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羟基磷灰石-β-环糊精复合微球的合成与性能

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深圳大学学报（理工版） 2024年第4期41卷 453-462页

作者：袁秋华王涛余宏代小毅吴晓婉吴文珊简友亮杨袁李瑞龙钟骏熙夏贤友深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518071 湖北理工学院化学与化工学院湖北黄石435003

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)是一种应用较为广泛的载药材料,将HA与相关材料复合制成载药微球可较好缓解药物突释现象.本研究以十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)和脯氨酸(proline,Pro)作为模板剂,通过水热沉淀法合成碳... 详细信息

羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)是一种应用较为广泛的载药材料,将HA与相关材料复合制成载药微球可较好缓解药物突释现象.本研究以十二烷基磺酸钠(sodium dodecyl sulfonate,SDS)和脯氨酸(proline,Pro)作为模板剂,通过水热沉淀法合成碳酸钙微球,再通过水热法以离子交换方式将具有空腔结构的HA与β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)进行复合,探究合成条件变化对微球的形貌影响,成功制备出形貌良好、分散性好、性能优良的HA-β-CD复合微球,使用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见分光度计等测试方法对所制备样品进行分析和表征,再以姜黄素作为负载药物进行载药性能测试,对载药量和包封率两个主要指标进行对比分析,同时对HA-β-CD微球在体外药物释放实验中的表现进行分析探究.结果表明,当β-CD质量分数在20%~30%、水热反应时间为6 h时,所制得的HA-β-CD复合微球的形貌良好,分散性好,复合微球的粒径主要分布在6.4~13.9μm,粒径大小均匀且具有空腔结构.载药性能测试结果表明,β-环糊精的掺入可以有效提升复合微球的药物包封效率和载药量,当β-环糊精质量分数为30%时,复合微球的载药量达到5.03%±0.37%,包封率达到37.67%±1.37%.药物体外释放性能测试结果显示,合成的HA-β-CD复合微球能明显缓解传统HA载药微球的突释现象,延长药物作用时间,具备良好的缓释性能.同时,对载药微球的形成机理及细胞毒性进行分析探讨,结果表明,HA-β-CD载药复合微球通过HA、β-CD及药物三者包合形成,可实现药物延迟释放,明显改善载药微球的缓释性能,且测试结果证明,HA-β-CD复合微球对细胞增殖几乎没有毒性.制备的HA-β-CD复合微球改善了纯HA载药微球易突释、载药量低和作用时间短等问题,具备良好的医用价值和应用潜力.

关键词：生物医用材料复合微球羟基磷灰石 β-环糊精模板法载药性能姜黄素

不同配体对CdHgTe/ZnTe的质量及稳定性的研究

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功能材料 2024年第8期55卷 8208-8213页

作者：刘西京郑汉张家泉湖北理工学院环境科学与工程学院湖北黄石435003 利物浦大学化学院利物浦L697ZD

研究了负载巯基丙酸(MPA)、半胱氨酸(L-Cys)和谷胱甘肽(GSH)3种配体的高亮度水溶性近红外CdHgTe/ZnTe纳米晶体。实验首次采用冻解熔融分段控温微波一步合成高质量的CdHgTe/ZnTe核壳纳米晶。纳米晶体的荧光产率极大程度的受到了合成时组... 详细信息

研究了负载巯基丙酸(MPA)、半胱氨酸(L-Cys)和谷胱甘肽(GSH)3种配体的高亮度水溶性近红外CdHgTe/ZnTe纳米晶体。实验首次采用冻解熔融分段控温微波一步合成高质量的CdHgTe/ZnTe核壳纳米晶。纳米晶体的荧光产率极大程度的受到了合成时组分、浓度、以及表面配体的影响。对CdHgTe/ZnTe纳米晶体采用了紫外光谱、荧光光谱对其光谱性能进行分析,透射电镜、X射线衍射、光电子能谱对其表面形态和结构进行表征。结果显示纳米晶体的荧光产率能显著提高的最主要的原因是CdHgTe核与ZnTe壳层的晶格错配率仅为6%,极大的降低了其表面缺陷同时提高了纳米晶体的荧光稳定性。此外,CdHgTe/ZnTe核壳纳米晶体成功的运用于细胞的标记。在紫外光连续40 min的照射下,半胱氨酸和谷胱甘肽所负载的纳米晶体荧光基本没有变化,表明其较高的抗光漂白和抗氧化性能。

关键词：近红外纳米晶体冻解熔融晶格错配荧光稳定性

调控N中间体与一维共轭配位聚合物的相互作用促进电催化硝酸盐还原产氨

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第7期62卷 231-242页

作者：刘青成雪峰霍锦艳刘小芳董慧龙曾宏波徐庆锋路建美苏州大学材料与化学化工学部江苏苏州215123 常熟理工学院材料工程学院江苏常熟215500 阿尔伯塔大学化学与材料工程学院埃德蒙顿加拿大

随着工农业的快速发展及城市化进程的加速,含硝酸盐废水的处理问题日益突出,对生态环境与人类健康造成了严重的威胁.电催化硝酸盐还原制备氨是一种在温和条件下去除硝酸盐污染物并生成氨的可行策略,兼具环境与经济双重价值.然而,由于硝... 详细信息

随着工农业的快速发展及城市化进程的加速,含硝酸盐废水的处理问题日益突出,对生态环境与人类健康造成了严重的威胁.电催化硝酸盐还原制备氨是一种在温和条件下去除硝酸盐污染物并生成氨的可行策略,兼具环境与经济双重价值.然而,由于硝酸盐还原制氨过程涉及复杂的电子质子转移过程,在低浓度(≤100 ppm)硝酸盐条件下,硝酸盐转化率低和氨产率不足严重制约了该技术的工业应用和发展潜力.因此,开发新型的可精准调控催化中心结构的催化剂材料,并通过调控催化剂表面对含N中间体的吸附来提高硝酸盐的转化率和氨的产率,对于解决上述问题具有重要意义.本文通过过渡金属离子M^(2+)(M=Fe,Co,Ni和Cu)与1,2,4,5-苯四胺(BTA)配体配位合成了四种一维共轭配位聚合物链(1D CCPs)材料,并将其应用于电催化硝酸盐还原制备高附加值产物氨.通过改变金属离子,电催化硝酸盐还原的选择性和活性得到了提高,这些1D CCPs结构为探索电催化硝酸盐还原制氨中的结构-活性关系提供了良好的平台.反应2 h后,Cu-BTA的产氨速率达到2.28 mg h^(-1)c^(-2),该结果是已报道的低浓度硝酸盐还原产氨的较高水平,在4h内硝酸盐的转化率达到96.74%,氨的选择性为79.46%.在经过25次循环实验后,催化性能依然保持良好.密度泛函理论计算结果表明,富电子Cu中心减弱了*NO中间体π轨道向Cu的d轨道的电子转移效率,并增强了Cu d_(yz)轨道对*NO的π轨道的电子反馈作用,提升了*NO中间体的自由能,N=O键被削弱,降低了NO→*NHO的ΔG值,进一步促进了氢化反应,提高了产氨速率.此外,Cu-BTA对氨的吸附能最小,有利于活性中心表面产生的氨快速脱除,加快了吸附-催化转化-脱附循环的速率,并且降低了催化中心中毒的可能性,从而实现了高催化活性和长期稳定性.综上,由于电催化硝酸盐还原制氨过程涉及八电子九质子转移过程,因此催化剂对不同含N中间体的适度吸附能力对保证高选择性,至关重要.本研究通过中心金属离子替换调控对N中间体的吸附,构建了可靠的电催化硝酸盐还原制氨的结构-活性关系,为电催化硝酸盐转化提供了新见解.

关键词：硝酸盐还原氨合成电催化一维共轭配位聚合物吸附调控

钨含量对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响

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火炸药学报 2024年第5期47卷 461-467,I0005页

作者：王明智刘金旭贺川庄治华方澳翔李树奎北京理工大学材料学院北京100081 江苏理工学院材料工程学院江苏常州213001

为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的... 详细信息

为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的释能密度和反应机理,并利用高速热成像相机对含能材料的燃烧特性进行评价。结果表明,随着钨质量分数由0增至30%,氟聚物基含能材料的放热反应释能密度由3690 J/g降至2695 J/g,燃烧速率从40.5 mm/s降至19.6 mm/s;不加钨时,含能材料燃烧火焰的温度最低;随着钨含量增加,火焰温度先显著升高然后缓慢降低;这是由于钨的加入减缓了Al与PTFE放热反应的热量传递,推迟了Al与Fe_(2)O_(3)的放热反应进程。加入钨后生成W_(2)C的反应造成了更多放热反应累积叠加,使氟聚物基含能材料产生更剧烈的燃烧反应过程和更高的火焰温度。

关键词：物理化学钨氟聚物含能材料 Al粉 PTFE 放热反应燃烧性能

棒状V_(3)O_(7)•H_(2)O电极材料的制备及印刷超级电容器

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精细化工 2024年第5期41卷 1084-1091,1160页

作者：涂倩王婧璐郑茵茵林宝莹张强刘善培陈良哲荆楚理工学院电子信息工程学院湖北荆门448000

以V2O5为原料,利用溶剂热法一步制备了V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒,采用SEM、XRD、EDS、XPS和FTIR对样品进行了测试。以V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒为电极材料,探究了丝网印刷工艺对电极电化学性能的影响,将此电极组装超级电容器并评价了其电... 详细信息

以V2O5为原料,利用溶剂热法一步制备了V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒,采用SEM、XRD、EDS、XPS和FTIR对样品进行了测试。以V_(3)O_(7)•H_(2)O纳米棒为电极材料,探究了丝网印刷工艺对电极电化学性能的影响,将此电极组装超级电容器并评价了其电化学性能。结果表明,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次循环后电容保持率为85.9%,优于涂抹电极的比电容(246.0 F/g)和电容保持率(68.0%),这得益于丝网印刷的油墨规则排列的结构。组装的纽扣超级电容器也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),且当能量密度为22.0 W·h/kg时,功率密度最高可达4125.0 W/kg。

关键词：七氧化三钒纳米棒丝网印刷纽扣超级电容器有机电化学

苦荞提取液绿色制备金纳米粒子及其抗菌性能的研究

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化学研究与应用 2024年第5期36卷 1031-1039页

作者：董春法成志敏卢媛媛付锐平黄磊湖北理工学院机电工程学院湖北黄石435003 湖北国安特殊钢检验检测有限公司湖北黄石435003 湖北理工学院智能输送技术与装备湖北省重点实验室湖北比黄石435003

采用生物还原法,以氯金酸溶液为前驱体、天然物质苦荞提取液为保护剂和还原剂,绿色制备了纳米金粒子。通过紫外-可见光分光光度计、粒径分析仪和扫描电镜等手段对所制备的样品进行表征,得到制备纳米金粒子的最佳工艺条件为苦荞提取液用... 详细信息

采用生物还原法,以氯金酸溶液为前驱体、天然物质苦荞提取液为保护剂和还原剂,绿色制备了纳米金粒子。通过紫外-可见光分光光度计、粒径分析仪和扫描电镜等手段对所制备的样品进行表征,得到制备纳米金粒子的最佳工艺条件为苦荞提取液用量和氯金酸溶液用量分别为5mL和2mL。对最佳工艺条件下制备的纳米金粒子进行了X射线衍射、红外光谱和透射电镜等分析,并进行了抗菌性能测试。结果表明,在最佳条件下所制备的纳米金粒子的结晶性能较好,形貌为球状,平均粒径约为35nm,粒径均匀分布在20~60nm之间,具有良好的抗菌性能。

关键词：苦荞提取液还原法纳米金抗菌性能

废生物质衍生碳修饰多孔石墨氮化碳异质结用于海水中氧四环素的高效光降解

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无机化学学报 2024年第4期40卷 809-822页

作者：王闻达麻金库魏玉珠马帅帅江苏理工学院化学化工学院常州213001 江苏理工学院资源与环境工程学院常州213001

以香蕉皮(BP)和尿素为原料,采用单步热处理工艺合成了一种无金属光催化剂。生物质衍生碳(BC)与多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))间的紧密界面效应显著增加了复合材料(pg-C_(3)N_(4)/BC)的比表面积,扩大了光响应范围,并提升了光诱导电子... 详细信息

以香蕉皮(BP)和尿素为原料,采用单步热处理工艺合成了一种无金属光催化剂。生物质衍生碳(BC)与多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))间的紧密界面效应显著增加了复合材料(pg-C_(3)N_(4)/BC)的比表面积,扩大了光响应范围,并提升了光诱导电子的迁移速率及光催化剂的稳定性。在可见光照射70 min后,pg-C_(3)N_(4)/BC降解人工海水中氧四环素(OTC)的反应速率常数为pg-C_(3)N_(4)的9.4倍。另外,由于光生电荷分离和转移的促进作用,pg-C_(3)N_(4)/BC在连续流反应过程中对OTC也具有更优异的光催化降解效果。此外,提出了一种潜在的光催化机制,以解释pg-C_(3)N_(4)/BC复合材料性能增强的原因。

关键词： g-C_(3)N_(4) 生物质碳海水光催化抗生素

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功能化壳聚糖基材料处理有机废水研究进展

化工新型材料 2024年第9期52卷 59-64,68页

作者：王右军李欣朱文君方红明左小华武汉科技大学化学与化工学院武汉430081 湖北理工学院化学与化工学院黄石435003

壳聚糖具有优良的生物降解性、生物相容性和可再生性,在医药、食品、化妆品、废水处理等领域拥有广阔的应用前景和独特的优势。介绍了壳聚糖的功能化改性方法,如交联改性、接枝聚合、金属螯合、分子印迹、磁化改性,对比了不同改性方法... 详细信息

壳聚糖具有优良的生物降解性、生物相容性和可再生性,在医药、食品、化妆品、废水处理等领域拥有广阔的应用前景和独特的优势。介绍了壳聚糖的功能化改性方法,如交联改性、接枝聚合、金属螯合、分子印迹、磁化改性,对比了不同改性方法的优缺点,综述了功能化壳聚糖基材料对酚类、抗生素类、有机染料类及其他有机废水处理的研究进展。

关键词：壳聚糖废水处理功能化有机废水

高等教育新形态下“材料研究与测试方法”课程的教学改革与实践——以湖北理工学院为例

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湖北理工学院学报 2024年第5期40卷 83-88页

作者：刘爱红陶晶冯伟于占龙付勇军雷家柳湖北理工学院材料科学与工程学院湖北黄石435003 湖北理工学院机电工程学院湖北黄石435003

为了在材料类专业基础课程教学中推进知识向能力转化,有效实施立德树人教育,文章从课程性质、课程目标、教学改革设计思路、教学组织实施、成绩评定方式、特色及创新等6个方面阐述了高等教育新形态下“材料研究与测试方法”课程的教学... 详细信息

为了在材料类专业基础课程教学中推进知识向能力转化,有效实施立德树人教育,文章从课程性质、课程目标、教学改革设计思路、教学组织实施、成绩评定方式、特色及创新等6个方面阐述了高等教育新形态下“材料研究与测试方法”课程的教学改革措施,提出从完善课程措施和优化课程目标出发,引导学生将理论和实践相结合,重点培养学生的创新精神和实践能力。实践证明,“材料研究与测试方法”课程的“12345”教学改革新模式取得了良好的教学效果,实现了“立德树人+知识传授+能力培养”的一体化训练。

关键词：课程目标教学改革设计特色与创新改革成效