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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

基于壳聚糖/银离子的可逆温敏水凝胶的制备与性能

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精细化工 2024年第5期41卷 1036-1042页

作者：徐世宽张弘妹戚鹏飞曹张军邢彦军东华大学化学与化工学院上海201620 东华大学生物与医学工程学院上海201620

以壳聚糖(CS)和AgNO_(3)为主要原料,通过CS与Ag^(+)的超分子络合作用制备了一系列可逆温敏CS-Ag水凝胶,采用FTIR、XRD、XPS、SEM和EDS对CS-Ag水凝胶的结构和化学状态进行了表征。结果表明,通过同时调节AgNO_(3)用量和体系pH可制备具有... 详细信息

以壳聚糖(CS)和AgNO_(3)为主要原料,通过CS与Ag^(+)的超分子络合作用制备了一系列可逆温敏CS-Ag水凝胶,采用FTIR、XRD、XPS、SEM和EDS对CS-Ag水凝胶的结构和化学状态进行了表征。结果表明,通过同时调节AgNO_(3)用量和体系pH可制备具有相同凝胶温度的CS-Ag水凝胶。当CS用量为0.60 g、AgNO_(3)用量为0.19 g、体系总体积为21 mL、保持水凝胶pH=4.24时,制备的CS-Ag-19水凝胶凝胶温度为50℃,具有最佳的热可逆性能,至少可循环相变5次,具有室温避光保存5个月的稳定性,并表现出对大肠杆菌良好的抗菌性能。CS-Ag-19的溶胶-凝胶转换是由CS的氨基在不同温度下的超分子相互作用控制,H^(+)和Ag^(+)在温度、浓度变化的驱动下,对游离氨基的竞争反应(质子化和络合作用)之间的平衡关系使水凝胶具有温敏可逆性。CS-Ag-19水凝胶的可注射和温敏凝胶性能使其具有作为水凝胶抗菌敷料的应用潜力。

关键词：可逆温敏水凝胶壳聚糖银离子抗菌性可注射性功能材料

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有机催化吲哚碳环官能团化研究进展

化学学报 2024年第6期82卷 641-657页

作者：郑灏宁刘金宇成都理工大学材料与化学化工学院成都610059

吲哚骨架在药物分子、生物活性分子和天然产物中普遍存在,因而引起合成化学家的广泛关注.由于吲哚骨架的电子云密度特性,使其反应位点多集中于五元杂环,这也令吲哚骨架的合成与修饰也大多被焦聚在吡咯环.吲哚碳环反应活性较低,因而官能... 详细信息

吲哚骨架在药物分子、生物活性分子和天然产物中普遍存在,因而引起合成化学家的广泛关注.由于吲哚骨架的电子云密度特性,使其反应位点多集中于五元杂环,这也令吲哚骨架的合成与修饰也大多被焦聚在吡咯环.吲哚碳环反应活性较低,因而官能团化研究相对较少.近几十年,随着过渡金属领域的发展,尤其是碳氢活化策略的提出,吲哚碳环官能团化策略得到了一定的发展.有机催化相比于过渡金属催化,虽然在催化活性与底物使用范围上受限,但也因为其在手性控制、成本和操作性上的优势,被研究者们应用于吲哚碳环的官能团化,并取得了迅速的发展.重点综述了利用有机催化剂实现吲哚碳环官能团化的研究成果.

关键词：吲哚碳环官能团化有机催化不对称合成串联反应轴手性

脲醛树脂前驱体碳微球形貌调控及电化学性能研究

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东华理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期47卷 76-82页

作者：任广元胡绍纲吴云轩艾军鹏东华理工大学化学与材料学院江西南昌330013

为了探究原料配比对脲醛树脂形貌及碳微球电化学性能的影响,通过改变尿素、甲醛与甲酸的物质的量比,制备了三种不同微纳结构的脲醛树脂微球,再在氮气保护下800℃裂解,获得了相应的碳微球。采用上述脲醛树脂前驱体制备的花状碳纳米微球(N... 详细信息

为了探究原料配比对脲醛树脂形貌及碳微球电化学性能的影响,通过改变尿素、甲醛与甲酸的物质的量比,制备了三种不同微纳结构的脲醛树脂微球,再在氮气保护下800℃裂解,获得了相应的碳微球。采用上述脲醛树脂前驱体制备的花状碳纳米微球(NUFC-3)作为电极材料,在三电极体系中开展电化学性能研究。结果表明,在1 A/g的电流密度下,比电容(C_(s))为189 F/g;在20 A/g的电流密度下,C_(s)为145 F/g,其保留率为76.7%。该脲醛树脂为前驱体的碳微球具有制备方法简单、成本低廉及电化学性能优异等优点,有望在电化学储能领域获得应用。

关键词：脲醛树脂碳微球形貌调控电化学性能超级电容器

CQDs-rGO/ZnO复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3042-3052页

作者：叶红勇杨艳菊王明辉左广玲杜佳南阳理工学院生物与化学工程学院南阳473000 河南省工业微生物资源与发酵利用重点实验室南阳473000

ZnO的低可见光活性及光生载流子迁移率低且容易复合的缺点限制了其在光催化领域的实际应用。为此,本文采用超声辅助浸渍法制备了碳量子点(CQDs)-还原氧化石墨烯(rGO)/ZnO三元复合催化剂,通过XRD、SEM、TEM、X射线能量散射光谱(XEDS)、XP... 详细信息

ZnO的低可见光活性及光生载流子迁移率低且容易复合的缺点限制了其在光催化领域的实际应用。为此,本文采用超声辅助浸渍法制备了碳量子点(CQDs)-还原氧化石墨烯(rGO)/ZnO三元复合催化剂,通过XRD、SEM、TEM、X射线能量散射光谱(XEDS)、XPS、BET、UV-Vis DRS、VB-XPS、光致发光(PL)、瞬态光电流响应(TPR)及电化学阻抗(EIS)等表征手段对其晶体结构、形貌和光电性能进行了表征。以模拟抗生素废水甲硝唑(MTZ)为降解对象,考察了CQDs-rGO/ZnO复合催化剂的光催化活性。结果表明:rGO和CQDs的引入,能够优化ZnO的能带结构、增强其对可见光的吸收。rGO和CQDs的强导电性,可促进光生载流子的快速转移和分离,有效提升CQDs-rGO/ZnO复合催化剂的光催化活性。淬灭实验表明,羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-))是反应过程中的主要活性物质。在CQDs复合量为1%时,CQDs-rGO/ZnO的光催化活性最好,可见光照射2.5 h,对MTZ的降解率可达87.8%。经历4次循环后,依然可以降解75.2%的MTZ,说明CQDs-rGO/ZnO复合催化剂理化性能稳定。

关键词： ZnO CQDs rGO 光催化甲硝唑

聚乙烯亚胺/苎麻纤维自撑膜对铀酰离子的去除性能

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复合材料学报 2024年

作者：张爽唐勇安再旭陈茜茜那兵柳和生柳玉辉华东交通大学机电与车辆工程学院东华理工大学核资源与环境国家重点实验室东华理工大学核科学与工程学院东华理工大学化学与材料学院

为应对日益严重的能源和环境污染问题，含铀废水的处理已成为当务之急。为了高效便捷地处理含铀废水，通过低共熔溶剂(DES，氯化胆碱-草酸体系)处理苎麻纤维后接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备聚乙烯亚胺/苎麻纤维自撑膜(PEI/RAM)，并将其用于... 详细信息

为应对日益严重的能源和环境污染问题，含铀废水的处理已成为当务之急。为了高效便捷地处理含铀废水，通过低共熔溶剂(DES，氯化胆碱-草酸体系)处理苎麻纤维后接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备聚乙烯亚胺/苎麻纤维自撑膜(PEI/RAM)，并将其用于水溶液中铀酰离子(UO22+)的去除。研究了UO22+初始浓度、溶液pH值、吸附时间、温度等条件对吸附剂性能的影响。当铀酰离子初始浓度为20 mg/L、溶液pH为6时，铀酰离子吸附平衡容量达到302 mg·g-1；PEI/RAM的铀吸附过程更接近Langmuir模型和准二级动力学模型。在干扰金属离子(Ca2+、K+、Mg2+、Na+)存在时，聚乙烯亚胺/苎麻纤维自撑膜(PEI/RAM)吸附剂表现出对铀酰离子较好的选择性，对UO22+(20 mg/L)的吸附能力将近其他金属离子(20 mg/L)的70倍。

关键词：聚乙烯亚胺(PEI) 苎麻纤维吸附铀低共熔溶剂(DES)

生物基材料应用于界面光热水蒸发系统的研究进展

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太阳能学报 2024年第2期45卷 30-41页

作者：马赛男闫卿汪倩倩李洲鹏浙江大学宁波科创中心宁波315100 浙江大学化学工程与生物工程学院杭州310027 浙大宁波理工学院生物与化学工程学院宁波315100

太阳能驱动界面光热水蒸发技术是一种新型绿色节能的清洁水再生技术。光热转换材料作为关键组成部分,具有重要的研究意义。其中,生物基光热材料因其丰富性、生物可降解性、低导热性、天然独特的结构以及成本低廉等特点,引起广泛研究关... 详细信息

太阳能驱动界面光热水蒸发技术是一种新型绿色节能的清洁水再生技术。光热转换材料作为关键组成部分,具有重要的研究意义。其中,生物基光热材料因其丰富性、生物可降解性、低导热性、天然独特的结构以及成本低廉等特点,引起广泛研究关注。旨在展望基于生物基材料的界面光热水蒸发技术发展趋势,该文首先介绍了界面光热水蒸发系统基本机制,根据材料来源详细综述了生物基光热材料的类型,对生物基界面光热水蒸发系统结构进行简要论述。最后,针对目前生物基界面光热水蒸发系统的研究现状进行总结并展望了未来几个重点研究方向。

关键词：太阳能生物质蒸发光热转换水传输海水淡化

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芍药根腐病拮抗内生细菌筛选及拮抗机制分析

经济林研究 2024年 226-235页

作者：刘萍王祖华周炳艺乔翠翠肖静尧谷明豪杨瑞先洛阳理工学院环境工程与化学学院

【目的】为芍药根腐病的生物防治提供微生物资源和理论参考。【方法】以在洛阳芍药种植区采集的健康芍药根部组织为材料，采用表面消毒法和组织研磨法从健康芍药根部组织分离内生细菌，采用平板对峙法筛选拮抗芍药根腐病病原菌的内生细... 详细信息

【目的】为芍药根腐病的生物防治提供微生物资源和理论参考。【方法】以在洛阳芍药种植区采集的健康芍药根部组织为材料，采用表面消毒法和组织研磨法从健康芍药根部组织分离内生细菌，采用平板对峙法筛选拮抗芍药根腐病病原菌的内生细菌，结合形态学特征、生理生化特征和分子生物学手段鉴定拮抗细菌，采用PCR技术扩增拮抗菌株的3个脂肽类物质合成基因fenA、srfAA和ituD，采用酸沉淀和甲醇抽提法提取拮抗菌株脂肽类物质，在显微镜下观察其对病原菌菌丝形态的影响，采用荧光定量PCR技术分析拮抗菌株与芍药根腐病菌对峙培养时fenA、srfAA和ituD基因表达量的变化。【结果】内生细菌H35对芍药根腐病菌有良好的拮抗效果，其发酵液的抑菌率为62.5%；结合形态特征、生理生化特征和16s DNA序列分析，将菌株H35鉴定为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis;PCR扩增结果表明菌株H35能够扩增出相应的脂肽类物质合成基因，所提取的脂肽类物质对芍药根腐病菌有较强的抑制作用，抑菌率达73.8%，并使菌丝发生畸形；荧光定量PCR结果表明，H35与病原菌共培养时，菌株H35的fenA、srfAA和ituD基因相对表达量均上调，其中ituD基因表达量显著高于对照。【结论】从健康芍药根部组织中筛选出1株对芍药根腐病菌有良好拮抗作用的菌株H35，经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌；菌株H35能够合成脂肽类物质，并使根腐病菌菌丝发生畸变；与根腐病菌对峙过程中，菌株H35的ituD基因表达量显著上调。

关键词：芍药根腐病内生细菌贝莱斯芽孢杆菌拮抗机制

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