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不同碳导电剂对铁-空气电池性能的影响

化工学报 2024年第2期75卷 685-694页

作者：尹玉华方灿易清风李广湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

金属-空气电池(MABs)具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池(IAB)更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑... 详细信息

金属-空气电池(MABs)具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池(IAB)更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑到在铁负极制备过程中通常使用乙炔黑作为导电与支撑活性物质的作用,为了考察其他碳材料对铁电极电化学性能的影响,分别利用乙炔黑、石墨粉和碳纳米管制备了不同的铁电极,并与Pt/C空气电极组装成相应的铁-空气电池,对这些电池进行了不同电流密度下的充放电研究并测试了放电极化曲线。结果表明,碳纳米管修饰铁负极的电池整体性能优异,表现出较高的循环稳定性、较高的充放电电压效率以及功率密度。

关键词：电化学纳米材料再生能源铁-空气电池

静电纺丝碳纳米纤维催化剂电还原CO2的研究现状

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化学工业与工程 2024年第3期41卷 46-55页

作者：罗璇张梦冉唐世银赵向勃田梧桐高晓明闫挺延安大学化学与化工学院

电催化CO2还原是缓解温室效应的有效措施，然而，该反应动力学缓慢、且伴随析氢反应。因此，开发高性能催化剂成为电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）的研究热点。静电纺丝碳纳米纤维因其比表面积大、导电性高、结构可控等优点，已广泛用... 详细信息

电催化CO2还原是缓解温室效应的有效措施，然而，该反应动力学缓慢、且伴随析氢反应。因此，开发高性能催化剂成为电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）的研究热点。静电纺丝碳纳米纤维因其比表面积大、导电性高、结构可控等优点，已广泛用于电催化CO2RR催化剂的开发。从电催化CO2RR机理出发，讨论了甲酸、一氧化碳、乙烯、乙醇等产物的反应路径，总结了用于电催化CO2RR的非金属掺杂静电纺丝碳纳米纤维催化剂和静电纺丝碳纳米纤维负载金属催化剂的研究进展。非金属掺杂可以有效改变催化剂的表面缺陷密度、电子结构和表面化学性质，提升了电催化CO2RR性能；静电纺丝碳纳米纤维使金属原子的d-轨道能级接近费米能级，使其在反应过程中易于接受电子，从而优化催化剂的电子结构，改变电催化CO2RR反应动力学，提高反应速率。在此基础上提出了静电纺丝碳纳米纤维基电催化CO2还原催化剂所面临的机遇和挑战。

关键词：静电纺丝 CO2 催化剂电化学还原反应机理

可拉伸/高透明/强黏附低共熔凝胶的制备及其在柔性传感器中的应用

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东华大学学报（自然科学版） 2024年第2期50卷 76-82页

作者：戚鹏飞王萍李戎邢彦军东华大学化学与化工学院上海东华大学信息科学与技术学院上海

以丙烯酸(AA)、苹果酸(MA)、氯化胆碱(ChCl)为原料,采用原位光催化聚合法制备一种低共熔凝胶P(AADES/MADES-n)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱、断裂应变和电阻变化率对P(AADES/MADES-n)的结构、透明性、力学性能和应变传感... 详细信息

以丙烯酸(AA)、苹果酸(MA)、氯化胆碱(ChCl)为原料,采用原位光催化聚合法制备一种低共熔凝胶P(AADES/MADES-n)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱、断裂应变和电阻变化率对P(AADES/MADES-n)的结构、透明性、力学性能和应变传感性能进行表征。结果表明,P(AADES/MADES-50)具有高透明性能(可见光透过率为91%)、高拉伸性能(断裂伸长率为1300%)、强黏附性(对铝的黏附力为270 kPa)、高离子电导率(3.2×10^(-3)S/m)以及良好的力学回复性等特点。基于P(AADES/MADES-50)的电阻式传感器具有灵敏且稳定的电阻响应,能快速、重复、稳定地检测人体手掌不同部位的弯曲和伸展运动,展现出良好的人体运动实时监测性能,在运动传感器领域具有潜在的应用前景。

关键词：低共熔凝胶柔性传感器可拉伸高透明性强黏附

MOFs孔结构对固定化酶性能影响的研究进展

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精细化工 2024年第8期41卷 1647-1657页

作者：程凯鹏张申梦李立鑫魏梓悦黄霞辉赵俭波周口师范学院化学化工学院河南周口466000 塔里木大学化学化工学院新疆阿拉尔843300

固定化酶是实现酶制剂产业化应用的有效途径,载体是影响固定化酶催化效果的关键因素。金属有机框架(MOFs)是结构高度有序的多孔材料,具有构效关系明确、孔结构均一、孔道性质与化学性质在原子层面可调、可设计和易化学修饰等特点,近年来... 详细信息

固定化酶是实现酶制剂产业化应用的有效途径,载体是影响固定化酶催化效果的关键因素。金属有机框架(MOFs)是结构高度有序的多孔材料,具有构效关系明确、孔结构均一、孔道性质与化学性质在原子层面可调、可设计和易化学修饰等特点,近年来,其作为酶载体方面的研究已有较大的进展。该文以MOFs孔结构对固定化酶性能的影响为主题,分析了MOFs孔结构的影响因素,总结了酶在笼型空穴与通道型孔这2种典型孔中负载的研究进展,详细论述了MOFs孔结构对酶的固定化、活性等方面的影响。最后,指出多级孔在固定化酶强化传质方面的特殊作用以及开发孔-酶匹配MOFs的重要性,展望了利用MOFs自身催化能力在纳米尺度内构建高效化学-酶级联催化剂的发展优势,以及通过调控微环境强化酶催化过程的可行性。

关键词：固定化酶金属有机框架孔结构笼型空穴通道型孔

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基于非对称聚乳酸共混物调控多重立构复合晶:定量研究

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高分子学报 2024年第4期55卷 473-484页

作者：郭明威黄黎明赵志锋南京大学化学与化工学院南京210023 信阳艺术职业学院信阳464000 河北工业大学化工学院天津310030

定量地探讨了非对称聚乳酸(PLA)外消旋共混物中,链长和摩尔比对立构复合(SC)结晶形成的关键贡献.通过控制对映体链段差异与共混比例制备一系列聚乳酸外消旋共混物,结果发现在对映体平均聚合度(DP)60以内的对映体共混物中,2个对映体具有... 详细信息

定量地探讨了非对称聚乳酸(PLA)外消旋共混物中,链长和摩尔比对立构复合(SC)结晶形成的关键贡献.通过控制对映体链段差异与共混比例制备一系列聚乳酸外消旋共混物,结果发现在对映体平均聚合度(DP)60以内的对映体共混物中,2个对映体具有完全相同数量的相同链长时,形成的SC结晶更有序且具有更少的纠缠度或非晶区域.另一方面,当2个对映体链长度不等时,长段的多余段可能在SC结晶表面保持无定形,或与其他短对映体复合,或多余链段间堆积形成同质(HC)结晶,这取决于链长的差异和共混比的双重作用:当链长差异不显著时(x_(L)

关键词：聚乳酸立构复合晶共混比分子量对映体共混物

聚乙烯醇-乙烯/SiO 2复合柔性驱动膜的制备及其性能

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纺织学报 2024年第7期45卷 10-17页

作者：王文张乐乐黄阳杰谭浩方舒婷向晨雪王栋武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室湖北武汉430200 东华大学化学与化工学院上海201620

针对当前柔性智能驱动材料在开发过程中存在的响应性差、制备工艺复杂、成本高、刺激源污染大等问题,采用分层喷涂法制得具有非对称结构的聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)/SiO 2双层复合柔性驱动膜,并对其表面形貌、亲疏水性、力学性能... 详细信息

针对当前柔性智能驱动材料在开发过程中存在的响应性差、制备工艺复杂、成本高、刺激源污染大等问题,采用分层喷涂法制得具有非对称结构的聚乙烯醇-乙烯共聚物(PVA-co-PE)/SiO 2双层复合柔性驱动膜,并对其表面形貌、亲疏水性、力学性能、驱动性能等进行表征与测试分析。结果表明:纳米纤维直径越小,越有利于SiO 2粉体在纳米纤维表面的附着,复合驱动膜的亲水性随着纳米纤维直径的增加呈现逐渐下降的趋势,同时纤维直径的增加可大幅提升复合驱动膜的拉伸应力;另外,随着纳米纤维直径从180 nm增加至390 nm,复合驱动膜的形变角度逐渐变小,且当复合驱动膜中纳米纤维直径为180 nm,SiO 2粉体粒径为15 nm时,制备的复合驱动膜具有最佳的驱动性能,在0.7 s左右即可达到180°的最大弯曲角度。基于该PVA-co-PE/SiO 2复合驱动膜快速的刺激响应性、大尺度的弯曲形变能力,其在智能操控、人工肌肉以及智能服装领域中具有较好的应用前景。

关键词：智能材料聚乙烯醇-乙烯母粒湿气响应非对称结构柔性驱动膜快速响应性大尺度弯曲形变

基于Au@SH-MIL-101(Fe)的类过氧化物酶活性和光电化学活性检测葡萄糖和谷胱甘肽

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分析化学 2024年第3期52卷 346-362页

作者：陈翠如胡聪意黄承志李原芳西南大学化学化工学院西南大学药学院

采用原位生长策略在SH-MIL-101(Fe)表面生长金纳米颗粒（AuNPs），制备了Au@SH-MIL-101(Fe)复合纳米粒子，利用扫描电子显微镜、粉末X射线衍射仪、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征了Au@SH-MIL-101(Fe)的形貌、结构和组成。在... 详细信息

采用原位生长策略在SH-MIL-101(Fe)表面生长金纳米颗粒（AuNPs），制备了Au@SH-MIL-101(Fe)复合纳米粒子，利用扫描电子显微镜、粉末X射线衍射仪、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征了Au@SH-MIL-101(Fe)的形貌、结构和组成。在中性条件下，Au@SH-MIL-101(Fe)表现出优良的类过氧化物酶（POD）活性和光电化学（PEC）性能。葡萄糖在葡萄糖氧化酶（GOx）的催化下生成过氧化氢（H2O2），而Au@SH-MIL-101(Fe)具有类POD活性，可催化H2O2生成羟基自由基，将3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）氧化为蓝色OXTMB，基于此建立了快速、灵敏的葡萄糖比色检测方法，线性检测范围为1.0～200.0μmol/L，检出限（S/N=3）为0.64μmol/L。采用比色法检测血清中的葡萄糖，加标回收率为91.7%～106.6%。此外，Au@SHMIL-101(Fe)可与谷胱甘肽（GSH）中的巯基（—SH）形成Au—S键，产生空间位阻，降低其光电流，基于此建立了检测GSH的PEC传感平台，线性检测范围为1.0～50.0 nmol/L，检出限（S/N=3）为0.20 nmol/L。将此PEC方法用于检测血清中的GSH，加标回收率为95.0%～104.5%。

关键词：金纳米颗粒金属-有机框架类过氧化物酶光电化学葡萄糖谷胱甘肽

镧系金属-有机框架免修饰荧光各向异性探针检测磷酸根离子

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分析化学 2024年第1期52卷 35-48页

作者：毛凯王小燕罗玉洁谢佳丽谢添锦李原芳黄承志甄淑君西南大学化学化工学院西南大学药学院

荧光各向异性(FA)分析法具有免分离、高通量和实时检测等优势，广泛应用于诸多领域。然而，当分析物的体积或质量较小时，与荧光探针结合后不能产生明显的信号变化，导致灵敏度较低。为解决此问题，研究者通常采用纳米材料增强发光体的... 详细信息

荧光各向异性(FA)分析法具有免分离、高通量和实时检测等优势，广泛应用于诸多领域。然而，当分析物的体积或质量较小时，与荧光探针结合后不能产生明显的信号变化，导致灵敏度较低。为解决此问题，研究者通常采用纳米材料增强发光体的质量或体积的方式放大FA来提升检测灵敏度。然而，这些方法也存在纳米材料易猝灭荧光而降低准确度以及荧光探针修饰步骤复杂等弊端，因此，有必要开发不需要放大体积和质量且免修饰的新型FA探针。发光金属-有机框架作为一种新兴的发光纳米材料，由于其自身具有较大的体积和质量以及较高的FA值(r)，无需额外的信号放大，是作为FA探针的理想材料。本研究通过微波辅助法成功合成了以铈离子(Ce3+)为中心离子、5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(H2TCPP)为配体的镧系金属-有机框架(Ce-TCPP MOF)，并将其作为一种新型的免修饰FA探针用于检测磷酸根离子(Pi)。未加入Pi时，Ce-TCPP MOF具有较大的r；加入Pi后，MOF中的Ce3+与Pi发生反应，破坏了MOF的结构，产生质量或体积更小的碎片，使r降低。随着Pi浓度增加，Ce-TCPP MOF的r的降低值(Δr)逐步增大，Δr与Pi浓度在0.5～3.5μmol/L(0.016～0.108 mg/L)范围内呈良好的线性关系，检出限(LOD, 3σ/k)为0.41μmol/L。采用本方法测得嘉陵江水中Pi浓度约为0.078 mg/L，采用钼酸铵分光光度法测得Pi浓度约为0.080 mg/L，二者检测结果一致，表明本方法可用于复杂水体中Pi的检测。

关键词：荧光各向异性探针发光金属-有机框架镧系金属-有机框架磷酸根离子

来源：博看期刊

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氮杂环卡宾催化的五氟苯基硫醚的合成

有机化学 2024年第2期44卷 622-630页

作者：夏登鹏罗锦昀何林蔡志华杜广芬石河子大学化学化工学院新疆石河子832000

利用氮杂环卡宾催化剂的强Lewis碱性,发展了一种构建C(sp^(2))—S键的有效方法.稳定的氮杂环卡宾1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚基可以对五氟苯基三甲基硅烷的C—Si键进行有效活化,进而引发与硫代磺酸酯的亲核取代反应,以34%~98%的... 详细信息

利用氮杂环卡宾催化剂的强Lewis碱性,发展了一种构建C(sp^(2))—S键的有效方法.稳定的氮杂环卡宾1,3-双(2,6-二异丙基苯基)咪唑-2-亚基可以对五氟苯基三甲基硅烷的C—Si键进行有效活化,进而引发与硫代磺酸酯的亲核取代反应,以34%~98%的产率生成五氟苯基硫醚产物.

关键词：氮杂环卡宾 C—S键五氟苯基硫醚