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用于癌症治疗的m RNA疫苗递送策略

科学通报 2025年第1期 27-43页

作者：张华桂张皓渊徐柏龙刘惠玉北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

mRNA癌症疫苗是一种新兴的癌症免疫治疗工具,通过递送编码肿瘤特异性抗原的m RNA来激活患者的抗肿瘤免疫应答,展示出较传统疗法更高的疗效和更低的毒性.然而,其临床应用的关键在于靶向递送系统的设计,这不仅能提高治疗效果,还能实现个... 详细信息

mRNA癌症疫苗是一种新兴的癌症免疫治疗工具,通过递送编码肿瘤特异性抗原的m RNA来激活患者的抗肿瘤免疫应答,展示出较传统疗法更高的疗效和更低的毒性.然而,其临床应用的关键在于靶向递送系统的设计,这不仅能提高治疗效果,还能实现个体化精准治疗.本综述系统评述了m RNA癌症疫苗的靶向递送策略,涵盖基于生物源性、有机、无机及杂化纳米材料的多样化载体设计,分析了各类递送系统的优缺点,探讨了不同给药途径对靶向效果的影响,以及m RNA控释策略在提高靶向性中的作用.此外,本文还阐述了m RNA癌症疫苗的作用机制和发展现状,剖析了靶向递送面临的挑战,并展望了其临床转化前景.通过审视靶向策略的设计和应用,本综述旨在为m RNA癌症疫苗的进一步发展提供参考.

关键词：癌症 mRNA疫苗纳米粒子药物递送代谢

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高强高模碳纤维表面电化学氮化机制

复合材料学报 2023年第3期40卷 1446-1454页

作者：乔伟静田艳红张学军北京化工大学有机-无机复合材料重点实验室北京100029

高温石墨化使高强高模碳纤维(CF)表面光滑,反应活性低,导致其复合材料界面粘接性能差。杂原子改性是改善CF表面反应活性的有效手段之一。采用循环伏安(CV)方法在有机复合电解液中对高强高模CF进行了表面氧化和氮化改性,采用CV优选的复... 详细信息

高温石墨化使高强高模碳纤维(CF)表面光滑,反应活性低,导致其复合材料界面粘接性能差。杂原子改性是改善CF表面反应活性的有效手段之一。采用循环伏安(CV)方法在有机复合电解液中对高强高模CF进行了表面氧化和氮化改性,采用CV优选的复合电解液进行恒流电化学氧化处理,研究了CV扫描次数和电解液中含氮有机物对CF表面化学组成的影响。电化学处理前后CF表面化学元素组成和微观形态变化通过XPS、SEM及拉曼光谱表征。基于实验数据探讨了CF表面含氮官能团的生成及转变机制。研究结果显示,有机溶剂、有机氮源和含硫铵盐的协同作用使CF表面N含量从0.28at%增至4.77at%。适量的水存在,可以使CF表面O含量显著提高。CF表面的含氧官能团可以与CO(NH_(2))_(2)中的-NH_(2)及电解液中的NH4+反应形成酰胺基团,随着反应时间延长,CF表面的酰胺N会先转变成氧化氮,随后转变成吡啶和吡咯N,并最终转换成石墨N。恒流电化学处理后CF/环氧树脂复合材料的层间剪切强度(ILSS)较未处理的提高了132%,同时CF拉伸强度略有提高,表明有机复合电解液是一种温和、有效的CF表面电化学处理液。

关键词：碳纤维有机电解液循环伏安表面处理氮化机制

掺杂羧基化碳纳米管的纳米碳纤维前驱体的制备及表征

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高等学校化学学报 2013年第2期34卷 288-294页

作者：薛杉杉隋刚杨小平北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

为获得结构完整、性能优良的纳米碳纤维前驱体,采用静电纺丝法制备了掺杂羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维.用扫描电子显微镜、偏振红外光谱、透射电子显微镜、拉曼光谱及拉伸性能测试等对杂化纳米纤维的微观结构和... 详细信息

为获得结构完整、性能优良的纳米碳纤维前驱体,采用静电纺丝法制备了掺杂羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维.用扫描电子显微镜、偏振红外光谱、透射电子显微镜、拉曼光谱及拉伸性能测试等对杂化纳米纤维的微观结构和力学性能进行了研究,分析了MWCNTs含量的影响.实验结果表明,5%(质量分数)的MWCNTs掺杂量为杂化纳米纤维直径的突变点,且MWCNTs的加入有利于PAN分子链的取向,MWCNTs在PAN纤维中大体上沿纤维轴向取向分布.3%MWCNTs/PAN杂化纳米纤维的拉伸强度和拉伸模量分别达到88.6 MPa和3.21 GPa.

关键词：聚丙烯腈多壁碳纳米管静电纺丝杂化纳米纤维微观结构

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S掺杂Fe-N-C高活性氧还原反应催化剂

高等学校化学学报 2022年第9期43卷 188-199页

作者：程前杨博龙吴文依向中华北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

采用微波加热和高温碳化技术,以ZIF-8为前驱体,在甲醇-水双溶剂体系中先后引入Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和KSCN,制备了一系列S掺杂的Fe-N-C催化剂(Fe_(3)C/Fe-SAS@SNC),并通过X射线粉末衍射、扫描透射电子显微镜和氮气吸附-脱附测试等表... 详细信息

采用微波加热和高温碳化技术,以ZIF-8为前驱体,在甲醇-水双溶剂体系中先后引入Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和KSCN,制备了一系列S掺杂的Fe-N-C催化剂(Fe_(3)C/Fe-SAS@SNC),并通过X射线粉末衍射、扫描透射电子显微镜和氮气吸附-脱附测试等表征手段进行分析.结果表明,Fe和S两种元素的合理掺杂使Fe_(3)C/Fe-SAS@SNC催化剂具有明显的分级多孔结构,比表面积达到673 m^(2)/g,在酸、碱电解质中均表现出了优异的氧还原催化性能.在0.1 mol/L KOH中,Fe_(3)C/Fe-SAS@SNC催化剂的半波电位达到0.880 V(***),高于商业Pt/C催化剂,且表现出了比商业Pt/C更优的稳定性.在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)中,Fe_(3)C/Fe-SAS@SNC电催化氧还原的性能也与商业Pt/C催化剂相当.

关键词：非贵金属催化剂杂原子掺杂氧还原反应

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非热解共价有机聚合物基氧还原电催化材料

高等学校化学学报 2023年第5期44卷 74-88页

作者：鲍春竹向中华北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

在全球引入氢能技术助力实现碳中和目标的过程中,高效、低成本且长寿命的氧还原反应(ORR)阴极电催化剂具有重要作用.近年来,非贵金属催化剂的ORR催化活性和稳定性显著提高.共价有机聚合物(COPs)因其可调节的孔隙率、可修饰的骨架和周期... 详细信息

在全球引入氢能技术助力实现碳中和目标的过程中,高效、低成本且长寿命的氧还原反应(ORR)阴极电催化剂具有重要作用.近年来,非贵金属催化剂的ORR催化活性和稳定性显著提高.共价有机聚合物(COPs)因其可调节的孔隙率、可修饰的骨架和周期性排列的有序结构而成为理想的分子结构定制的材料平台.然而,常用的高温热解合成策略中,材料的结构变化不可预测,真正的活性位点不明确,阻碍了研究者对催化机理的深入探索.非热解策略应运而生,其可以充分发挥COP基材料可定制性的优势.非热解COP基催化剂精确可控的结构能够为ORR催化机理的研究提供一个理想的模型,从而指导设计催化性能更优秀的ORR电催化材料,进一步促进材料的宏观制备.本文从源头出发,深入分析了ORR反应机理,逐步归纳非热解COP基催化剂的设计原则和合成策略.然后,结合该领域内具有代表性的文献,分析了非热解COP基材料电催化性能的影响因素,系统阐述了非热解策略在ORR领域中的研究进展.最后,总结了本课题组对非热解COP基氧还原电催化材料的研究工作,并进一步展望了非热解技术的发展前景及面临的挑战.

关键词：非热解策略共价有机聚合物氧还原反应催化机理

不锈钢表层对空化与电化学腐蚀交互作用的纳米力学响应

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金属学报 2013年第5期49卷 614-620页

作者：张茹沈汉杰张雅琴李栋梁李彦嘉雍兴跃北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

采用纳米压入测试技术,研究了阳极极化对空化作用下奥氏体不锈钢表层力学性能(纳米硬度H_(nano)和纳米弹性模量E_(nano))的影响,并结合失重法与腐蚀形貌分析,探讨了阳极极化对空泡腐蚀过程中协同效应机制的作用.同时,将表层平均纳米硬... 详细信息

采用纳米压入测试技术,研究了阳极极化对空化作用下奥氏体不锈钢表层力学性能(纳米硬度H_(nano)和纳米弹性模量E_(nano))的影响,并结合失重法与腐蚀形貌分析,探讨了阳极极化对空泡腐蚀过程中协同效应机制的作用.同时,将表层平均纳米硬度与平均纳米弹性模量的比值定义为表层综合力学性能参数(H/E)_(nano).结果表明,在不同的阳极极化条件下,空泡腐蚀试样表层纳米硬度、弹性模量和表层综合纳米力学参数的演化规律存在很大差异.随着阳极极化电流增大,表层纳米硬度和表层综合纳米力学参数逐渐减小,表层纳米弹性模量逐渐增大.在空化作用下,当阳极极化处于钝化区时,其协同效应主要为空泡磨损起作用;当阳极极化处于钝化开始向过钝化状态转变时,其协同效应机制为腐蚀引起的磨损过程控制;一旦处于过钝化区,其协同效应则主要为磨损引起的腐蚀过程控制.奥氏体不锈钢表层纳米硬度是决定耐空泡腐蚀性能的关键因素.在空化与电化学腐蚀的交互作用过程中,随着电化学腐蚀增大,腐蚀引起的磨损失重量增大,即非Faraday失重增大,腐蚀表面也因此呈现坑、点、沟槽状的形貌特征.

关键词：奥氏体不锈钢纳米压入技术表层纳米力学性质空化

不同氢化度氢化丁腈橡胶的结构表征与分子模拟

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高等学校化学学报 2013年第4期34卷 1027-1032页

作者：吴丝竹胡涛周浩高悦凯岳冬梅北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

通过核磁共振波谱(1H NMR)、红外光谱(IR)及热分析等方法研究了不同氢化度氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构之间的差异,结果表明,在丁腈橡胶(NBR)加氢过程中,聚丁二烯上的乙烯基加氢速率最快,其次是反式1,4结构,顺式1,4结构的加氢速率最慢,... 详细信息

通过核磁共振波谱(1H NMR)、红外光谱(IR)及热分析等方法研究了不同氢化度氢化丁腈橡胶(HNBR)分子结构之间的差异,结果表明,在丁腈橡胶(NBR)加氢过程中,聚丁二烯上的乙烯基加氢速率最快,其次是反式1,4结构,顺式1,4结构的加氢速率最慢,而腈基基本不发生氢化反应.采用核磁共振谱法对不同氢化度HNBR中不同链段的含量进行定量分析,依据此结果建模并进行分子模拟计算,得到不同氢化丁腈橡胶的密度、内聚能密度(CED)和玻璃化转变温度(Tg)等参数,模拟值与实验结果吻合.实验结果表明,随着氢化度的增加,HNBR的热氧化稳定性逐渐增加,这主要是由于氢化度增加后分子链中双键含量逐渐减少而CED增加的缘故.分子模拟可以有效地计算出多种结构参数,为共聚橡胶材料的制备与加工提供基础数据及理论指导.

关键词：分子模拟氢化度氢化丁腈结构与性能

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静电纺丝法制备钛酸钡纳米纤维的工艺研究

稀有金属材料与工程 2020年第2期49卷 623-628页

作者：张美玉曲鹏常树帆刘晓林北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

以乙酸钡和钛酸四丁酯为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=1 300 000)为粘性剂,采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了高长/径比的钛酸钡纳米纤维(BaTiO3 NFs)。研究了乙酸-乙醇-去离子水、乙酸-N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-去离子水和乙酸-DMF... 详细信息

以乙酸钡和钛酸四丁酯为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=1 300 000)为粘性剂,采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了高长/径比的钛酸钡纳米纤维(BaTiO3 NFs)。研究了乙酸-乙醇-去离子水、乙酸-N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-去离子水和乙酸-DMF-乙酰丙酮3种纺丝溶剂对纤维直径的影响,结果表明,经900℃煅烧处理后的BaTiO3 NFs主相为立方相。当PVP含量为8.7%(质量分数,下同)时,乙酸-DMF-乙酰丙酮为优化的纺丝溶剂,此时制备的BaTiO3 NFs直径最小,为200 nm,长/径比最大,为100:1;在此基础上,又采用正交实验法,考察了针头到接收器的距离、纺丝液流率和纺丝电压等纺丝参数对BaTiO3 NFs纤维长/径比的影响,结果发现,当针头到接收器的距离为21 cm、流率为0.5 mL/h以及纺丝电压为21 kV时,制备的BaTiO3 NFs形貌较均匀,直径为200 nm,长/径比最大,为125:1。

关键词：溶胶-凝胶静电纺丝法 BaTiO3纳米纤维长/径比

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膨胀石墨负载钯纳米颗粒催化六价铬还原反应

高等学校化学学报 2014年第11期35卷 2397-2402页

作者：魏英祥涂伟霞北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室北京100029

采用高分子辅助的浸渍还原法,制备得到膨胀石墨(EG)负载的纳米钯催化剂(Pd-EG),采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂组成、结构、形貌和价态进行了表征,并考察了Pd-EG催化剂在六价铬还原反应... 详细信息

采用高分子辅助的浸渍还原法,制备得到膨胀石墨(EG)负载的纳米钯催化剂(Pd-EG),采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂组成、结构、形貌和价态进行了表征,并考察了Pd-EG催化剂在六价铬还原反应中的活性.结果表明,催化剂中纳米钯颗粒均匀分散在膨胀石墨上,平均粒径为4.37 nm,金属负载量质量分数为0.446%.该催化剂对六价铬还原反应具有良好的催化性能,可将六价铬完全转化为三价铬,在pH=4.0及45℃条件下反应转化频率(TOF)达到3186 h-1;催化剂经过多次重复使用后的活性仍保持稳定.

关键词：膨胀石墨钯纳米颗粒六价铬催化还原反应