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钴镍/氮掺杂碳纳米球的界面调控及其对检测氯霉素的电化学传感性能研究

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材料工程 2025年

作者：史转转刘亮马祖强李运芃缪文婷付晓坤吴小帅苏州科技大学材料科学与工程学院

氯霉素（CAP）作为一种抗生素，在水产养殖业中被广泛用作兽药。CAP的滥用会导致一系列环境和人类健康问题，因此建立一种快速高灵敏检测CAP的方法极为重要。电化学传感器由于具有操作简单、反应迅速、灵敏度高、易于小型化等优点而受... 详细信息

氯霉素（CAP）作为一种抗生素，在水产养殖业中被广泛用作兽药。CAP的滥用会导致一系列环境和人类健康问题，因此建立一种快速高灵敏检测CAP的方法极为重要。电化学传感器由于具有操作简单、反应迅速、灵敏度高、易于小型化等优点而受到研究者的广泛关注，但其性能主要取决于传感材料。本工作以细菌为模板，在细菌表面原位合成了钴镍金属有机框架（CoNi-MOF），通过界面调控在900 ℃碳化后得到具有丰富活性位点和大比表面积的CoNi氮掺杂碳纳米球（CoNi/CN-900），且其表面分布均匀的Ni、Co为CAP提供了更多的催化活性位点。基于CoNi/CN-900构建的CAP电化学传感器在20nmol/L～4 μmol/L和4～38 μmol/L范围内显示出良好的线性响应，检测限低至6.6 nmol/L，灵敏度高达8.75 μA·μmol/L-1·cm-2。相比于已报道的同类型传感器，该传感器具有较高的灵敏度和较低的检出限。此外，该传感器的选择性好、稳定性高，室温保存35 d仍能保持初始电流的99.1%以上。

关键词：氯霉素细菌模板钴镍金属有机框架电化学传感器高稳定性

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石墨烯褶皱结构对双电层储能性能的理论研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 89-100页

作者：张倩蒋更平武汉科技大学理学院应用物理系武汉430081

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学... 详细信息

石墨烯因其出色的比表面积和单层结构而被广泛认为是一种理想的电极材料.然而,实验制备的石墨烯常因官能团、缺陷和位错的引入而出现褶皱和变形.针对这一问题,本文构建了一系列具有不同幅度褶皱(a=0~6.6?)的石墨烯片,并运用分子动力学模拟来研究这些褶皱石墨烯表面的双电层结构.本研究旨在探讨不同褶皱高度和充电状态下双电层的变化规律,及其与超级电容器储能性能之间的关系.研究发现,褶皱石墨烯模型内部的离子浓度随电压的增加呈现多峰层状分布,而表面离子浓度与施加的电压正相关.此外,石墨烯的褶皱结构能够减少离子和水对电极电压响应的敏感性.在不同电压条件下,褶皱型石墨烯结构的面积比电容(C_A)始终高于其平面对应区域,突出了其在提升双电层储能性能上的优势.本研究揭示了石墨烯褶皱结构在调节离子分布、降低电压敏感性,以及增强电化学储能性能方面的特有作用机制.

关键词：双电层石墨烯褶皱恒电势模拟方法

γ-MnOOH/CoMn2O4高效活化过一硫酸盐降解罗丹明B的研究

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环境科学学报 2025年

作者：朱雨婷赵丹巫衡陈勇号孙天奇董延茂苏州科技大学环境科学与工程学院苏州科技大学化学与生命科学学院

采用溶胶-凝胶法合成CoMn2O4，再通过超声-水热法合成复合材料γ-MnOOH/CoMn2O4（MCMO），并通过SEM、XRD、XPS和FTIR等表征手段对催化剂进行了分析.结果表明，本研究成功制备出复合材料1-MCMO，且通过SEM表征观察到1-MCMO有效减少了CoM... 详细信息

采用溶胶-凝胶法合成CoMn2O4，再通过超声-水热法合成复合材料γ-MnOOH/CoMn2O4（MCMO），并通过SEM、XRD、XPS和FTIR等表征手段对催化剂进行了分析.结果表明，本研究成功制备出复合材料1-MCMO，且通过SEM表征观察到1-MCMO有效减少了CoMn2O4的团聚现象.同时，选用罗丹明B（RhB）为目标污染物，对γ-MnOOH/CoMn2O4/PMS体系的降解性能进行了考察.研究发现，在特定条件下(1-MCMO:10 mg,RhB:80 mg·L-1,PMS:0.2 mmol·L-1),1-MCMO/PMS体系16 min内对RhB的降解率接近100%.经过6次循环降解实验后1-MCMO/PMS体系对RhB的降解率仍然保持在90%以上，证明该催化剂具有较高可重复利用性和稳定性.该催化体系具有一定抗干扰性且能够适应较为宽泛的pH范围（pH=5～9）.通过淬灭实验及EPR分析确定10%γ-MnOOH/CoMn2O4/PMS体系中的主要活性物质为1O2，并提出RhB可能的降解途径.

关键词： γ-MnOOH CoMn O 过硫酸盐单线态氧罗丹明B

基于氯化钙-甲酸溶剂体系的SilkⅠ结构丝素蛋白支架材料制备与性能

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功能高分子学报 2025年

作者：翁敏仪王志伟宁晚娥王倩黄继伟广西科技大学生物与化学工程学院广西科技大学天虹现代纺织产业学院

以氯化钙-甲酸为溶剂溶解脱胶蚕丝后，采用自制的加湿处理装置，对溶解液进行加湿处理，之后再将其置于稀碱溶液中进行透析得到丝素蛋白水溶液，最后针对所得丝素蛋白水溶液进行冷冻诱导和冷冻干燥，制备出了具有SilkⅠ结构的丝素蛋白... 详细信息

以氯化钙-甲酸为溶剂溶解脱胶蚕丝后，采用自制的加湿处理装置，对溶解液进行加湿处理，之后再将其置于稀碱溶液中进行透析得到丝素蛋白水溶液，最后针对所得丝素蛋白水溶液进行冷冻诱导和冷冻干燥，制备出了具有SilkⅠ结构的丝素蛋白支架材料。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）和力学分析仪等对所得丝素蛋白支架材料的形貌、结构、热稳定性、孔隙率、力学性能和酶降解性能等进行了表征和测试。结果表明，所制备的丝素蛋白支架材料具有稳定的SilkⅠ结晶结构，可调控的孔隙率、酶降解性和力学性能。

关键词：丝素蛋白支架材料 Silk I结构氯化钙-甲酸溶剂体系冷冻干燥法

GO/ZIF 67/水性环氧复合涂层的制备及防腐性能

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南京工业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：黄亚文张田田邓莉张炜亮陈俊胡程耀西南科技大学材料与化学学院西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室西南科技大学生物质材料教育部工程研究中心绵阳麦思威尔科技有限公司

针对氧化石墨烯（GO）无自修复性能和沸石类金属有机框架聚合物（MOFs）的腐蚀介质屏蔽性能较弱等实际问题，将具有主被动协同防腐作用的GO/MOFs复合纳米颗粒作为防腐填料，将其添加到水性环氧树脂涂层（WEP）中提升防腐性能。通过微观... 详细信息

针对氧化石墨烯（GO）无自修复性能和沸石类金属有机框架聚合物（MOFs）的腐蚀介质屏蔽性能较弱等实际问题，将具有主被动协同防腐作用的GO/MOFs复合纳米颗粒作为防腐填料，将其添加到水性环氧树脂涂层（WEP）中提升防腐性能。通过微观形貌观察、电化学阻抗谱（EIS）测试和盐水浸泡实验对涂层的附着力和防腐性能进行评价。结果表明：复合纳米涂层的吸水率相比纯WEP涂层降低6%。在3.5%盐水中浸泡7 d后，复合纳米填料的添加量达到0.3%时，复合涂层的阻抗模量仍能保持1.9×10～8Ω·cm2，表现出优异的防腐性能。

关键词：氧化石墨烯沸石类金属有机框架聚合物水性环氧树脂涂层

IC21镍基单晶合金电解加工电化学溶解行为

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材料工程 2025年

作者：李顺刘为东赵永华岳晓明中国民航大学航空工程学院南方科技大学机械与能源工程系山东大学机械工程学院

IC21合金作为一种新型Ni?Al基单晶高温合金，因其具有高熔点、优异的高温性能和抗蠕变能力，已成为新一代航空发动机涡轮导向叶片的理想材料。然而，涡轮导向叶片通常具有深小孔和深窄槽等复杂结构，传统加工方法难以满足高效加工要求... 详细信息

IC21合金作为一种新型Ni?Al基单晶高温合金，因其具有高熔点、优异的高温性能和抗蠕变能力，已成为新一代航空发动机涡轮导向叶片的理想材料。然而，涡轮导向叶片通常具有深小孔和深窄槽等复杂结构，传统加工方法难以满足高效加工要求。电解加工因其无工具磨损、高材料去除率以及不产生切削应力和热效应等优势，成为加工此类复杂结构的主要选择。本文研究了IC21镍基单晶合金在NaCl和NaNO3电解液中的电解加工电化学溶解行为。通过线性扫描伏安极化曲线测量，分析了IC21合金在不同电解液中的电化学反应特性。此外，通过电流效率测量、表面微观形貌分析，探讨了不同电解液和电流密度条件下合金的溶解特性和选择性溶解现象。研究表明：IC21合金在NaCl和NaNO3电解液中均表现出典型的钝化-超钝化转变现象，其中NaNO3电解液中形成的氧化层表现出更高的稳定性。电流效率测量表明，IC21合金在NaCl电解液中的溶解效率较为稳定，而在NaNO3电解液中，溶解效率随着电流密度的增加逐渐下降，表现出与传统理论不同的特性。通过溶解表面形貌分析，进一步揭示了IC21合金在电解加工过程中存在选择性溶解现象，并探讨了其微观机制。基于这些实验结果，本文建立了不同电解液和电流密度条件下的电化学溶解行为模型，为IC21合金电解加工工艺的优化提供了理论依据。

关键词：电解加工镍基单晶合金电化学溶解机理选择性溶解行为

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酪蛋白耐水性改性及其应用研究进展

陕西科技大学学报 2025年

作者：徐群娜马晨马建中赵源陈宇航陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西科技大学西安市绿色化学品与功能材料重点实验室

酪蛋白是一种可再生的天然高分子材料，具有优异的生物相容性、成膜性和生物降解性，因而在食品包装、涂料及医药领域得到了广泛应用。然而，其耐水性能较差，限制了其实际应用的范围。为提升酪蛋白的性能，近年来研究者采用了物理、化... 详细信息

酪蛋白是一种可再生的天然高分子材料，具有优异的生物相容性、成膜性和生物降解性，因而在食品包装、涂料及医药领域得到了广泛应用。然而，其耐水性能较差，限制了其实际应用的范围。为提升酪蛋白的性能，近年来研究者采用了物理、化学及生物改性等多种手段，例如酯化、交联、接枝和纳米颗粒改性等。这些方法显著增强了酪蛋白的疏水性，改善了其耐水性能。在化工领域，改性酪蛋白可用于制备可降解塑料和环保涂料；在食品领域，可作为包装材料以延长保质期并提升食品安全性；在医药领域，则可用于药物递送、伤口敷料和生物支架等。酪蛋白在智能油墨、柔性电子及生物医药等新兴领域具有广阔的应用前景。

关键词：酪蛋白耐水性改性方法酪蛋白应用

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梯度金属材料构筑及强塑性机理

中国有色金属学报 2025年

作者：尹奉祥袁亮孙德强李志强薛云龙赵鹏康陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西科技大学材料科学与工程学院西安理工大学机械与精密仪器工程学院

同时提高强度和塑性是金属结构材料亘古不变的目标。旨在提高应变硬化能力和拉伸塑性的金属材料异构化设计策略具有克服强-塑性权衡的巨大潜力。异构化策略中最具代表性的梯度结构，因其梯度变量（化学组分、晶粒、相组成、孪晶等）多... 详细信息

同时提高强度和塑性是金属结构材料亘古不变的目标。旨在提高应变硬化能力和拉伸塑性的金属材料异构化设计策略具有克服强-塑性权衡的巨大潜力。异构化策略中最具代表性的梯度结构，因其梯度变量（化学组分、晶粒、相组成、孪晶等）多、梯度分布（形成含量、体积分数等）宽以及应变协调优等特点，已应用于多种合金中并在高屈服强度和良好延展性之间取得了极佳的平衡。为进一步挖掘梯度结构对材料力学性能优化的潜力，本文基于国内外金属材料在梯度结构设计和强塑性机制等成果，归纳了梯度结构在设计思路、构筑方法、微结构演化及其强塑性机制等方面的研究现状，凝练出了梯度结构存在的关键科学问题，并展望了未来关注的研究方向与面临的挑战。

关键词：梯度结构构筑方法微观结构演化强-塑性机制

Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO复合材料的合成及其光催化活性

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陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 88-100页

作者：王远港王有杰孙铖赵显一渤海大学化学与材料工程学院辽宁锦州121013 锦州晨晟科技有限公司辽宁锦州121013

采用水热合成法及煅烧法,制备了不同掺杂量的Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO复合材料,并考察了各催化剂对RhB光催化降解活性.机理分析表明,Fe掺杂进ZnO,Fe^(3+)可以形成陷阱捕获e-,导致ZnO的导带下方形成一个Fe掺杂能级,促使缩短了ZnO的带隙,扩... 详细信息

采用水热合成法及煅烧法,制备了不同掺杂量的Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO复合材料,并考察了各催化剂对RhB光催化降解活性.机理分析表明,Fe掺杂进ZnO,Fe^(3+)可以形成陷阱捕获e-,导致ZnO的导带下方形成一个Fe掺杂能级,促使缩短了ZnO的带隙,扩大了光谱响应范围;Ag的掺入促使部分电子(e^(-))跃迁到Ag单质上,减小了禁带宽度,降低了电子跃迁所需的能量,抑制了e^(-)-h^(+)的复合,Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO样品的新费米能级低于Fe-ZnO和ZnO的导带能级,导致其界面处的电荷分离;进一步研究Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO复合材料对染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解性能和循环使用性能.结果表明,Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO复合材料可作为一种稳定、高效且可循环的光催化剂材料并用于污水处理,拓展了Fe_(0.02)/Ag_(x)-ZnO复合材料的应用.

关键词：电子跃迁费米能级禁带宽带光催化

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