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圆偏振发光无机量子点:合成策略及发光机制

中国科学：化学 2024年第8期54卷 1165-1177页

作者：蔡佳蓉赵伟闫雯慧王欣钰张煜宁庞代文药物化学生物学国家重点实验室化学学院分析科学研究中心天津市生物传感及分子识别重点实验室物质绿色创造与制造海河实验室南开大学天津300071

实现荧光亮度与发光不对称性的高效整合对制备高质量圆偏振发光材料至关重要.这类材料在加密信息传输、三维(3D)成像和手性传感等领域具有巨大的潜力.无机量子点作为发光单元,因其高稳定性、可调光致发光特性和高荧光量子产率,被认为是... 详细信息

实现荧光亮度与发光不对称性的高效整合对制备高质量圆偏振发光材料至关重要.这类材料在加密信息传输、三维(3D)成像和手性传感等领域具有巨大的潜力.无机量子点作为发光单元,因其高稳定性、可调光致发光特性和高荧光量子产率,被认为是新一代显示应用的理想候选材料.然而,要实现同时具备高荧光亮度和强发光不对称性信号的无机量子点的制备面临巨大挑战.主要原因在于手性配体对量子点表面不完全钝化而导致的缺陷态的形成,以及手性配体与量子点相互作用产生的手性发光控制机制尚不清晰.本综述从量子点的合成与手性功能化途径着手,系统综述了手性量子点的合成策略,包括水相直接合成、后合成修饰、及水/油界面介导的合成,并详细描述了这些合成方法的化学本质、对应材料的性质及方法本身的优缺点和适用范围.进一步地,根据相关经验方程,给出了圆偏振发光、荧光及手性信号的影响规律.结合电偶极和磁偶极对材料电子跃迁的影响,分析了圆偏振发光、荧光及手性信号之间的相关性,揭示无机量子点圆偏振发光的产生和性质调控内在规律,为高质量圆偏振发光量子点的制备提供科学指导.

关键词：圆偏振发光量子点手性合成发光机制

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基于多孔高分子刷的坚韧全有机复合电解质助力长循环锂金属电池

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中国科学：化学 2024年第9期54卷 1596-1606页

作者：李始美黄俊龙苗冬田刘绍鸿吴丁财聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室中山大学化学学院广州510006

基于固态电解质的高安全性和高能量密度锂金属电池有望成为下一代储能器件.然而,固态电解质在高离子电导率与优良机械性能之间难以兼得,严重阻碍了其实际应用.本文利用多孔高分子刷(刚性多孔超交联聚氯甲基苯乙烯纳米球(xPCMS)表面接枝... 详细信息

基于固态电解质的高安全性和高能量密度锂金属电池有望成为下一代储能器件.然而,固态电解质在高离子电导率与优良机械性能之间难以兼得,严重阻碍了其实际应用.本文利用多孔高分子刷(刚性多孔超交联聚氯甲基苯乙烯纳米球(xPCMS)表面接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),xPCMS-g-PGMA)作为纳米填料,将其与聚乙二醇二胺(DPEG)、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)进行交联,并引入电解液塑化剂后成功获得了一类坚韧的全有机复合电解质(xPCMS-g-PGMA-AOCE).刚性多孔xPCMS骨架可以增强复合膜的机械强度并为锂离子传输提供充足通道;毛发状反应性PGMA侧链有利于xPCMS-g-PGMA与DPEG、PEGDE等锂离子传输连续相之间形成均匀的三维交联网络结构,可以进一步提高膜力学性能以及促进锂离子均匀、快速传输.因此,基于xPCMS-g-PGMA-AOCE组装的锂金属电池在1 C电流密度下首圈放电比容量高达155 mAh g^(-1),循环360圈后容量保持率为88%.

关键词：复合电解质离子电导率机械强度高分子刷锂金属电池

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基于低共熔策略合成碳纳米聚合物用于多种生物小分子的同时电化学检测

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高等学校化学学报 2024年第7期45卷 37-46页

作者：韦朝鲜李南盛庞元昊张云金文英袁亚利桂林理工大学广西电磁化学功能物质重点实验室桂林541004 桂林理工大学化学与生物工程学院桂林541004

将基于低共熔策略合成的导电聚合材料聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)与金纳米颗粒(AuNPs)结合,构建了一种新型的电化学传感平台,用于生物小分子抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的同时测定.对PEDOT和AuNPs复合修饰的玻碳电极(PEDOT-Au/G... 详细信息

将基于低共熔策略合成的导电聚合材料聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)与金纳米颗粒(AuNPs)结合,构建了一种新型的电化学传感平台,用于生物小分子抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的同时测定.对PEDOT和AuNPs复合修饰的玻碳电极(PEDOT-Au/GCE)进行了形貌、性能和有效面积表征.结果表明,该电极可实现对AA,DA和UA高灵敏、高稳定性的同时检测,证明PEDOT-AuNPs具有良好的电催化活性.在最优实验条件下,混合溶液中AA,DA和UA的浓度分别在100~1000,50~500和22.5~225μmol/L范围内与峰电流呈现良好的线性关系,检出限分别为21,0.38和0.016μmol/L.在血清中存在其它活性小分子时,该电化学传感平台对AA,DA和UA具有较高的特异性,且对血清样本中AA,DA和UA的加标回收测定具有较好的回收率.

关键词：低共熔策略聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT) 电化学传感器生物小分子

高分子黄蜀葵胶基土壤抗水蚀材料的合成及性能研究

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当代化工研究 2024年第14期 1-5页

作者：李莉杨凤红郭昊念王伟强雷自强生态功能高分子材料教育部重点实验室甘肃省高分子材料重点实验室西北师范大学化学化工学院甘肃730070

本论文阐述了一种环境友好型土壤抗水蚀乳液AMG-g-P(AA-co-HPMA)的合成,通过红外、热重、电镜等手段对其结构和形貌表征,重点研究了该乳液添加到土壤后,土壤抗水蚀性能及抗压强度的变化。结果表明:添加0.4%该乳液的黄土,抗冲刷时间可达3... 详细信息

本论文阐述了一种环境友好型土壤抗水蚀乳液AMG-g-P(AA-co-HPMA)的合成,通过红外、热重、电镜等手段对其结构和形貌表征,重点研究了该乳液添加到土壤后,土壤抗水蚀性能及抗压强度的变化。结果表明:添加0.4%该乳液的黄土,抗冲刷时间可达32 h,是纯黄土的274倍,抗压强度为2.6 MPa,是纯黄土的4倍;添加0.4%该乳液的红土,抗冲刷时间可达4 h,是纯红土的20倍,抗压强度为3.50 MPa,是纯红土的3倍。

关键词：水土保持高分子聚合物生物胶抗水蚀抗压强度

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湿法磷酸萃取技术发展现状与研究进展

工程科学学报 2024年第11期46卷 1948-1959页

作者：黄欣雨甘晨张名扬邱丽娜弓爱君董艺北京科技大学化学与生物工程学院北京100083 北京科技大学功能分子与晶态材料科学与应用北京市重点实验室北京100083

磷酸作为一种重要的化工原料,在化工业中占有极其重要的地位.磷酸的应用主要由磷酸的纯度决定,低纯度磷酸可用于工业和农业领域,而高纯度磷酸则可用于医药、食品和电子等行业.我国磷矿以低品位磷矿为主,生产磷酸主要采用湿法工艺.相比... 详细信息

磷酸作为一种重要的化工原料,在化工业中占有极其重要的地位.磷酸的应用主要由磷酸的纯度决定,低纯度磷酸可用于工业和农业领域,而高纯度磷酸则可用于医药、食品和电子等行业.我国磷矿以低品位磷矿为主,生产磷酸主要采用湿法工艺.相比热法生产,湿法工艺更加清洁环保,但产品杂质含量多、种类复杂,故发展磷酸净化技术尤为重要.本文从湿法磷酸纯化技术中的萃取法出发,综述了萃取法的主要研究进展.重点介绍了溶剂萃取法、双水相萃取法、反胶团萃取法、超声协助萃取法和超临界流体萃取法的基本原理和发展趋势.分析了不同萃取方法的优缺点、分离效果和适用条件.突出介绍了溶剂萃取法,梳理了磷酸除杂的主要萃取剂,特别强调了复合萃取剂和新型萃取剂在磷酸纯化方面的显著优势,最后,对磷酸的萃取技术做出了前景展望.

关键词：磷酸湿法磷酸萃取萃取剂双水相萃取反胶团萃取超声协助萃取超临界流体萃取

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等离激元促进光电化学生物传感

分析试验室 2024年第2期43卷 149-160页

作者：冯真真樊谨菘张培李昆化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082 江西省有机功能分子重点实验室江西科技师范大学南昌330013

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越... 详细信息

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越来越多的应用。本文介绍了等离激元金属纳米材料在光电化学中的传感机制,分别总结了等离激元金属纳米材料直接和间接应用于光电化学传感的研究进展。最后,对等离激元金属纳米材料用于光电化学传感的发展前景进行了展望。

关键词：等离激元纳米材料光电化学生物传感

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高软化点沥青的制备及其在锂电池中的应用

华东理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李志硕马成王际童张永正凌立成华东理工大学化学工程联合国家重点实验室华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室

本文以乙烯渣油为原料，利用空气氧化法制备出高软化点沥青，并探索了其用作锂离子电池石墨负极的包覆材料的实用性。结合元素分析、飞行时间质谱、气质联用仪、红外光谱、核磁共振氢谱和热重分析等分析表征手段，详细研究了反应过程和... 详细信息

本文以乙烯渣油为原料，利用空气氧化法制备出高软化点沥青，并探索了其用作锂离子电池石墨负极的包覆材料的实用性。结合元素分析、飞行时间质谱、气质联用仪、红外光谱、核磁共振氢谱和热重分析等分析表征手段，详细研究了反应过程和产物的结构特征，并初步探索了所制沥青用作锂离子电池包覆材料时对石墨负极的电化学性能的影响。结果表明，300℃时氧化交联反应开始发生；反应温度为330℃时，延长反应时间可以提高沥青的软化点、碳含量、残炭率以及芳香度，结构为多种复杂的稠环芳烃化合物；反应时间为9.5 hr时所制备沥青的含碳量为93.16 wt%，软化点为216.9℃，残炭率为51.4 wt%，以其作为锂离子电池负极的包覆材料效果最佳，所得包覆石墨负极在100 mA g-1电流密度下循环100次后，同比未包覆的材料其放电比容量提升26.3%，且循环稳定性大幅提升。

关键词：乙烯渣油空气氧化法高软化点沥青包覆沥青

富含氧空位的由多金属氧簇辅助的银基异质结用于高效电催化固氮

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第7期62卷 209-218页

作者：陈昕煜赵聪聪任静李波刘倩倩李葳杨帆陆思琦赵宇飞颜力楷臧宏瑛东北师范大学化学学院功能材料化学研究所纳米生物传感分析吉林省高等学校重点实验室多酸与网格材料化学教育部重点实验室吉林长春130024 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 衢州资源化工创新研究院浙江衢州323000

目前工业产氨主要依赖传统的Haber-Bosch工艺,然而该工艺条件苛刻,需要高温(350-550℃)和高压(150-250bar),每年消耗全球能源供应的2%,同时排放4.5亿吨二氧化碳(占全球总排放量的1.6%).近年来,科研工作者致力于开发高效率、高选择性的... 详细信息

目前工业产氨主要依赖传统的Haber-Bosch工艺,然而该工艺条件苛刻,需要高温(350-550℃)和高压(150-250bar),每年消耗全球能源供应的2%,同时排放4.5亿吨二氧化碳(占全球总排放量的1.6%).近年来,科研工作者致力于开发高效率、高选择性的固氮电催化剂,但是由于析氢反应的强烈竞争,目前已报道的氮还原催化剂仍然受到低法拉第效率和低氨产率的限制.因此,开发活性位点丰富、氮气吸附能力强、催化性能优异的氮还原电催化剂成为当务之急.贵金属催化剂由于其纳米结构中富含活性位点,并且金属表界面处具有较好的导电性,因此表现出较高的法拉第效率.而分子催化剂因可调的电子结构和明确的构效关系引起了广泛关注.多金属氧簇是一种典型的金属聚阴离子团簇,由氧原子连接的含氧多面体组成,且具备优异的氧化还原性能.因此,本课题组尝试将多金属氧簇分子引入到氮还原催化剂中,并探究其催化机理.本文选取了一个多金属氧簇为前驱体,在溶剂、还原剂和诱导剂共存时,通过一锅法合成了富含氧空位的AgPW_(11)/Ag纳米方块电催化剂.实验结果表明,富含氧空位的AgPW_(11)/Ag异质结催化剂在-0.2 V(***)电位时表现出高达46.02±1.03μg h^(-1)mg^(-1)_(cat).的氨产率和34.07±0.16%的法拉第效率,催化反应能够稳定运行32h且性能未见衰减,显著优于银催化剂.随后系统地研究了AgPW_(11)/Ag催化剂的氮还原活性位点,发现异质结中的银单质为催化反应提供了高导电性的支持,而催化剂中的银氧簇具有较好的电子得失能力,有利于促进氮还原反应中的六电子转移过程.丰富的氧空位利于吸附氮气,也能协同提升AgPW_(11)/Ag对电化学氮还原的催化活性.密度泛函理论计算结果表明,在还原后的银氧簇中,银原子d轨道与氮气π*轨道之间的强相互作用激活了吸附的氮气,促进了第一个质子化过程:*N_(2)向*N-NH的转化(电化学决速步).综上,本工作建立了异质结催化剂的催化性能与其分子结构之间的构效关系,为开发多金属氧簇及其衍生物作为电催化剂提供了依据和思路.

关键词：多酸金属氧簇电催化氮还原氧空位密度泛函理论异质结

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外场作用下的自修复功能高分子

高分子通报 2024年

作者：张泽平容敏智章明秋聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室广东省高性能树脂基复合材料重点实验室中山大学绿色化学与分子工程研究院中山大学化学学院

含有特定官能团、分子结构或者功能填料的功能高分子材料在电子信息、能源、生物医用等高新技术领域有着广阔的应用前景。由于功能高分子材料在制造和使用过程中，不可避免地会遭受损伤，以及化学成分和分子结构的变化，从而导致功能的... 详细信息

含有特定官能团、分子结构或者功能填料的功能高分子材料在电子信息、能源、生物医用等高新技术领域有着广阔的应用前景。由于功能高分子材料在制造和使用过程中，不可避免地会遭受损伤，以及化学成分和分子结构的变化，从而导致功能的衰减甚至丧失。自修复功能高分子可以在一定的外场作用下，通过化学或物理作用，实现非结构功能的恢复，显著提高材料的服役寿命和耐久性。本文综述了机械力、电场、光、微波、磁场、直接加热、湿度/水和化学试剂等外场条件激发的自修复功能高分子的研究进展，并仔细分析了各类激发方法的基本原理、实施过程和特点。在此基础上，进一步讨论了该领域的挑战和发展趋势，希望能推动自修复功能高分子材料的实际应用发展。

关键词：自修复外场作用功能恢复功能高分子高分子复合材料