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催化转移氢化制生物质基2,5-呋喃二甲醇研究进展

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燃料化学学报（中英文） 2024年第5期52卷 735-755页

作者：李微贡红辉史显磊河南理工大学化学化工学院、河南省煤炭绿色转化重点实验室河南焦作454003 天津化学化工协同创新中心天津300072

生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的... 详细信息

生物质基2,5-呋喃二甲醇(BHMF)可从廉价易得的糖类出发,经催化转化-选择性氢化制取,并作为一种用途广泛的化工中间体及燃料前体,尤其在改善传统聚酯性能以及合成绿色可降解的生物基聚酯新材料方面具有独特优势。BHMF制取过程中,传统的氢化方式消耗了大量高品位能源氢气,且高压氢气存在安全隐患并导致基础设施投入多。本工作立足于催化转移氢化的优势,综述了甲酸、醇类及其他类型氢供体通过催化转移氢化的方式选择性加氢制取BHMF的研究进展;并针对催化转移氢化过程中不同类型氢供体、催化剂和反应工艺的特点及存在的问题,分析了反应条件、强化手段等对BHMF选择性和收率的影响以及反应体系的优劣。在此基础上,提出了转移氢化制取BHMF新型催化体系的研究方向,并对清洁高效、本质安全BHMF制取工艺的发展进行了展望,为生物质转化中特定催化体系的研发提供科学参考。

关键词： 2,5-呋喃二甲醇催化转移氢化 5-羟甲基糠醛氢供体催化剂

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明胶-阿拉伯胶电泳微胶囊的制备及显示性能

精细化工 2024年

作者：高伯楠易小倩张亚娟赵谦刘红丽王世荣李祥高天津大学化工学院天津化学化工协同创新中心物质绿色创造与制造海河实验室

以纳米TiO2和铁锰黑为电泳粒子、异构烷烃（Isopar-L）为分散介质，制备了电泳显示分散液。以十二烷基硫酸钠（SDS）为分散剂，在水为连续相的电泳液分散体系中，通过明胶和阿拉伯胶的复凝聚反应制备了电泳微胶囊。将制备的微胶囊与聚... 详细信息

以纳米TiO2和铁锰黑为电泳粒子、异构烷烃（Isopar-L）为分散介质，制备了电泳显示分散液。以十二烷基硫酸钠（SDS）为分散剂，在水为连续相的电泳液分散体系中，通过明胶和阿拉伯胶的复凝聚反应制备了电泳微胶囊。将制备的微胶囊与聚乙烯醇混合均匀后，以甘油为增塑剂，涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯/氧化铟锡基底膜上制备了原型显示器件。通过SEM考察了明胶溶液pH、SDS添加量、分散时间、复凝聚pH和电荷控制剂对制备的微胶囊形貌和粒径分布的影响，在±25 V直流脉冲电压驱动下测试原型显示器件的显示效果。结果表明，当反应体系为5 g电泳液（固含量为15%，黑白粒子质量比为1∶5）分散在100 mL质量浓度均为20 g/L的明胶-阿拉伯胶溶液中时，在明胶溶液pH＝7、SDS添加量为0.2 g、分散20 min后调节复凝聚pH＝4.7、全氟辛基磺酰氟为电荷控制剂的最佳反应条件下，制备的微胶囊强度高、单分散性好，微胶囊收率为73%，其中，30～50 μm微胶囊占比达到47%，平均壁厚283 nm，在80 ℃干燥30 min后仍能保持良好的形貌。原型显示器件白态反射率18.88%，黑态反射率3.51%，响应时间570.5 ms。

关键词：电泳微胶囊明胶-阿拉伯胶反射率显示功能材料

核壳结构Co_(3)O_(4)@MnOx整体式催化剂的碳烟催化燃烧性能

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 184-194页

作者：徐大为张家琳高越李新刚化学工程联合国家重点实验室、天津化学化工协同创新中心、天津市应用催化科学与工程重点实验室、天津大学化工学院天津300354

采用两步水热法在泡沫镍基底上合成了具有纳米棒形貌的Co_(3)O_(4)@MnOx整体式催化剂,通过X射线衍射、X射线能谱分析、氢气-程序升温还原、X射线光电子能谱、拉曼光谱和碳烟-程序升温还原等手段对催化剂进行表征,在微型固定床反应器上... 详细信息

采用两步水热法在泡沫镍基底上合成了具有纳米棒形貌的Co_(3)O_(4)@MnOx整体式催化剂,通过X射线衍射、X射线能谱分析、氢气-程序升温还原、X射线光电子能谱、拉曼光谱和碳烟-程序升温还原等手段对催化剂进行表征,在微型固定床反应器上评价了其催化碳烟燃烧性能,通过等温动力学实验探究了催化剂的本征活性。结果表明,Co_(3)O_(4)@MnOx催化剂呈现了以Co_(3)O_(4)为核、以MnOx为壳的核壳结构。与催化剂Co-NW相比,Co_(3)O_(4)@MnOx催化剂中Co_(3)O_(4)与MnOx之间的相互作用使其表面产生了更多高价物种Mn^(4+)和Mn^(3+)以及更多的表面氧空位,其氧化还原性能提高,催化剂的活性氧物种数量增加了两倍,催化性能得到改善,在NO存在的反应气氛中使碳烟起燃温度降低148℃。此外,相比催化剂CoNW,Co_(3)O_(4)@MnOx催化剂使碳烟燃烧反应的活化能从113.6 kJ/mol降低至102.2 kJ/mol,催化剂的本征活性提高了两倍。

关键词：碳烟燃烧钴锰氧化物整体式催化剂核壳结构

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用于人机交互设备的本征可拉伸功能器件和高分子材料

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高分子学报 2024年第6期55卷 637-654页

作者：李松壕孙明源魏子翔王以轩胡文平天津大学有机集成电路教育部重点实验室天津市分子光电科学重点实验室化学系天津大学化学化工协同创新中心

在物联网飞速发展的智能时代，高分子光电材料具有更低的杨氏模量和更好的本征拉伸性，成为人机交互设备的理想选择.本文从平衡高分子光电材料电学(载流子传输需求)和力学(可拉伸需求)性能这一难点出发，根据可拉伸器件在人机交互中的... 详细信息

在物联网飞速发展的智能时代，高分子光电材料具有更低的杨氏模量和更好的本征拉伸性，成为人机交互设备的理想选择.本文从平衡高分子光电材料电学(载流子传输需求)和力学(可拉伸需求)性能这一难点出发，根据可拉伸器件在人机交互中的应用功能，总结了供能、传感、神经接口和显示等功能模块材料/器件方面的创新性成果，分析了各功能器件及多功能集成面临的共性问题，并展望了智能人机交互系统的发展前景.介绍了本征可拉伸功能器件包括有机太阳能电池(OSCs)、有机热电器件(o TEGs)、离子电池、纳米发电机(NGs)和超级电容器(SCs)，有机光电探测器(OPDs)、化学传感器和热传感器，多模态阵列电极(MEAs)和有机电化学晶体管(OECTs)，有机电化学发光器件(OLECs)、有机电致变色显示器(OECDs)和有机发光二极管(OLEDs)，有机场效应晶体管(OFETs)和多功能集成系统等.分析表明，可拉伸高分子光电材料的光电性能进一步提升和各功能层间的动态稳定界面，是未来研究重点.

关键词：人机交互高分子光电材料光电器件本征可拉伸

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有机热致变色材料的波长相关光老化机制研究

化学工业与工程 2024年第4期41卷 20-27页

作者：李瑞珍赵珍娄鸿飞李巍刘东志周雪琴天津大学化工学院天津化学化工协同创新中心中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院南京校区

为了研究电子转移型有机可逆热致变色材料的光老化机制，针对苯甲酸苯酯为溶剂和十八醇为溶剂的2种三体系变色材料，采用中心照射波长分别为254、302、365和395 nm的紫外光源以及氙灯(400～1 000 nm)可见光源照射变色材料，观察分析变... 详细信息

为了研究电子转移型有机可逆热致变色材料的光老化机制，针对苯甲酸苯酯为溶剂和十八醇为溶剂的2种三体系变色材料，采用中心照射波长分别为254、302、365和395 nm的紫外光源以及氙灯(400～1 000 nm)可见光源照射变色材料，观察分析变色材料的老化进程及现象，研究各组分光降解前后核磁共振氢谱的变化情况，检测光照之后各组分的保持率，探寻变色材料在不同波段光辐射下变化情况的差异性。结果表明：紫外光波段下变色材料的光老化主要为组分的光降解所致，可见光波段下变色材料的光老化主要是由于光热作用导致其溶剂组分流失所致。紫外光波段下，苯甲酸苯酯和热敏绿的光降解速率随波长减小而加快，导致变色材料的光老化速率也随波长减小而加快，而十八醇降解作用很小，其变色材料光老化影响也很小；可见光波段下，苯甲酸苯酯流失速率比十八醇大，所以对应的变色材料光老化速率也更快。揭示的波长相关光老化机制为有机可逆热致变色材料有效对抗光老化策略提供了新的思路。

关键词：有机可逆热致变色材料光老化光降解老化速率机制

异质相金属烯表面分子修饰实现可充电锌-硝酸盐/乙醇电池

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科学通报 2024年第8期69卷 971-973页

作者：张志成天津大学理学院化学系有机集成电路教育部重点实验室天津市分子光电科学重点实验室天津300072 天津化学化工协同创新中心天津300072

氨及其衍生物,作为地球生物圈氮循环的重要组成部分,对人类可持续发展具有重要意义.开发新型的高效氨合成技术以替代传统高能耗的Haber-Bosch制氨法是构建能源经济性社会的一条重要途径^([1]).锌-硝酸盐电池是近年来提出的一种兼具氨电... 详细信息

氨及其衍生物,作为地球生物圈氮循环的重要组成部分,对人类可持续发展具有重要意义.开发新型的高效氨合成技术以替代传统高能耗的Haber-Bosch制氨法是构建能源经济性社会的一条重要途径^([1]).锌-硝酸盐电池是近年来提出的一种兼具氨电合成、能源存储及污水处理能力的环境友好型电化学能源系统。

关键词：地球生物圈能源存储污水处理能力人类可持续发展电合成环境友好型分子修饰异质相

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外泌体在糖尿病治疗中的研究进展

分析试验室 2024年第2期43卷 229-237页

作者：郑文青李优鑫天津市现代药物传递及功能高效化重点实验室天津化学化工协同创新中心天津大学药物科学与技术学院天津300072

糖尿病(DMs)是威胁人类健康的严重代谢性疾病,其发病机制尚未明确,致病原因颇多。现已有多种糖尿病治疗方案,如注射外源胰岛素、植物源性天然产物、干细胞疗法等,但均存在难以改善胰岛β细胞、生物利用度差、免疫排斥等问题,因此亟待开... 详细信息

糖尿病(DMs)是威胁人类健康的严重代谢性疾病,其发病机制尚未明确,致病原因颇多。现已有多种糖尿病治疗方案,如注射外源胰岛素、植物源性天然产物、干细胞疗法等,但均存在难以改善胰岛β细胞、生物利用度差、免疫排斥等问题,因此亟待开发更加安全有效的治疗方案。外泌体(Exosomes)作为一种细胞分泌的囊泡,含有细胞内所有重要物质,且参与细胞间信息与物质传递,随着间充质干细胞等糖尿病有效治疗方案的逐步问世,同时包含多类同类物质的外泌体在糖尿病治疗中的潜力也逐步凸显,其可以通过多种途径同时降糖的作用被报道。本文综述了近十几年外泌体在Ⅰ型糖尿病(T1DM)与Ⅱ型糖尿病(T2DM)中的治疗方案,并介绍了其分子机制与具体治疗作用,以便为促进外泌体治疗策略在临床中的落实和应用提供参考。

关键词：外泌体糖尿病胰岛素抵抗胰岛β细胞受损胰岛移植免疫抑制

CeO_(2)载体在CO_(2)加氢制甲醇中的应用和研究进展

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化工进展 2024年第5期43卷 2723-2738页

作者：周运桃王洪星李新刚崔丽凤化学工程联合国家重点实验室天津化学化工协同创新中心天津市应用催化科学与工程重点实验室天津大学化工学院天津300354 山东华鲁恒升化工股份有限公司山东德州253024

随着经济的快速发展,CO_(2)排放导致的温室效应日益严峻,通过与绿氢反应将其转化为甲醇等有价值的化工产品是减少CO_(2)排放、缓解全球气候变暖的有效途径。近年来,CeO_(2)负载金属催化剂在CO_(2)加氢制甲醇反应中得到了广泛关注。本文... 详细信息

随着经济的快速发展,CO_(2)排放导致的温室效应日益严峻,通过与绿氢反应将其转化为甲醇等有价值的化工产品是减少CO_(2)排放、缓解全球气候变暖的有效途径。近年来,CeO_(2)负载金属催化剂在CO_(2)加氢制甲醇反应中得到了广泛关注。本文主要综述了CeO_(2)表面氧空位和碱性位点、Ce3+/Ce4+可逆氧化还原能力、几何形貌等特性在CO_(2)/H_(2)吸附活化和甲醇形成过程中所起到的重要作用,比较了CeO_(2)与ZrO_(2)、ZnO以及复合金属氧化物等载体在反应中的差异,提出了CeO_(2)载体催化剂在确认活性关键中间体、兼顾CO_(2)转化率和甲醇选择性、提高催化活性与稳定性等方面的不足和挑战,以期为新型CO_(2)加氢制甲醇催化剂的设计提供有益参考。

关键词：二氧化碳加氢催化剂 CeO_(2)载体甲醇活性

核孔复合物单分子定位超分辨图像的筛选和重构

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中国激光 2024年第3期51卷 67-75页

作者：侯梦迪胡芬杨建宇董浩潘雷霆弱光非线性光子学教育部重点实验室南开大学物理科学学院泰达应用物理研究院天津300071 药物化学生物学全国重点实验室南开大学生命科学学院细胞应答交叉科学中心天津300071 南开大学深圳研究院广东深圳518083 山西大学极端光学协同创新中心山西太原030006

核孔复合物(NPC)是细胞核膜上由多种蛋白组装而成的复杂结构,在细胞核质交换和信息传递中起着关键作用。单分子定位超分辨成像(SMLM)以其特异性和高成像分辨率成为研究NPC超微结构的主要方法之一。然而,由于抗体标记不完全等因素导致的... 详细信息

核孔复合物(NPC)是细胞核膜上由多种蛋白组装而成的复杂结构,在细胞核质交换和信息传递中起着关键作用。单分子定位超分辨成像(SMLM)以其特异性和高成像分辨率成为研究NPC超微结构的主要方法之一。然而,由于抗体标记不完全等因素导致的数据丢失,给后续分析带来了困难。笔者使用SMLM提供的定位信息,结合基于密度的空间聚类算法(DBSCAN)和层次聚类算法进行数据的提取和分类,建立了NPC筛选和定位的分析流程,并采用该处理流程得到了缺失较少且形貌比较均匀的核孔。进一步,基于最小二乘法原理对筛选得到的大量NPC进行质心对齐的重构处理,成功复现出了其经典的八重对称结构,并揭示了核孔蛋白Nup133与Nup98的精确相对位置关系。本研究通过建立核孔筛选和重构的标准流程,填补了SMLM数据的缺失。采用该流程对多种核孔蛋白进行分析,揭示它们的结构特性。所建流程为理解核孔的复杂结构提供了一种高通量的定量分析方法。

关键词：生物光学超分辨成像单分子定位核孔复合物聚类算法重构