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新型热绝缘纤维:可针织和编织的仿北极熊毛气凝胶纤维

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科学通报 2024年第12期69卷 1520-1522页

作者：吴逊恩张莹莹清华大学化学系北京100084

保暖织物在人类生活中扮演着不可或缺的重要角色.传统保暖织物通常由天然纤维(棉、麻、蚕丝)或人造纤维(聚酯、尼龙、聚丙烯腈、聚氨酯)构成.随着时代发展,传统保暖织物的性能已经不能满足日益提高的特别是面对极端复杂环境的保暖需求.... 详细信息

保暖织物在人类生活中扮演着不可或缺的重要角色.传统保暖织物通常由天然纤维(棉、麻、蚕丝)或人造纤维(聚酯、尼龙、聚丙烯腈、聚氨酯)构成.随着时代发展,传统保暖织物的性能已经不能满足日益提高的特别是面对极端复杂环境的保暖需求.气凝胶纤维是一种具有三维多孔网络结构的纤维,具有极高的孔隙率、极大的比表面积和极低的密度,是一种理想的绝热纤维,具有用于高性能保暖织物的潜力.然而,气凝胶纤维通常强度低、韧性差,被加工应用的能力较差,限制了其应用于保暖衣物[1].在过去10年里,研究者基于各种材料,包括碳纳米管、凯夫拉、聚酰亚胺、纤维素和石墨烯等,通过溶胶凝胶转变和特定的干燥方法,并通过结构设计成功制备了具有一定力学柔韧性(可弯曲、打结)的气凝胶纤维[2].但是,上述方法获得的气凝胶纤维的力学性能仍然无法满足织造(编织和针织)的要求,更无法满足耐水洗、耐磨等实用性织物的要求.

关键词：凝胶纤维保暖织物天然纤维绝缘纤维加工应用溶胶凝胶转变凯夫拉结构设计

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杯芳烃抗氧剂在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 873-882页

作者：杨昱欣雷全陈鑫阳戴怿童方文军郭永胜浙江大学化学系浙江杭州310058

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成... 详细信息

高密度吸热型碳氢燃料在热、催化等作用下会与溶解氧发生氧化反应,导致使用性能降低,进而威胁飞行安全。杯芳烃在与常用的酚类抗氧剂分子结构相似的前提下,拥有更好的热稳定性,可以在苛刻的工作环境中对燃料起到抗氧化作用。本实验合成了具有油溶性的C-十一烷基间苯二酚杯[4]芳烃(C_(11)-C[4]R),考察其在高密度碳氢燃料JP-10中的抗氧化性能,并与商用抗氧剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(L-1010)和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(L-1076)等的抗氧化效果进行对比。高压差示扫描量热仪(PDSC)评价结果显示,四种抗氧化剂的效果排序为:C_(11)-C[4]R>BHT>L-1010>L-1076。还采用静态釜加速氧化法研究了JP-10的氧化反应历程,提出了C_(11)-C[4]R在JP-10中的抗氧化机理。

关键词：杯芳烃抗氧剂 PDSC 抗氧化机制

用于光热转化的CuBDC-NH_(2)/PmPD混合基质膜的制备与应用

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 147-152页

作者：唐海燕自丽梦张冰付昱东北大学理学院化学系沈阳110819

采用简单高效的软喷雾技术制备了一种具有优良光热转化性能的金属有机框架(MOFs)基混合基质膜(MMM).在含有2-氨基对苯二甲酸(H_(2)BDC-NH_(2))和间苯二胺(mPD)的混合溶液表面均匀喷涂少量铜离子,铜离子同步引发MOFs的自组装和单体聚合,... 详细信息

采用简单高效的软喷雾技术制备了一种具有优良光热转化性能的金属有机框架(MOFs)基混合基质膜(MMM).在含有2-氨基对苯二甲酸(H_(2)BDC-NH_(2))和间苯二胺(mPD)的混合溶液表面均匀喷涂少量铜离子,铜离子同步引发MOFs的自组装和单体聚合,在气/液界面形成大面积的CuBDC-NH_(2)/PmPD MMM.该方法不仅简单高效,而且由于铜离子的双重作用,可以一步合成MOF分布均匀的混合基质膜.所得MMM具有良好的完整性,表现出优异的太阳能水蒸发能力,可用于高效海水淡化.

关键词：金属有机框架混合基质膜太阳能水蒸发软喷雾

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金属纳米团簇在农药检测中的应用研究进展

分析化学 2024年第4期52卷 460-468页

作者：周未申贾家豪莫康强薛颖科李松芮贾琼吉林大学化学学院

农药对提高农作物质量和产量具有重要作用，然而，过量以及不合理使用农药导致的残留和污染对人类健康及环境均具有严重危害，因此对农药及其残留的检测尤为重要。金属纳米团簇（Metal nanoclusters,MNCs）作为一种新型纳米材料，具有... 详细信息

农药对提高农作物质量和产量具有重要作用，然而，过量以及不合理使用农药导致的残留和污染对人类健康及环境均具有严重危害，因此对农药及其残留的检测尤为重要。金属纳米团簇（Metal nanoclusters,MNCs）作为一种新型纳米材料，具有尺寸小、稳定性高、易制备和生物相容性好等优点，在分析传感领域备受关注。MNCs在农药检测方面也展现出巨大的应用潜力。本文综述了近年来基于MNCs的检测方法以及在有机磷农药、有机氮农药和有机氯农药等常见农药检测中的研究进展，并对其在农药检测方面的发展前景进行了展望。

关键词：金属纳米团簇检测方法农药评述

来源：博看期刊

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本征阻燃聚氨酯泡沫的制备及应用

化学进展 2024年第5期36卷 696-708页

作者：符志成冯露萍罗伟汪婷邓瑾妮安文丽陈明军西华大学理学院化学系成都610039

聚氨酯泡沫是20世纪以来最重要且用量最大的合成聚合物之一,因其密度低、比强度高及隔热性能突出等优势,在航空航天吸音降噪、铁路固化道床和建筑隔热保温等领域得到广泛运用。然而,高度易燃性严重威胁人民生命财产安全,制约其进一步发... 详细信息

聚氨酯泡沫是20世纪以来最重要且用量最大的合成聚合物之一,因其密度低、比强度高及隔热性能突出等优势,在航空航天吸音降噪、铁路固化道床和建筑隔热保温等领域得到广泛运用。然而,高度易燃性严重威胁人民生命财产安全,制约其进一步发展。虽通过添加型阻燃剂引入或表面阻燃涂覆处理可简便高效地提升聚氨酯泡沫的阻燃性能,但这两种阻燃方式不可避免地引发阻燃剂迁移与析出,导致阻燃性能失效,并对其内在性能造成不可忽视的损害。相较之下,以共聚合的方式将反应型阻燃剂分子引入聚合物链段以赋予聚氨酯泡沫本征阻燃性能,可有效解决阻燃剂迁移析出等问题,对基材自身的性能影响也较小,更被工业界青睐,在未来工程领域具有更广阔的应用前景。本文从单体分子阻燃改性设计角度出发,综述近10年制备本征阻燃聚氨酯泡沫的各种方法,包括多元醇改性、异氰酸酯改性、助剂改性以及其他改性等,剖析目前仍需克服的挑战,并对未来的应用发展方向进行展望。

关键词：聚氨酯泡沫本征阻燃制备应用进展

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以水为原料的过氧化氢原位制备方法

化学进展 2024年第2期36卷 177-186页

作者：于敬泽谢腾峰吉林大学新能源与环境学院长春130021 吉林大学化学学院长春130012

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的化学品,可作为清洁的消毒剂,主要采用蒽醌法集中生产,运输和储存过程存在爆炸风险,因此需要开发原位制备方法。以氧气为原料的电化学还原和光催化还原已被广泛关注,但反应在气液固三相界面进行,设备复... 详细信息

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的化学品,可作为清洁的消毒剂,主要采用蒽醌法集中生产,运输和储存过程存在爆炸风险,因此需要开发原位制备方法。以氧气为原料的电化学还原和光催化还原已被广泛关注,但反应在气液固三相界面进行,设备复杂、产量受限。以水为原料的固液界面氧化过程也是原位产生H_(2)O_(2)的重要途径,本文概述电化学、光催化等氧化水制备H_(2)O_(2)的常见方法,重点介绍热催化、超声压电、等离子体、微液滴等研究近期出现的原位制备过氧化氢新方法,为过氧化氢原位制备,特别是消毒领域的研究者提供参考。

关键词：消毒过氧化氢原位制备水氧化

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微生物宏蛋白质组从样品处理、数据采集到数据分析

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色谱 2024年第7期42卷 658-668页

作者：吴恩慧乔亮复旦大学化学系上海200433

微生物与人体疾病、健康密切相关,如何理解微生物群落的组成及其发挥的功能是一大亟需研究的问题。近年来,宏蛋白质组学已经成为研究微生物组成与功能的重要技术手段。然而,由于微生物群落样本的复杂性与高度异质性,样品处理、质谱数据... 详细信息

微生物与人体疾病、健康密切相关,如何理解微生物群落的组成及其发挥的功能是一大亟需研究的问题。近年来,宏蛋白质组学已经成为研究微生物组成与功能的重要技术手段。然而,由于微生物群落样本的复杂性与高度异质性,样品处理、质谱数据采集与数据分析成为宏蛋白质组目前面临的三大挑战。在宏蛋白质组分析中往往需要针对不同类型的样品进行前处理优化,采取不同的微生物分离富集、提取和裂解方案。与单一物种蛋白质组相类似,宏蛋白质组学中的质谱数据采集模式有数据依赖性采集(data-dependent acquisition,DDA)模式和数据非依赖性采集(data-independent acquisition,DIA)模式。DIA数据采集模式可以完整地采集样品的肽段信息,具有很强的发展潜力。但是由于宏蛋白质组样品的复杂性,其DIA数据解析已成为阻碍宏蛋白质组深度覆盖的一大难题。在数据解析方面,最重要的步骤在于蛋白质序列数据库的构建。数据库的大小和完整性不仅对鉴定数量有很大影响,还会影响物种和功能水平上的分析。目前宏蛋白质组数据库构建的金标准是基于宏基因组的蛋白质序列数据库。同时,基于迭代搜库的公共数据库过滤方法也已被证明具有很强的实用价值。从具体的数据解析策略角度,以肽段为中心的DIA数据解析方法占据了绝对的主流。随着深度学习和人工智能的发展,其会极大地推动宏蛋白质组数据解析的准确度、覆盖度与分析速度。在下游生物信息学分析方面,近年来开发了一系列注释工具,可以在蛋白水平、肽段水平、基因水平上进行物种注释来获得微生物群落组成。与其他组学方法相比,微生物群落的功能分析是宏蛋白质组学的一个独特特征。宏蛋白质组已经成为微生物群落多组学分析中的重要组成部分,并且仍在覆盖深度、检测灵敏度、数据解析完整度等方面具有很大的发展潜力。

关键词：宏蛋白质组学样品前处理数据库数据分析策略

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聚氨酯涂层的疏水改性研究进展

中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 823-834页

作者：王汀高坤钟赛男张昭浙江大学化学系杭州310027

聚合物涂层具有成本低廉、易于制备、使用方便、种类丰富等优点,被广泛用于运输和基础设施等领域金属材料表面的防腐防污。其中,聚氨酯(PU)是一种具有良好机械性能、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性等优异性能的聚合物材料。然而传统PU涂层的... 详细信息

聚合物涂层具有成本低廉、易于制备、使用方便、种类丰富等优点,被广泛用于运输和基础设施等领域金属材料表面的防腐防污。其中,聚氨酯(PU)是一种具有良好机械性能、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性等优异性能的聚合物材料。然而传统PU涂层的耐水性不佳,严重影响其在潮湿环境下的稳定性和使用寿命,因此对PU涂层进行疏水改性以增强其耐水性成为了具有广泛应用前景的研究方向。本文总结了用于PU涂层疏水改性的方法和研究进展,并对其进一步的应用前景进行了展望。

关键词：聚氨酯疏水涂层防腐蚀

一种阴离子浸出策略合成金属羟基氧化物用于电催化甘油氧化

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物理化学学报 2024年第7期40卷 43-46页

作者：王烨葛瑞翔刘翔李敬段昊泓清华大学化学系北京100084 清华大学化学系稀土新材料教育部工程研究中心北京100084

亲核氧化反应在可持续生产增值化学品中扮演着重要角色。电催化甘油氧化反应作为亲核氧化反应的一种重要类型,可以制得包括甲酸在内的C_(1)至C_(3)衍生产物。非贵金属氢氧化物/羟基氧化物被广泛应用于甘油氧化反应,但在中等电位下难以... 详细信息

亲核氧化反应在可持续生产增值化学品中扮演着重要角色。电催化甘油氧化反应作为亲核氧化反应的一种重要类型,可以制得包括甲酸在内的C_(1)至C_(3)衍生产物。非贵金属氢氧化物/羟基氧化物被广泛应用于甘油氧化反应,但在中等电位下难以达到工业级电流密度(大于300 mA·cm^(-2))。研究表明,氢氧化物/羟基氧化物催化的甘油氧化反应通过间接氧化机理进行,即通过电生成的含有亲电吸附氧的羟基氧化物氧化亲核试剂(甘油)。因此,理解甘油氧化反应中电催化剂的演变至关重要。在本文中,通过循环伏安法活化钼酸镍(NiMoO_(4)),开发了一种钼掺杂的羟基氧化镍(Mo-NiOOH)催化剂。通过多种表征方法对Mo-NiOOH进行了系统表征,结果显示,Mo-NiOOH继承了NiMoO_(4)前驱体的纳米片阵列形貌,但Mo含量降低,证明循环伏安法活化后实现了从氧化物到羟基氧化物的相重构。此外,Mo-NiOOH中Ni^(3+)/Ni^(2+)的比例高于循环伏安法活化制备的NiOOH。在活化过程中,Mo物种从NiMoO_(4)中浸出,制备得到的Mo-NiOOH保留了NiMoO_(4)前驱体的纳米片阵列形貌。与氢氧化镍(Ni(OH)_(2))经循环伏安法活化合成的NiOOH相比,Mo-NiOOH具有更高的Ni^(3+)/Ni^(2+)比例以及更高的电化学比表面积(ECSAs),且促进了Ni^(2+)氧化为Ni^(3+)。因此,Mo-NiOOH达到高电流密度(400mA·cm^(-2))的电位(1.51V ***)低于NiOOH(1.84 V ***)。此外,Mo-NiOOH表现出高于NiOOH的甲酸盐法拉第效率(84.7%vs.59.6%),表明钼掺杂加速了碳-碳键断裂。多电位阶跃实验显示,NiOOH和Mo-NiOOH催化的甘油电氧化通过类似的羟基氧化物介导的间接氧化机理进行。原位电化学阻抗谱和原位拉曼光谱证实,Mo掺杂促进了甘油氧化反应动力学以及Ni^(2+)氧化为Ni^(3+)的过程,导致Mo-NiOOH比NiOOH具有更高的活性和甲酸选择性。本研究通过可溶性阴离子浸出策略来调节羟基氧化物表面结构,为设计高性能亲核氧化反应电催化剂提供了指导。

关键词：循环伏安法活化电催化甘油电氧化羟基氧化物重构

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