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苝酰亚胺大环的研究进展

有机化学 2025年

作者：何华西周和烨刘彬三峡大学材料与化工学院湖北三峡实验室

设计和开发具有特定结构和特殊性质的新型大环一直是超分子化学和材料科学领域的前沿研究热点之一.苝酰亚胺（PDI）作为一类重要的染料分子，具有独特的光电特性和多样性的反应位点，这使其成为构筑大环的理想基元.近年来，通过PDI的酰... 详细信息

设计和开发具有特定结构和特殊性质的新型大环一直是超分子化学和材料科学领域的前沿研究热点之一.苝酰亚胺（PDI）作为一类重要的染料分子，具有独特的光电特性和多样性的反应位点，这使其成为构筑大环的理想基元.近年来，通过PDI的酰亚胺位或苝核取代，已经得到了许多结构多样的大环.本文对PDI大环的研究进展进行了总结，概述了它们的设计、合成以及结构特征，并讨论了它们的性质和功能.我们希望本文的讨论能够为研究者提供借鉴，从而促进PDI化学、超分子化学和材料化学等领域的发展.

关键词：苝酰亚胺大环合成超分子材料

HA-zein@QT纳米药物递送系统的微流控精准构建及性能研究

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高等学校化学学报 2025年第3期46卷 53-62页

作者：陈明慧刘谟浩李勇程航耿鹏邱昆成邓改改曾建红黄文权三峡大学健康医学院宜昌443002 三峡大学材料与化工学院宜昌443002

玉米醇溶蛋白(Zein)在抗癌药物递送系统(DDS)中表现出巨大的潜力,但传统zein基DDS存在功能单一、粒径不均一、重现性差和抗癌效果差等缺陷.本文以槲皮素(化学药物)-TCPP(光敏剂)为模型药(QT),基于微流控技术调控载体与模型药物的共组装... 详细信息

玉米醇溶蛋白(Zein)在抗癌药物递送系统(DDS)中表现出巨大的潜力,但传统zein基DDS存在功能单一、粒径不均一、重现性差和抗癌效果差等缺陷.本文以槲皮素(化学药物)-TCPP(光敏剂)为模型药(QT),基于微流控技术调控载体与模型药物的共组装,精准构建了HA-zein@QT纳米药物递送系统,达到协同增效抗肿瘤的目的.采用透明质酸(HA)功能化α-zein,以提高载体的生物相容性、稳定性和细胞摄取能力.采用计算机仿真筛选出混合效率为99.54%的高效混合芯片,通过该芯片制备的HA-zein@QT平均粒径为(50.6±1.7)nm,PDI为0.196.稳定性实验表明,HA-zein@QT与去离子水、PBS缓冲溶液和1640培养基共孵育后,表现出较高的稳定性.活性氧和·OH检测结果表明,HA-zein@QT暴露于近红外光可促进^(1)O_(2)和·OH生成.生物相容性实验表明,所制备DDS与血红细胞孵育后的溶血率仅为3.75%,且与非肿瘤细胞共孵育后细胞存活率均大于84.57%,证明其具有较高的生物相容性.通过肿瘤细胞毒性研究发现,A549,HCT116和HCT8细胞的存活率分别为28.2%,20.2%和24.6%,表明HA-zein@QT对肿瘤细胞具有较高的抑制能力.本文通过微流控精准构建zein基DDS,为抗肿瘤药物的递送提供了一种高效、低毒的新策略.

关键词：玉米醇溶蛋白微流控药物递送联合治疗

N掺杂石墨烯缺陷材料催化OER/ORR的第一性原理研究

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 119-126页

作者：黄智瑶李丽徐华卿杨一凡韦瑶瑶刘国魁夏其英临沂大学化学化工学院临沂276000

非金属掺杂石墨烯基催化剂在催化析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)领域具有良好的应用前景.本文基于石墨烯常见双空位缺陷构建了非金属N掺杂的催化材料,对所有可能存在的活性位点进行了研究.通过密度泛函理论(DFT)计算发现,13个碳活性位... 详细信息

非金属掺杂石墨烯基催化剂在催化析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)领域具有良好的应用前景.本文基于石墨烯常见双空位缺陷构建了非金属N掺杂的催化材料,对所有可能存在的活性位点进行了研究.通过密度泛函理论(DFT)计算发现,13个碳活性位点均不能有效吸附H_(2)O,而O_(2)可以被有效吸附.计算结果表明,最优的ORR催化位点是C12位点,其催化ORR的过电势为0.71 V;毗邻吡啶N的C10位点和C3位点的ORR催化效果稍差,过电势分别为0.75 V和0.78 V.研究结果证明非金属N掺杂缺陷石墨烯材料可应用于催化ORR,可为非金属催化OER/ORR反应提供理论支撑和指导.

关键词：缺陷石墨烯非金属氧还原反应密度泛函理论

共活化法制备等级多孔炭材料及其储能性能研究

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材料导报 2025年第3期39卷 19-25页

作者：邹振羽刘伟李朋娟李晓丽东北林业大学化学化工与资源利用学院哈尔滨150040

为了进一步提高生物质活性炭的电化学储能性能,本工作以废弃桉木屑为前驱体,经低共熔溶剂(Deep eutectic solvent,DES)法抽提处理后,再以磷腈衍生物(HCPCP-K)和氢氧化钾(KOH)为共活化剂,制备了等级多孔炭材料(HPC)。其中,HPC-1-4.35材... 详细信息

为了进一步提高生物质活性炭的电化学储能性能,本工作以废弃桉木屑为前驱体,经低共熔溶剂(Deep eutectic solvent,DES)法抽提处理后,再以磷腈衍生物(HCPCP-K)和氢氧化钾(KOH)为共活化剂,制备了等级多孔炭材料(HPC)。其中,HPC-1-4.35材料的比表面积为1987.43 m^(2)/g,总孔体积为1.3136 cm^(3)/g,微/介孔比例接近1∶1。电化学测试结果表明,HPC-1-4.35电极材料在电流密度为1 A/g时比电容为555 F/g,在电流密度为20 A/g时比电容达398 F/g,表明其具有出色的倍率性能。由其组装的对称电容器HPC-1-4.35//HPC-1-4.35在功率密度为179.7 W/kg时能量密度达到30.6 Wh/kg,在电流密度为2 A/g时经过5000次充放电循环后电容保持率为85%。在-20℃、功率密度为63.07 W/kg时,该电容器的能量密度为9.8 Wh/kg,表明其具有较好的低温储能性能,有望拓宽超级电容器的适应温度范围。

关键词：共活化剂氮磷掺杂等级多孔碳超级电容器

二氟甲基溴代腙与乙烯基砜的[3+2]环加成反应合成3-二氟甲基吡唑

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 95-102页

作者：刘小康周玉秀李晓勇罗文静王克虎王君姣黄丹凤胡雨来西北师范大学化学化工学院兰州730070

通过二氟甲基溴代腙与乙烯基砜的[3+2]环加成反应,合成了一系列3-二氟甲基吡唑化合物.该方法具有区域选择性高、反应条件温和及操作简单等优点,为3-二氟甲基吡唑化合物的合成提供了新方法.同时,进一步拓展了二氟甲基溴代腙作为二氟甲基... 详细信息

通过二氟甲基溴代腙与乙烯基砜的[3+2]环加成反应,合成了一系列3-二氟甲基吡唑化合物.该方法具有区域选择性高、反应条件温和及操作简单等优点,为3-二氟甲基吡唑化合物的合成提供了新方法.同时,进一步拓展了二氟甲基溴代腙作为二氟甲基合成砌块在合成二氟甲基氮杂环化合物中的应用.

关键词：二氟甲基吡唑二氟甲基溴代腙乙烯基砜 [3+2]环加成

用于锌离子混合电容器的N、P共掺杂多孔炭/MnO_(2)复合材料

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复合材料学报 2025年第1期42卷 386-394页

作者：邹振羽金鑫吴晓雨李豪杰李朋娟李晓丽东北林业大学化学化工与资源利用学院哈尔滨150040

使用化石燃料导致的环境问题日益严重,清洁能源装置与可再生能源的发展已经成为必然趋势。本文以咖啡渣为碳源,通过简单的一步活化法制备出咖啡渣炭/MnO_(2)复合材料,并探讨了其在锌离子混合电容器(ZHSC)领域的应用。BET测试表明:咖啡渣... 详细信息

使用化石燃料导致的环境问题日益严重,清洁能源装置与可再生能源的发展已经成为必然趋势。本文以咖啡渣为碳源,通过简单的一步活化法制备出咖啡渣炭/MnO_(2)复合材料,并探讨了其在锌离子混合电容器(ZHSC)领域的应用。BET测试表明:咖啡渣炭/MnO_(2)复合材料的比表面积为550.25 m^(2)/g,总孔体积为0.6284 cm^(3)/g。电化学测试结果表明,电极材料在电流密度为0.5 A/g时其比电容为401.5 F/g,在20 A/g的大电流密度下比电容达到264 F/g,具有良好的倍率性能。组装的ZHSC在0.5 A/g的电流密度下达到74.2 mA·h/g,能量密度为39.1 W·h/kg,功率密度为4264 W/kg;在10 A/g电流密度下,5000次充放电循环测试后其电容保持率为98%,库伦效率为98.7%,表明其有良好的循环稳定性和可逆性。因此,咖啡渣炭/MnO_(2)复合材料为生物质炭与MnO_(2)复合材料的探索提供了新思路。

关键词：锌离子混合电容器生物质炭材料多孔炭杂原子掺杂咖啡渣

N/O/P共掺杂三聚氰胺基多孔碳材料的制备及储锌性能研究

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材料导报 2025年第2期39卷 245-251页

作者：李朋娟邹振羽黄鹏飞金鑫吴晓雨李晓丽东北林业大学化学化工与资源利用学院哈尔滨150040

以三聚氰胺(Melamine)、六对醛基苯氧基环三磷腈(HAPCP)为原料,采用水热法制备富含氮、磷、氧元素的交联产物,通过炭化-活化法制备碳基材料,将其用作锌离子混合电容器的阴极材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(X... 详细信息

以三聚氰胺(Melamine)、六对醛基苯氧基环三磷腈(HAPCP)为原料,采用水热法制备富含氮、磷、氧元素的交联产物,通过炭化-活化法制备碳基材料,将其用作锌离子混合电容器的阴极材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸-脱附实验(N2adsorption-desorption)对碳基材料的形貌、结构以及化学成分进行表征分析。测试结果表明:碳基材料表面多孔粗糙,具有无定形碳结构,且含有氮、磷和氧原子。HAPCP与三聚氰胺物质的量比为1∶5且活化温度为800℃的碳基材料(HMAc-800)在0.5 A·g^(-1)电流密度下的比电容高达390 F·g^(-1)。以HMAc-800为阴极、锌片为阳极组装的锌离子混合电容器在能量密度139 Wh·kg^(-1)时功率密度达456 W·kg^(-1),具有良好的储能能力。

关键词：三聚氰胺碳基材料电化学性能锌离子混合电容器

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饱和水工混凝土获取方式对混凝土强度影响

混凝土 2025年

作者：方晨黄耀英邵成羽李泽鹏吴晓亚三峡大学水利与环境学院

为了研究不同饱和水工混凝土获取方式对混凝土强度的影响，本文结合浸水法、真空饱水法和烘干法设计了4种饱和混凝土的获取方式，分别为浸水28d（A获取方式）、浸水27d+真空饱水1d（B获取方式）、包裹养护24d+真空饱水1d+浸水至龄期28d... 详细信息

为了研究不同饱和水工混凝土获取方式对混凝土强度的影响，本文结合浸水法、真空饱水法和烘干法设计了4种饱和混凝土的获取方式，分别为浸水28d（A获取方式）、浸水27d+真空饱水1d（B获取方式）、包裹养护24d+真空饱水1d+浸水至龄期28d（C获取方式）和包裹养护24d+烘干（105℃，3d）至恒重+浸水（7d）至吸水速率小于2×10-3kg/(m2·h)（D获取方式），进而通过饱和度、抗压强度和劈拉强度测试，探究了不同获取方式对饱和度以及对混凝土强度影响。试验结果表明：获取方式A～C均能使水工混凝土的饱和度达到99.9%，D获取方式制作的混凝土由于后期浸水时间仅为7d，仅为89.7%；A、B两种获取方式由于浸水时间较长，在持续浸水时将受到有害离子引起化学侵蚀和和浸水引起的软化现象的共同作用，而C获取方式由于混凝土内部的水分分布和水化反应更加均匀，导致A、B获取的饱和混凝土强度略低，C获取方式的略高。

关键词：水工混凝土饱和度孔隙率抗压强度劈拉强度

深度挖掘风电虚拟惯量补偿的惯量辅助服务策略

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电力系统及其自动化学报 2025年

作者：李世春刘蒙恩刘佳昌石明达杨跳李振兴三峡大学电气与新能源学院梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学)

针对高比例新能源接入引起的电力系统惯量不足及频率失稳风险增大问题，提出深度挖掘风电虚拟惯量动态补偿的惯量辅助服务策略。首先确立由惯量补偿目标动态调制控制参数的风电虚拟惯量补偿控制机制，根据计算的不同时段系统惯量不足的... 详细信息

针对高比例新能源接入引起的电力系统惯量不足及频率失稳风险增大问题，提出深度挖掘风电虚拟惯量动态补偿的惯量辅助服务策略。首先确立由惯量补偿目标动态调制控制参数的风电虚拟惯量补偿控制机制，根据计算的不同时段系统惯量不足的需求目标，提出风电场间“惯性能量”响应分配策略。再将风电虚拟惯量补偿纳入到惯量辅助服务市场中，同时提出以电能与惯量辅助服务联合市场出清机制，建立基于Stackelberg主从博弈的调度总成本最小和风电系统收益最大的双层模型，应用驻点法将模型简化为均衡约束规划问题求解。最后通过算例验证了所提风电虚拟惯量动态补偿方法在惯量辅助服务中的优越性、经济性与适用性。

关键词：虚拟惯量惯量补偿联合市场惯量辅助服务市场风电系统