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离子液体凝胶催化剂在合成乙酸正龙脑酯中的应用

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材料导报 2024年第11期38卷 281-287页

作者：刘会茹张苗苗徐智策石家庄学院化工学院石家庄050035 河北科技大学化学与制药工程学院石家庄050018

乙酸正龙脑酯作为医药中间体,具有广泛用途。无论是传统工艺的酸性催化剂,还是离子液体催化剂都存在催化剂与反应物有效分离困难、不易循环使用的缺点。将具备温敏性的离子液体凝胶作为乙酸正龙脑酯的新型催化剂,可突破离子液体催化酯... 详细信息

乙酸正龙脑酯作为医药中间体,具有广泛用途。无论是传统工艺的酸性催化剂,还是离子液体催化剂都存在催化剂与反应物有效分离困难、不易循环使用的缺点。将具备温敏性的离子液体凝胶作为乙酸正龙脑酯的新型催化剂,可突破离子液体催化酯化反应工业化的技术瓶颈。本工作以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、聚乙烯醇、单宁酸为原料,基于超分子组装原理,制备了温敏性离子液体凝胶催化剂。采用流变仪、热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振波谱仪对离子液体凝胶进行表征。结果显示,PVA-Ta-[BMIM]HSO4离子液体凝胶中存在羧酸酯键和氢键,是由咪唑环和苯环的π-π堆积作用构成的混合双网络聚合物,具有较高的机械强度和韧性。以乙酸正龙脑酯为反应模型,考察了离子液体凝胶催化剂的活性,通过单因素实验法优化了离子液体凝胶催化剂合成乙酸正龙脑脂的反应条件,得到反应温度为90℃,反应时间为6 h,α-蒎烯与冰醋酸的物质的量比为1∶1。实验结果表明,该催化剂对温度产生可逆相变响应,高温时反应体系为均相,保证了催化效率,反应结束后降温凝固成为凝胶并析出。离子液体凝胶的催化活性与酸性离子液体的活性差别不大,重复使用五次后,α-蒎烯转化率保持在75%以上,乙酸正龙脑酯的选择性在8.5%以上。

关键词：温敏性离子液体凝胶催化剂双网络聚合物乙酸正龙脑酯

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外场辅助定向能量沉积钛合金研究进展

中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2641-2660页

作者：于文泽刘宇珂王福斌曾禹周佟运祥哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院哈尔滨150001

钛合金具有高强度、低密度与高断裂韧性等优异性能,已经广泛应用于航空航天、汽车工程与生物医学等领域。传统钛合金零件制造方法是通过铸造及后续机械加工的方式来获得最终产品,但传统方法难以加工结构复杂的钛合金零件,造成了材料的... 详细信息

钛合金具有高强度、低密度与高断裂韧性等优异性能,已经广泛应用于航空航天、汽车工程与生物医学等领域。传统钛合金零件制造方法是通过铸造及后续机械加工的方式来获得最终产品,但传统方法难以加工结构复杂的钛合金零件,造成了材料的大量浪费。定向能量沉积为制造钛合金零件提供了一种更有效的加工路径,但该工艺仍然存在着若干问题,如粗大柱状晶、各种缺陷以及力学性能各向异性等。为改善上述问题,外场辅助被引入钛合金的定向能量沉积工艺中。本文主要介绍当前几种主流的外场(形变场、声场、磁场),总结和评述了外场辅助对定向能量沉积钛合金微观组织和力学性能的影响,并对外场辅助定向能量沉积钛合金的发展趋势进行展望。

关键词：定向能量沉积钛合金微观组织力学性能辅助外场

磁组装法简单制备均匀显色的葡萄糖响应型光子晶体凝胶

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化学学报 2024年第7期82卷 782-789,I0002-I0004页

作者：胡亚琴巨晓洁汪伟刘壮潘大伟谢锐褚良银四川大学化学工程学院成都610065

选用化学稳定性良好的3-丙烯酰胺基苯硼酸(3-APBA)为葡萄糖响应共聚单体、聚(乙烯吡咯烷酮)包覆的磁性纳米颗粒(Fe_(3)O_(4)@PVP MCNCs)作为磁组装单元,在磁场和紫外光照共同作用下引发预聚液聚合形成内部含有有序的一维光子晶体链的葡... 详细信息

选用化学稳定性良好的3-丙烯酰胺基苯硼酸(3-APBA)为葡萄糖响应共聚单体、聚(乙烯吡咯烷酮)包覆的磁性纳米颗粒(Fe_(3)O_(4)@PVP MCNCs)作为磁组装单元,在磁场和紫外光照共同作用下引发预聚液聚合形成内部含有有序的一维光子晶体链的葡萄糖响应型光子晶体凝胶.系统探究了MCNCs粒径、浓度、磁场强度及测试环境pH对其响应性能的影响.结果显示,添加了MCNCs(浓度为4 g/L、粒径为181 nm)的预聚液,于8 mT的磁场强度下制备的光子晶体凝胶具有最佳的葡萄糖响应性能.该凝胶能够在0到50 mmol/L的葡萄糖溶液中由蓝色变为橙黄色,达到100 nm衍射波长的迁移,并具有良好的重复使用性能.基于一维磁组装的葡萄糖响应型光子晶体凝胶具有制备工艺简便、结构色均匀和响应稳定可逆等优势,在葡萄糖的可视化检测领域具有潜在的应用前景.

关键词：磁组装光子晶体葡萄糖响应水凝胶可视化

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微交联聚吡咯衍生物的合成与光学性能

材料科学与工艺 2024年第5期 67-73页

作者：王攀刘晶晶邹洁滁州学院材料与化学工程学院

有机共轭聚合物因具有独特的结构和光电性能，在发光材料及器件领域有着广泛的研究和应用。以吡咯和单醛基苯甲醛为线形单体，以对苯二甲醛为交联单体，采用溶液缩聚法制备了4种蓝光微交联聚吡咯衍生物，并对其分子结构、聚集态结构、... 详细信息

有机共轭聚合物因具有独特的结构和光电性能，在发光材料及器件领域有着广泛的研究和应用。以吡咯和单醛基苯甲醛为线形单体，以对苯二甲醛为交联单体，采用溶液缩聚法制备了4种蓝光微交联聚吡咯衍生物，并对其分子结构、聚集态结构、微观形貌、热行为、紫外-可见吸收和荧光性能等进行了分析，考察了取代基类型对其结构和光学性能的影响。研究表明，微交联聚吡咯衍生物具有较高的玻璃化转变温度和热稳定性能，为非晶态和亚微米级的球形堆积体；在340 nm左右紫外光的激发下，微交联聚吡咯衍生物能够产生约473 nm的可见光，属于蓝色发光材料；不同类型的取代基对微交联聚吡咯衍生物的结构和光学特性有所影响。该微交联聚吡咯衍生物制备简单，结构可调可控，在聚合物发光二极管领域有着潜在的应用。

关键词：微交联聚合物聚吡咯衍生物荧光材料合成光学性能

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互穿网络结构的二氧化硅/环氧树脂复合材料的制备及介电性能研究

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材料导报 2024年第5期38卷 259-264页

作者：杨菊香贾园马文建李朋娜屈颖娟西安文理学院化学工程学院西安710065

环氧树脂(EP)具有较高的电绝缘性能和较低的介电损耗,因此被广泛应用于电气设备和电子封装等绝缘材料领域。由于传统EP耐热性能较差、韧性不足,极大限制了其作为微电子元器件在高频电场下的使用。本工作以硅烷偶联剂(3-环氧乙基甲氧基丙... 详细信息

环氧树脂(EP)具有较高的电绝缘性能和较低的介电损耗,因此被广泛应用于电气设备和电子封装等绝缘材料领域。由于传统EP耐热性能较差、韧性不足,极大限制了其作为微电子元器件在高频电场下的使用。本工作以硅烷偶联剂(3-环氧乙基甲氧基丙基)三甲氧基硅烷(KH-560)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,通过溶胶-凝胶法合成末端含有环氧基团的新型端环氧基纳米SiO_(2)(E-SiO_(2)),用其对E-51型EP进行改性,在固化剂作用下使E-SiO_(2)和EP上的环氧基团发生开环反应,通过有机EP与无机E-SiO_(2)填料之间的化学键结合,制备出具有互穿网络结构的E-SiO_(2)/EP复合材料。本工作研究了添加E-SiO_(2)对EP固化反应工艺和综合性能的影响,以期在保证EP低介电常数和低介电损耗的同时,赋予其良好的韧性和耐热性能,为EP在高频电路下的应用奠定基础。

关键词：环氧树脂杂化二氧化硅互穿网络结构固化动力学介电性能

低碳钢中高密度超细纳米第二相粒子的快速获取

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工程科学学报 2024年第11期46卷 2010-2016页

作者：王肖肖黄青松四川大学化学工程学院成都610065

一般熔炼过程中,非金属化合物以夹杂物的形式存在,对钢的力学性能和寿命都会有损害.当夹杂物尺寸小到纳米量级,从而在钢中形成高密度分布的纳米第二相颗粒却能够有效同时提升钢的强度和韧性.本文通过在熔炼过程中施加动态磁场,制备了Fe... 详细信息

一般熔炼过程中,非金属化合物以夹杂物的形式存在,对钢的力学性能和寿命都会有损害.当夹杂物尺寸小到纳米量级,从而在钢中形成高密度分布的纳米第二相颗粒却能够有效同时提升钢的强度和韧性.本文通过在熔炼过程中施加动态磁场,制备了Fe–0.04C–1.5Mn–0.5Ti–0.5Al_(2)O_(3)(Fe–TAMO)钢,然后通过轧制和退火处理实现对Fe–TAMO钢的晶粒尺寸优化和等轴化.透射电镜观察发现铸态组织中弥散分布着纳米第二相粒子,密度为3.3×10^(15)m^(-2),颗粒的平均直径为2.75±0.803 nm.通过EDS能谱分析,第二相颗粒为Ti–Al–Mn氧化物.利用万能试验机分别测试了铸态、轧制态以及退火态Fe–TAMO钢的压缩力学性能,铸态Fe–TAMO钢的晶粒尺寸为143μm,抗压屈服强度为150 MPa,约为铸态纯铁素体钢的2倍.经过轧制和退火处理,Fe–TAMO钢的晶粒尺寸减小为64μm,抗压屈服强度为334 MPa.该方法极大简化了工艺流程,实现了在短时间(约3 min)内将超细的纳米第二相粒子均匀分散在钢基体中,密集分布的第二相纳米颗粒有效提高了钢的强度,并且通过后续热处理能进一步提升钢的力学性能,为大批量生产高性能钢提供了一个新思路.

关键词：感应熔炼动态磁场铁素体钢第二相纳米颗粒力学性能

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棉浆纤维素/质子型离子液体溶液的流变行为

纺织学报 2024年第5期45卷 10-18页

作者：马凯邓璐璐王学琳石国民邹光龙贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 西湖大学工学院浙江杭州310024

为实现棉浆纤维素的绿色、高效溶解,促进其高值化利用,以质子型离子液体([DBNH][Lev])为溶剂,制备了5种不同质量分数的纤维素/[DBNH][Lev]溶液;借助核磁共振技术研究了纤维素在离子液体中的溶解机制,测定了纤维素溶液在不同条件下的稳... 详细信息

为实现棉浆纤维素的绿色、高效溶解,促进其高值化利用,以质子型离子液体([DBNH][Lev])为溶剂,制备了5种不同质量分数的纤维素/[DBNH][Lev]溶液;借助核磁共振技术研究了纤维素在离子液体中的溶解机制,测定了纤维素溶液在不同条件下的稳态和动态流变行为,讨论了纤维素含量、温度和剪切速率等对均相聚合物溶液黏度的影响规律。结果表明:纤维素/[DBNH][Lev]溶液为典型的假塑性流体,对温度具有敏感性,且黏度随温度升高而降低;此外,该溶液在高频率下出现凝胶点,存在黏性流动为主的类液态向弹性形变为主的类固态转变,且温度越高转变点越向低频区移动,这为纤维素在离子液体中的流变响应提供理论基础,并对后续的纤维素加工工艺(如涂层、纺丝)提供技术指导。

关键词：棉浆纤维素质子型离子液体溶解流变行为 Cox-Merz定律黏弹性

pH响应型抗菌水凝胶伤口敷料的制备及促愈合性能

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高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 29-39页

作者：尹祖秀黄婷婷王建英祁永浩解莹莹王光刘会茹王娟石家庄学院河北省纤维材料技术创新中心河北石家庄050035 河北科技大学化学与制药工程学院河北石家庄050018

文中利用衣康酸(IA)、丙烯酰胺(AM)和烯丙基三甲基氯化铵(TAAC)为原料发生进行交联,负载抗菌药物聚六亚甲基盐酸胍(PHMG),一锅法制备了pH敏感性抗菌水凝胶IA/AM/TAAC@PHMG。对水凝胶的力学性能、溶胀性能、释药性能、抗菌性能、生物相... 详细信息

文中利用衣康酸(IA)、丙烯酰胺(AM)和烯丙基三甲基氯化铵(TAAC)为原料发生进行交联,负载抗菌药物聚六亚甲基盐酸胍(PHMG),一锅法制备了pH敏感性抗菌水凝胶IA/AM/TAAC@PHMG。对水凝胶的力学性能、溶胀性能、释药性能、抗菌性能、生物相容性及促感染伤口愈合性能进行了研究。结果表明,TAAC能增加水凝胶的柔韧性,使水凝胶的断裂伸长率提高了88%;水凝胶具有pH响应性,能积极响应伤口pH,控制和延长PHMG的释放,PHMG在碱性条件下(pH 8.2)的释放率(60.65%)优于酸性条件(pH 3.2)下的释放率(14.97%);IA/AM/TAAC@PHMG对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率大于99.98%;水凝胶组(320μg/mL)的细胞相对存活率高于75.08%,细胞溶血率小于4%,抗菌水凝胶具有良好的生物相容性;组织学分析证明IA/AM/TAAC@PHMG载药水凝胶能通过创造湿润低氧利于肉芽生长的环境和优异的抗菌性能,使炎性因子减少,促进胶原和皮肤再生,加速伤口愈合。

关键词：水凝胶 pH敏感性药物释放聚六亚甲基盐酸胍抗菌性能

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非石油原料合成己二腈研究进展

科学通报 2024年第3期69卷 370-380页

作者：陈颖周宏伟俞磊嘉兴学院生物与化学工程学院嘉兴314001 扬州大学化学化工学院扬州225002

己二腈是一种重要的有机化工中间体.己二腈加氢后可制备己二胺,主要用于生产尼龙-66,故而市场应用前景巨大.传统的己二腈合成方法需要使用大量的石油原料,具有很多的发展制约.因此,近年来,以非石油原料合成制备己二腈的研究备受关注.本... 详细信息

己二腈是一种重要的有机化工中间体.己二腈加氢后可制备己二胺,主要用于生产尼龙-66,故而市场应用前景巨大.传统的己二腈合成方法需要使用大量的石油原料,具有很多的发展制约.因此,近年来,以非石油原料合成制备己二腈的研究备受关注.本文对目前已发表的关于非石油原料合成己二腈的研究成果进行了总结,包括基于生物质、煤基和其他可再生资源的合成方法以及使用酶催化、电催化、化学催化等不同的合成策略.本文还结合现有的路线汇总了当前有望被开发的反应路径,并探讨了未来可能的研究方向和应用前景.需要强调的是,开发具有自主知识产权的己二腈合成工艺对于我国尼龙-66产业的发展至关重要,如何有效地开发新型己二腈合成技术将是未来面临的重大挑战.本文对非石油原料合成己二腈的研究进行了展望,为相关产业的路线设计和开发提供参考.

关键词：己二腈尼龙-66 生物质煤可再生资源