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高选择性硒代半胱氨酸荧光探针的构建策略及成像

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有机化学 2024年第1期44卷 41-53页

作者：张莹珍江丹丹李娟华王菁菁刘昆明刘晋彪江西理工大学化学化工学院江西赣州341000

硒代半胱氨酸(Sec)在维持生命系统运行中具有重要地位,其浓度异常,将导致多种生理疾病.荧光探针具有高灵敏度、高时空分辨率、无损和可视化检测的优点.然而,由于生物硫醇的干扰,用于体内成像的高选择性硒代半胱氨酸探针构建具有挑战性.... 详细信息

硒代半胱氨酸(Sec)在维持生命系统运行中具有重要地位,其浓度异常,将导致多种生理疾病.荧光探针具有高灵敏度、高时空分辨率、无损和可视化检测的优点.然而,由于生物硫醇的干扰,用于体内成像的高选择性硒代半胱氨酸探针构建具有挑战性.近年来,为了提高探针选择性、准确性和荧光特性等,人们采取了多种设计策略.基于识别机制类型,从设计原理、性能特点及成像应用几个方面对Sec荧光探针的研究进展进行了评述,并展望了该领域面临的挑战和发展趋势.

关键词：硒代半胱氨酸荧光探针设计策略选择性生物成像

三维大孔SiO_(2)/TiO_(2)复合材料制备及吸附-光催化降解含氰废水

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 98-108页

作者：尉鹏海张亚莉黄耀国陈琳琳山东理工大学化学化工学院山东淄博255000

为了提高SiO_(2)/TiO_(2)材料吸附?光催化氧化处理含氰废水的效果,使用重力自组装的聚苯乙烯微球(PS)作为硬模板,硅溶胶浸渍方法制备了大孔SiO_(2);进一步,使用溶胶凝胶法负载TiO_(2)颗粒在SiO_(2)载体上,制备了具有三维互联大孔结构的S... 详细信息

为了提高SiO_(2)/TiO_(2)材料吸附?光催化氧化处理含氰废水的效果,使用重力自组装的聚苯乙烯微球(PS)作为硬模板,硅溶胶浸渍方法制备了大孔SiO_(2);进一步,使用溶胶凝胶法负载TiO_(2)颗粒在SiO_(2)载体上,制备了具有三维互联大孔结构的SiO_(2)/TiO_(2)复合材料,采用N_(2)吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱分析(XRD)、傅氏转换红外光谱分析(FTIR)等手段对其进行表征。采用高压汞灯作为光源,探讨了TiO_(2)颗粒负载量(质量分数)、材料用量、催化时间和吸附时间对含氰废水降解效果的影响。实验结果表明:TiO_(2)颗粒负载量为10%,处理100 mL含氰废水材料使用量为0.35 g,经过1.0 h暗吸附和4.0 h光照后,总氰化物、铜、铁和锌的去除率分别为98.79%、99.10%、100.00%和92.26%。材料具有较强的热稳定性和重复利用性。吸附-催化机理研究结果表明:好的吸附性能可以促进催化分解过程,氧气捕获电子是提高催化效果的主要因素;氰根降解为无毒的氮氧化物和碳氧化物,金属以沉淀形式去除。

关键词：光催化吸附含氰废水金属氰络合物

FeO/粉煤灰/PVA复合材料的制备及其吸附砷（V）的性能

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海南热带海洋学院学报 2024年

作者：苏雨明王国祥湖南理工学院化学化工学院

利用工业废弃物粉煤灰、四氧化三铁(Fe3O4)和聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol， PVA）制得一种新型复合材料，并研究其吸附溶液中五价砷[As （V）]的性能。采用傅里叶变换红外光谱仪（FT–IR）、X–射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、... 详细信息

利用工业废弃物粉煤灰、四氧化三铁(Fe3O4)和聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol， PVA）制得一种新型复合材料，并研究其吸附溶液中五价砷[As （V）]的性能。采用傅里叶变换红外光谱仪（FT–IR）、X–射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、比表面积分析仪（BET）表征复合材料的结构、形貌。以复合材料为吸附剂的静态吸附实验分别考察了pH、吸附剂的用量、吸附时间、温度等因素对吸附溶液中As （V）的影响。实验结果表明，复合材料表面存在多种类型的官能团，孔径分布范围3～10 nm；在温度298～318K下，吸附动力学符合伪二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型；复合材料吸附As （V）的最大吸附量为20.26 mg·g–1。

关键词：粉煤灰四氧化三铁聚乙烯醇复合材料废水处理砷(V)

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基于双电层作用的环境湿度差发电机理研究

工程热物理学报 2024年第1期45卷 230-234页

作者：严湖平刘珍綦戎辉华南理工大学化学与化工学院广州510640

环境湿度分布不均在自然界中普遍存在,其中包含着大量可用能量。利用湿度差驱动纳米材料中的电子或自由离子的定向运动、从而产生电能是很有发展前景的。然而,自由离子在纳米材料内部通道中的传递过程尚不明确。为此,本文构建了考虑通... 详细信息

环境湿度分布不均在自然界中普遍存在,其中包含着大量可用能量。利用湿度差驱动纳米材料中的电子或自由离子的定向运动、从而产生电能是很有发展前景的。然而,自由离子在纳米材料内部通道中的传递过程尚不明确。为此,本文构建了考虑通道双电层作用的湿度驱动发电理论模型,通过Comsol Multiphysics软件数值求解并进行了实验验证。结果显示,纳米材料内部通道对流经通道的自由离子具有选择透过性,其表面电位越大,离子选择性越强,电压输出越大。同时,通道长度越大,湿度差驱动下的电压输出性能越大,与实际发电器件的运行结果一致。该模拟可通过分析纳米通道内的离子分布,以预测不同种类和尺寸纳米颗粒的电压输出,为后续研究中的材料选择和装配提供指导。

关键词：发电湿度差双电层模拟纳米通道

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功能化壳聚糖基材料处理有机废水研究进展

化工新型材料 2024年

作者：王右军李欣朱文君方红明左小华湖北理工学院化学与化工学院武汉科技大学化学与化工学院

壳聚糖具有优良的生物降解性、生物相容性和可再生性，在医药、食品、化妆品、废水处理等领域拥有广阔的应用前景和独特的优势。介绍了壳聚糖的功能化改性方法，如交联改性、接枝聚合、金属螯合、分子印迹、磁化改性，对比了不同改性方... 详细信息

壳聚糖具有优良的生物降解性、生物相容性和可再生性，在医药、食品、化妆品、废水处理等领域拥有广阔的应用前景和独特的优势。介绍了壳聚糖的功能化改性方法，如交联改性、接枝聚合、金属螯合、分子印迹、磁化改性，对比了不同改性方法的优缺点，综述了功能化壳聚糖基材料对酚类、抗生素类、有机染料类及其他有机废水处理的研究进展。

关键词：壳聚糖废水处理功能化有机废水

掺杂型Co基钙钛矿的合成及光催化降解有机废水

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工业水处理 2024年

作者：解鹤唐彬陈兵兵李佳利詹海鹃宁夏大学化学化工学院宁夏理工学院理学与化学工程学院

以金属硝酸盐为原料，采用溶胶凝胶法控制合成了Ce，Mn掺杂的钴基钙钛矿系列催化剂，通过XRD，SEM，TEM，XPS，EPR等手段探究了催化材料的结构特性，并以茜素红和酸性品红作为探针有机污染物，探究在氙灯条件下的光催化降解性能，其茜... 详细信息

以金属硝酸盐为原料，采用溶胶凝胶法控制合成了Ce，Mn掺杂的钴基钙钛矿系列催化剂，通过XRD，SEM，TEM，XPS，EPR等手段探究了催化材料的结构特性，并以茜素红和酸性品红作为探针有机污染物，探究在氙灯条件下的光催化降解性能，其茜素红及酸性品红降解率分别可达95%和90%以上，催化剂在循环使用6次后仍保持良好的降解稳定性。结果表明Mn、Ce元素的引入促进了LaCoO3基钙钛矿比表面积的增大，且在晶体结构中形成了更多结构缺陷，XPS、ERP及反应前后的红外测试结果综合表明材料结构中的氧空位缺陷，可促使茜素红结构中的醌式结构瓦解，进而促进光催化降解性能提升。同时，表面氧物种及氧空位是主要的光催化降解有机污染物活性物种，LaCo0.7Ce0.3O3因其适宜的结构性能而表现出最优的光催化降解性能。

关键词：钙钛矿金属掺杂光催化降解有机污染物

基于破乳诱导萃取和ICP-MS/MS分析渣油中的微量金属元素

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 229-238页

作者：朱乾华刘宏伟聂西度长江师范学院化学化工学院重庆涪陵408100 湖南工学院材料科学与工程学院湖南衡阳421002

基于破乳诱导萃取提出利用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定渣油中多种金属元素的新策略。渣油样品经二甲苯稀释降低黏度后采用质量分数6%的Triton X-114乳化,超声水浴破乳25 min,利用体积分数40%的盐酸萃取渣油中金属元素至水... 详细信息

基于破乳诱导萃取提出利用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)测定渣油中多种金属元素的新策略。渣油样品经二甲苯稀释降低黏度后采用质量分数6%的Triton X-114乳化,超声水浴破乳25 min,利用体积分数40%的盐酸萃取渣油中金属元素至水相,采用ICP-MS/MS测定其中10种金属元素Na、Mg、Al、Ca、V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn的含量。详细评估了破乳诱导萃取条件对渣油中金属元素萃取效率的影响,在串联质谱(MS/MS)模式下,利用氦碰撞气或不同反应气消除了金属元素的质谱干扰,采用标准参考物质NIST SRM 1634c(燃油中的微量元素)验证了方法的准确性,以微波消解技术处理渣油样品并采用扇形磁场电感耦合等离子体质谱(SF-ICP-MS)进行对比分析验证了方法的可靠性。结果显示,金属元素在各自的含量范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数≥0.9997),检出限(LOD)为2.05~31.4 ng/L,NIST SRM 1634c的测定结果与标准参考物质提供的认证值及文献报道的参考值基本一致,置信度水平达到95%,ICP-MS/MS方法与SF-ICP-MS的对比分析结果无显著性差异。所建立的ICP-MS/MS方法操作简单,分析速率快,准确可靠性好,已用于渣油中多种金属元素的质量评价。

关键词：渣油电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS) 金属元素破乳诱导萃取质谱干扰

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木质素分子在储能器件中的应用研究进展

林业工程学报 2024年第1期9卷 1-20页

作者：刘伟王庆徐伟卓徐国号李伟朋唐琳泞柳凯中南大学化学化工学院长沙410083

木质素是一种绿色环保、低成本的不规则酚类聚合物,其结构中富含羟基和甲氧基等官能团,并且可以从造纸工业的副产品以及农林废弃物中大量获取,因此在各行各业中具有巨大的应用潜力。在储能领域,大量的研究报道了木质素作为可再生碳源制... 详细信息

木质素是一种绿色环保、低成本的不规则酚类聚合物,其结构中富含羟基和甲氧基等官能团,并且可以从造纸工业的副产品以及农林废弃物中大量获取,因此在各行各业中具有巨大的应用潜力。在储能领域,大量的研究报道了木质素作为可再生碳源制备用于储能装置的电极材料。近年来,越来越多的研究关注了木质素结构中丰富的官能团结构,并充分利用官能团性质将其应用于储能设备,如:利用羟基的亲水性将木质素应用于液流电池的膜结构中提高膜的质子传导率,利用酚-醌结构的可逆变化增加超级电容器的赝电容,利用与苯环共轭的发色基团对太阳能电池光电化学界面进行调控与敏化,利用木质素结构高电荷密度的含氧官能团改善锂离子电池存储的不稳定性,利用木质素分子中丰富的碳和杂原子官能团制备电极从而提高燃料电池的电化学性能。基于木质素分子的官能团结构和性能特点,概述木质素分子对超级电容器、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池、液流电池等主流储能器件电化学性能的提升作用和代表性应用,认为最大化保留木质素分子的官能团并将其应用于电化学器件,可以实现木质素分子的多功能化应用,充分发挥木质素基团的特点以提高储能设备的电化学性能。最后,总结归纳了木质素分子应用于储能材料所面临的困难与挑战,展望了木质素分子应用于储能材料未来可能的发展前景和研究方向,以期为设计和开发低成本、高电化学性能的木质素基储能材料提供参考。

关键词：木质素分子官能团储能器件复合电极隔膜修饰

Z型Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)光催化剂的光催化还原CO_(2)性能

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无机化学学报 2024年第5期40卷 895-906页

作者：杨懿王爽王文丹陈立妙中南大学化学化工学院长沙410083

利用简单的化学还原沉积法将Cu_(2)O纳米球和Ag纳米颗粒均匀包裹在十面体BiVO_(4)表面,成功构建了一种具有高效电荷载流子分离/转移特性的Z型异质结光催化剂Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)。Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)在可见光下光催化CO_(2)还原为CO的... 详细信息

利用简单的化学还原沉积法将Cu_(2)O纳米球和Ag纳米颗粒均匀包裹在十面体BiVO_(4)表面,成功构建了一种具有高效电荷载流子分离/转移特性的Z型异质结光催化剂Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)。Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)在可见光下光催化CO_(2)还原为CO的产率可达5.37μmol·g^(-1)·h^(-1),分别是纯BiVO_(4)和Cu_(2)O的35.8倍和6.25倍。通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光(PL)光谱、瞬态光电流响应(TPC)和电化学阻抗谱(EIS)对Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)的晶体结构、形貌、组成、能带结构和吸光能力等进行了系统表征分析,并提出了其光催化体系还原CO_(2)的催化机理。

关键词： Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4) Z型异质结光催化CO_(2)还原可见光照射