通过纳米沉淀法制备了负载SN38的协同给药胶束。详细考察了QHES-S-CUR与SN38的质量比对胶束形貌及粒径分布的影响,在QHES-S-CUR与SN38的质量比为20:1时,可得到平均粒径为(258.76±28.76)nm的球形纳米粒。体外药物释放实验表明,SN38@QHES-S-CUR胶束能够在模拟的肿瘤微环境中响应性地释放出姜黄素及SN38,比SN38单独给药对小鼠结肠癌细胞CT-26的细胞毒性显著增强。本研究将两亲性前药应用于疏水性化疗药物的递送中,为化疗药物的协同给药提供了新思路。

关键词：羟乙基淀粉姜黄素 7-乙基-10-羟基喜树碱前药协同给药胶束

多层结构聚合物基复合电介质材料储能特性研究进展

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高电压技术 2024年第6期50卷 2297-2308页

作者：查俊伟赵文帅黄文杰肖梦雨北京科技大学化学与生物工程学院北京100083

聚合物电介质材料由于其成本低、击穿强度高、可靠性高等优点被广泛用于电力系统。但是聚合物电介质材料放电能量密度较低,难以满足新一代小型化电容器的需求,多层结构具有能够协同提升介电常数和击穿强度的优势,解决聚合物电介质介电... 详细信息

聚合物电介质材料由于其成本低、击穿强度高、可靠性高等优点被广泛用于电力系统。但是聚合物电介质材料放电能量密度较低,难以满足新一代小型化电容器的需求,多层结构具有能够协同提升介电常数和击穿强度的优势,解决聚合物电介质介电常数与击穿强度之间的矛盾问题,实现具有优异储能特性的聚合物基电介质材料。文中综述了近年来多层结构聚合物基复合材料的研究进展,分析了多层结构中的极化与击穿现象,并详细讨论了聚合物基多层结构和无机层与聚合物基层结合的多层结构设计,归纳了一些能够提升多层结构聚合物基复合材料储能的方法。例如通过增加界面、优化多层结构中的填料分布以及构建过渡层的方法来提升储能特性。最后,对近年来多层结构聚合物基复合材料的进展进行了总结,并提出了未来的发展方向以及需要解决的关键问题。

关键词：电介质介电储能小型化电容器多层结构聚合物基复合材料

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柔性电化学传感器的材料选择研究进展

复合材料学报 2024年第5期41卷 2249-2261页

作者：孙已岚臧霄奉刘英慧蒋双钰张华宇孔霞山东科技大学化学与生物工程学院青岛266590

电化学传感器作为传统传感器的一种,具有效率高、响应性好和灵敏度高等优点。而柔性电化学传感器具有这些特点的同时,凭借其优异的柔韧性、拉伸性、可折叠性和电化学稳定性,被广泛应用于医疗卫生、环境监测和食品安全等方面。此外,该类... 详细信息

电化学传感器作为传统传感器的一种,具有效率高、响应性好和灵敏度高等优点。而柔性电化学传感器具有这些特点的同时,凭借其优异的柔韧性、拉伸性、可折叠性和电化学稳定性,被广泛应用于医疗卫生、环境监测和食品安全等方面。此外,该类传感器还具有方便携带、成本较低、灵敏度高和选择性好等特点。本文立足于柔性传感器活性材料的选择,从无机材料、有机材料、酶和天然材料入手,通过分析与总结近几年的研究成果,介绍材料的选择对电化学传感器性能的影响,重点阐述了不同材料在柔性电化学传感器方面的制备及应用,表明柔性电化学传感器在生产生活中发挥着不可替代的作用。最后对现阶段柔性传感器的研究应用存在的问题与挑战进行总结,并对其未来发展方向进行展望。

关键词：柔性电化学传感活性材料研究进展

三氟甲硫基自由基引发涉及烯烃、AgSCF_(3)和喹喔啉酮的三组分反应

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有机化学 2024年第4期44卷 1264-1275页

作者：高燊原诸昊穹金巧玲金露儿王晓钟戴立言浙江大学化学与生物工程学院浙江省先进化工制造技术重点实验室杭州310027

提出了一种新的非活化烯烃、喹喔啉酮和AgSCF_(3)的三组分级联自由基反应.在氧化剂K_(2)S_(2)O_(8)的作用下,得到了40个含SCF_(3)的喹喔啉酮类衍生物,其中产率最高至78%.该方法是一种在温和条件下制备含三氟甲硫基喹唑啉酮类化合物,具... 详细信息

提出了一种新的非活化烯烃、喹喔啉酮和AgSCF_(3)的三组分级联自由基反应.在氧化剂K_(2)S_(2)O_(8)的作用下,得到了40个含SCF_(3)的喹喔啉酮类衍生物,其中产率最高至78%.该方法是一种在温和条件下制备含三氟甲硫基喹唑啉酮类化合物,具有产率高、底物范围广、原子经济性高和环保高效等优势.

关键词：三氟甲烷硫醇银自由基三组分反应

离子液体强化不饱和键差异化合物分离的研究进展

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化工进展 2024年第1期43卷 198-214页

作者：容凡丁丁泽相曹义风陈俐吭杨柳申福星杨启炜鲍宗必浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

结构相似物的分离是物耗和能耗最集中的化工过程之一。对于具有不饱和键差异的化合物而言,它们的物化性质极为相近,高效分离极具挑战。离子液体因其特殊的理化性质、结构可设计以及多重分子间相互作用位点等特点而广泛应用于不饱和键差... 详细信息

结构相似物的分离是物耗和能耗最集中的化工过程之一。对于具有不饱和键差异的化合物而言,它们的物化性质极为相近,高效分离极具挑战。离子液体因其特殊的理化性质、结构可设计以及多重分子间相互作用位点等特点而广泛应用于不饱和键差异化合物的分子辨识分离。本文综述了离子液体强化不饱和键差异化合物分离的研究进展,重点介绍了常温常压下为气态的低碳烃、液态的中等碳链烃及固态的天然活性同系物等代表性体系的分离,突出了离子液体分离不饱和键差异化合物的构效关系、分离机理及分离工艺流程评价,并展望了离子液体强化不饱和键差异化合物分离的未来方向。

关键词：离子液体分子辨识分离萃取选择性不饱和键

单晶多级孔ZSM-5分子筛酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响

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化工进展 2024年第5期43卷 2661-2672页

作者：谢小金张晓雪刘晓玲崇明本程党国陈丰秋浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

采用L-赖氨酸作为介孔模板剂,通过调控铝源(偏铝酸钠)添加量改变分子筛硅铝比,在单晶分子筛内部引入晶内介孔,成功地合成了一系列具有不同硅铝比的单晶多级孔ZSM-5分子筛,研究了其酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响。利用X射线... 详细信息

采用L-赖氨酸作为介孔模板剂,通过调控铝源(偏铝酸钠)添加量改变分子筛硅铝比,在单晶分子筛内部引入晶内介孔,成功地合成了一系列具有不同硅铝比的单晶多级孔ZSM-5分子筛,研究了其酸性质对正庚烷催化裂解反应传质性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、吡啶红外(Py-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征了单晶多级孔ZSM-5分子筛的物理结构、酸性质和微观形貌。同时,利用零长柱(ZLC)装置测试获取了正庚烷在单晶多级孔ZSM-5分子筛中的表观扩散系数,用于反映其传质性能。研究结果表明,随着硅铝比的提高,单晶多级孔ZSM-5分子筛的物理结构基本保持一致;传质性能随酸量的减少而提升,催化裂解性能随酸量的增加而提高。当单晶多级孔ZSM-5分子筛的Si/Al从80提高至140,正庚烷的表观扩散系数提升了87%以上;当单晶多级孔ZSM-5分子筛的Si/Al=80时,正庚烷的转化率最高可达97.5%,乙烯和丙烯的选择性分别为24.3%和35.1%。

关键词： L-赖氨酸硅铝比单晶多级孔ZSM-5分子筛传质催化反应

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镍催化可控/活性自由基聚合反应研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1105-1117页

作者：程骁恺历伟王靖岱阳永荣浙江大学宁波科创中心浙江宁波325000 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

可控/活性自由基聚合是近年来发展的温和、聚合反应进程可控、分子结构可设计性强的自由基聚合反应技术,其核心在于活性自由基中间体与催化剂/链转移剂的可逆活化/失活过程,常用于极性单体聚合制备结构多样的有机高分子材料。镍催化剂... 详细信息

可控/活性自由基聚合是近年来发展的温和、聚合反应进程可控、分子结构可设计性强的自由基聚合反应技术,其核心在于活性自由基中间体与催化剂/链转移剂的可逆活化/失活过程,常用于极性单体聚合制备结构多样的有机高分子材料。镍催化剂具有多变的中心金属价态及多样的聚合反应机理,在可控/活性自由基聚合领域存在独特的优势。对近年来原子转移自由基聚合(ATRP)和有机金属控制的活性自由基聚合(OMRP)中的镍催化剂结构、聚合反应机理、反应行为和产物结构特征进行了综述,并对镍催化的可控/活性自由基聚合未来发展方向和应用前景进行了展望。

关键词：镍催化剂自由基聚合可控/活性自由基聚合

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高载量锂硫电池正极设计优化

化工进展 2024年第1期43卷 364-375页

作者：夏银萍李洲鹏汪倩倩浙江大学宁波科创中心浙江宁波315100 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027

高载量硫正极是研发高能量密度锂硫电池的必要先决条件。然而,硫载量的提高不可避免地会引起正极导电性不良、多硫化物转化动力学缓慢,穿梭效应加剧等问题。本文从化学工程的角度出发,重点关注高载量硫正极中的传质和反应过程,综述了性... 详细信息

高载量硫正极是研发高能量密度锂硫电池的必要先决条件。然而,硫载量的提高不可避免地会引起正极导电性不良、多硫化物转化动力学缓慢,穿梭效应加剧等问题。本文从化学工程的角度出发,重点关注高载量硫正极中的传质和反应过程,综述了性能优良的高载量锂硫电池正极设计思路。具体而言,从增强电子传导、改善锂离子传质、优化反应动力学、抑制多硫化物穿梭这四种研究思路出发,对比了不同优化策略之间的优劣性,并提出下一代高硫载量硫正极设计的探索方向。分析表明,基于吸附-催化双重功能的三维高导电正极具有巨大发展前景。从应用层面考虑,本文还关注了高载量正极设计中常被忽视的安全性问题,探讨了削弱正极诱导并从源头降低热失效风险的可行性,旨在为研究人员优化高载量(≥4mg/cm^(2))正极设计方案时提供实用指导。

关键词：锂硫电池高硫载量复合正极电化学