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碳纳米管自交织薄膜载网的构建及用于电池中的沉积分析

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分析化学 2024年第7期52卷 1012-1019页

作者：陈芳张魏栋沈泽宇陆盈盈浙江大学化学系浙江大学化学工程与生物工程学院

透射电子显微镜（TEM）能提供材料在纳米尺度的化学信息与空间信息，是研究电池材料结构和反应机理必不可少的表征工具。由于TEM要求测试样品的厚度<0.1μm，通常的电极表面材料需要采用聚焦离子束刻蚀、超薄切片或超声分散等方法处理... 详细信息

透射电子显微镜（TEM）能提供材料在纳米尺度的化学信息与空间信息，是研究电池材料结构和反应机理必不可少的表征工具。由于TEM要求测试样品的厚度<0.1μm，通常的电极表面材料需要采用聚焦离子束刻蚀、超薄切片或超声分散等方法处理后才能用于TEM观测，而这些前处理过程极有可能丢失最真实的电极表面结构。本研究在常规TEM的铜载网上利用刮涂法制备碳纳米管自交织薄膜层，通过研究不同浓度下碳纳米管的交织状况，优化了交织膜的厚度和覆盖区域，制得新型TEM载网。将此载网作为电池正极，用于电池中电极沉积物的获取和TEM分析，得到电极表面高清晰显微结构图像。本研究为研究高能量密度金属负极中的沉积/剥离机制提供了制样新思路。

关键词：碳纳米管载网电沉积扫描电子显微镜透射电子显微镜

来源：博看期刊

PEGMA刷微图案诱导聚苯乙烯纳米颗粒阵列化

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材料导报 2024年第14期38卷 270-276页

作者：高浩魏中华邓佳陈涛赵海利昆明理工大学化学工程学院昆明650504

基于光引发原子转移自由基聚合(ATRP)反应,在疏水性引发剂表面制备亲水性聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)聚合物刷微图案,以PEGMA聚合物刷图案化表面为模板,借助亲疏水区域间表面能的差异使聚苯乙烯(PS)纳米颗粒在亲水区域精准组装制备纳... 详细信息

基于光引发原子转移自由基聚合(ATRP)反应,在疏水性引发剂表面制备亲水性聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)聚合物刷微图案,以PEGMA聚合物刷图案化表面为模板,借助亲疏水区域间表面能的差异使聚苯乙烯(PS)纳米颗粒在亲水区域精准组装制备纳米颗粒微阵列。采用X射线光电子能谱仪(XPS)与拉曼光谱仪(Raman)对各阶段基体表面化学组分进行表征,结果表明,聚多巴胺/3-(三甲氧基硅烷基)丙基2-溴-2-甲基丙酸酯(PDA/SiBr)复合涂层、PEGMA聚合物刷以及PS纳米颗粒微阵列被成功制备。采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜对PEGMA聚合物刷图案化表面及PS纳米颗粒阵列化表面进行观察,结果表明PS纳米颗粒在PEGMA聚合物刷微图案区域选择性组装。研究了PS纳米颗粒微阵列表面BSA蛋白吸附行为,荧光图像结果表明PS纳米颗粒在PEGMA聚合物刷微图案表面组装后可以有效促进BSA蛋白在该区域的黏附。相关研究工作拓展了图案化聚合物刷在纳米颗粒微阵列制备中的应用,为纳米颗粒在高质量生物微阵列、生物探针等领域的应用提供了技术支持。

关键词：聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)刷微图案亲疏水反差特性聚苯乙烯(PS)纳米颗粒微阵列蛋白吸附

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纳米药物载体用于治疗胞内菌感染的研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1153-1166页

作者：巨晓洁宋婉璐周宸宇沈秋彤廖雨田龚珏颖褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且... 详细信息

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且易于修饰,有望通过构建纳米药物递送系统增强抗菌药物的细胞膜穿透性和胞内菌靶向性,在治疗胞内菌感染上具有巨大潜力和广阔前景。介绍了目前可用于治疗胞内菌感染的各种纳米颗粒,归纳总结了增强纳米药物递送系统治疗效果的机制和方法,阐述了目前在使用纳米药物递送系统治疗胞内菌感染时仍存在的问题,以期为构建更优良的纳米药物递送系统治疗胞内菌感染提供启发。

关键词：纳米载体胞内菌细菌靶向抗菌策略

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Cu/ZnO催化剂的金属载体相互作用及其对糠醛加氢制糠醇反应性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第8期52卷 1045-1056页

作者：于欣瑞张金玉杨海兴种思颖刘蝈蝈张雅静王康军沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

采用共沉淀法制备了系列Cu/Zn比不同的Cu/ZnO催化剂,研究了Cu/Zn比与金属载体强相互作用(SMSI)的关系及其对糠醛气相加氢制糠醇催化反应性能的影响。XRD、H2-TPR、SEM、HRTEM和XPS等表征结果显示,Cu/ZnO催化剂中的金属载体强相互作用改... 详细信息

采用共沉淀法制备了系列Cu/Zn比不同的Cu/ZnO催化剂,研究了Cu/Zn比与金属载体强相互作用(SMSI)的关系及其对糠醛气相加氢制糠醇催化反应性能的影响。XRD、H2-TPR、SEM、HRTEM和XPS等表征结果显示,Cu/ZnO催化剂中的金属载体强相互作用改变了催化剂的微观结构。ZnO载体对活性金属Cu颗粒具有不同程度的几何修饰,影响了Cu表面的电子状态。不同Cu/Zn比的Cu/ZnO催化剂的SMSI作用顺序为:20Cu/ZnO>40Cu/ZnO>60Cu/ZnO>80Cu/ZnO。在同一反应条件下,20Cu/ZnO催化剂的糠醛转化率高于80%的时间仅为5 h,而60Cu/ZnO催化剂的糠醛转化率高于80%的时间可以达到28 h,表明适当的SMSI作用有利于提升Cu/ZnO催化剂在糠醛加氢反应中的稳定性,而过强的SMSI作用会抑制其催化活性。

关键词： Cu/ZnO催化剂金属载体强相互作用几何修饰作用糠醛加氢糠醇

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Ni/SiO_(2)催化剂催化2-甲基呋喃加氢性能

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精细化工 2024年第5期41卷 1060-1066,1075页

作者：方姿予张炜王金鼎种思颖张雅静王康军沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142

以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR... 详细信息

以硝酸镍为镍源、酸/碱性硅溶胶为硅源,采用共沉淀法制备了2种Ni/SiO_(2)催化剂。采用固定床反应器,评价Ni/SiO_(2)催化剂对于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。通过XRD、N_(2)等温吸附-脱附、H_(2)-TPR、NH3-TPD、XPS、FTIR和TEM对催化剂进行了表征。考察了硅溶胶的酸碱性对Ni/SiO_(2)催化剂结构及性能的影响。结果表明,以酸性硅溶胶为硅源制备的Ni/SiO_(2)催化剂以弱酸中心酸量为主且存在中强酸中心,比表面积、平均孔径大,因而该催化剂加氢活性和2-MTHF的选择性较高。Ni/SiO_(2)催化剂稳定性良好,在最优反应条件〔温度90℃、H_(2)压力2 MPa、质量空速4.4 g 2-MF/(g催化剂·h)、H_(2)与2-MF物质的量之比为4∶1〕下进行催化剂稳定性测试(200 h),2-MF的转化率达到99.8%,2-MTHF的选择性均保持在97.5%左右。

关键词： 2-甲基四氢呋喃 2-甲基呋喃共沉淀法 Ni/SiO_(2) 酸碱性催化技术

基于萘并呋喃的比色型Zn^(2+)荧光探针的构建及性能

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发光学报 2024年第9期45卷 1568-1577页

作者：肖嘉扬宗洪凤怀玉芦海成高云高妍辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山114051

锌离子(Zn^(2+))作为一种对人体至关重要的微量金属元素,在维持人体正常生理功能、能量转换、新陈代谢和信号传递等方面扮演着关键角色,人体内Zn^(2+)的检测和监控对于预防和治疗相关疾病具有非常重要的意义。利用萘并[2,1-b]呋喃-2-碳... 详细信息

锌离子(Zn^(2+))作为一种对人体至关重要的微量金属元素,在维持人体正常生理功能、能量转换、新陈代谢和信号传递等方面扮演着关键角色,人体内Zn^(2+)的检测和监控对于预防和治疗相关疾病具有非常重要的意义。利用萘并[2,1-b]呋喃-2-碳酰肼与4-(二乙氨基)水杨醛进行缩合,设计合成了比色响应Zn^(2+)的荧光分子探针(SPA)。探针SPA识别Zn^(2+)后荧光大幅增强且波长发生红移。利用HR-MS考察了探针SPA对Zn^(2+)的响应机制。探针SPA识别Zn^(2+)的检测限可低至1.13 nmol/L。探针SPA已成功应用于HeLa细胞中Zn^(2+)的共聚焦成像以及活鼠体内Zn^(2+)的荧光成像。

关键词：萘并呋喃锌离子荧光探针细胞成像小鼠成像

基于铁配合物的焦磷酸根离子荧光探针的构建及生物成像

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发光学报 2024年第9期45卷 1578-1586页

作者：陈壹刘宗洪凤李锦高妍肖嘉扬高云辽宁科技大学化学工程学院辽宁鞍山114051

以萘并[2,1-b]呋喃-2-碳酰肼和4-甲酰基-3-羟基-N-丁基-1,8-萘二甲酰亚胺为原料经缩合反应制备了一种新型配体ARC,配体ARC与Fe^(3+)按照1∶1络合制备了荧光探针ARC-Fe^(3+),通过高分辨率质谱(HR-MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)对探针结构进... 详细信息

以萘并[2,1-b]呋喃-2-碳酰肼和4-甲酰基-3-羟基-N-丁基-1,8-萘二甲酰亚胺为原料经缩合反应制备了一种新型配体ARC,配体ARC与Fe^(3+)按照1∶1络合制备了荧光探针ARC-Fe^(3+),通过高分辨率质谱(HR-MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)对探针结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等方法对ARC-Fe^(3+)的识别性能进行了研究。结果表明,探针ARC-Fe^(3+)可通过荧光“OFF-ON”高选择、高灵敏地识别焦磷酸根离子(PPi),探针ARC-Fe^(3+)识别PPi的检测限为1.12×10^(-8) mol/L,且可在60 s内完成对PPi的响应。探针ARC-Fe^(3+)已被成功应用于细胞和活鼠体内对PPi的荧光成像研究。

关键词： Fe^(3+)配合物荧光探针 PPi 细胞成像活鼠成像

通过弛豫性调控BaTiO_(3)基陶瓷的储能性能

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1384-1391页

作者：胡佳文汤罗蒙杨海辰吴鲁康刘进军潘仲彬宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315211

BaTiO_(3)(BT)作为一种典型的无铅铁电陶瓷被广泛的研究,然而大的剩余极化以及施加电场后的极化翻转损耗限制其进一步应用。通过在BT陶瓷中引入Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)–Sr_(0.7)La_(0.2)TiO_(3)(BNT–SLT)组元调控弛豫性,从而实现高... 详细信息

BaTiO_(3)(BT)作为一种典型的无铅铁电陶瓷被广泛的研究,然而大的剩余极化以及施加电场后的极化翻转损耗限制其进一步应用。通过在BT陶瓷中引入Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_(3)–Sr_(0.7)La_(0.2)TiO_(3)(BNT–SLT)组元调控弛豫性,从而实现高的储能性能。研究结果表明,随着BNT–SLT含量的增加,BT陶瓷的弛豫性明显提高。因此,0.55BT–0.45(BNT–SLT)陶瓷在低电场280 kV/cm时实现了高的储能密度:Wrec约为3.12 J/cm^(3)和效率η约为93.3%。同时,该陶瓷具有优异的频率稳定性、温度稳定性及疲劳特性。以上结果表明,经过弛豫性调控的BT基铁电陶瓷在储能领域有着巨大的应用潜力。

关键词：钛酸钡陶瓷弛豫性储能密度效率

统一动力学三维分区模型预测含能材料的晶体生长

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含能材料 2024年第7期32卷 702-710页

作者：宋亮陈博聪张泳苏浩龙侯方超叶婧佘冲冲淮阴工学院化学工程学院江苏淮安223003 南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为了研究黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)和六硝基茋(HNS)晶体的形貌特征,采用了统一动力学三维分区方法对这3种含能材料晶体的实时生长形貌进行了模拟,研究了结晶生长条件对晶体外形和晶面拓扑结构的影响。研究结果表明,RDX预测的晶形呈现... 详细信息

为了研究黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)和六硝基茋(HNS)晶体的形貌特征,采用了统一动力学三维分区方法对这3种含能材料晶体的实时生长形貌进行了模拟,研究了结晶生长条件对晶体外形和晶面拓扑结构的影响。研究结果表明,RDX预测的晶形呈现类菱形,主要晶面包括(010)、(100)和(110)面;HMX晶体呈柱状,主要晶面包括(011)、(010)和(11−1)面;而HNS晶体呈薄片状,其中(100)面的显露面积最大,所预测的含能材料晶体外形与实验结果吻合。当RDX、HMX和HNS晶体呈现二维成核和外延生长模式时,较高的驱动力(Δμ=418.59 kJ·mol^(−1))导致晶体的分子层不断堆叠,呈现分层生长;而温度较低时,生长单元首先附着在晶面平台区域,逐渐形成“岛状”集聚,随后进行外延生长;当晶面足够大时,可能出现多个大小不同的“岛状”结构,并随时间增长逐渐合并。在较低驱动力下(Δμ=27.21 kJ·mol^(−1)),HNS晶体呈现螺旋位错生长,其中(100)晶面通过一个螺旋轴引发片层生长,形成“梯田”型晶面。通过附着能力分析发现,螺旋的扭结位和台阶面具有较强的吸附能力,而平台上的位点吸附能力较弱。

关键词：动力学 Voronoi三维分区黑索今(RDX) 奥克托今(HMX) 六硝基茋(HNS) 晶体生长形貌预测