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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

金属Pd催化NO还原形成NH_(3),N_(2)O和N_(2)的原子机制

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Chinese Journal of Chemical Physics 2023年第1期36卷 94-102,I0034-I0042,I0002页

作者：于沛平吴宇杨昊谢森 William A.Goddard Ⅲ 程涛苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室苏州215123 美国加州理工学院美国光合成联合研究中心加利福利亚91125

工业污染物NO是对环境和人类健康的潜在威胁.因此,将NO选择性地催化还原成无害的N_(2)、NH_(3)或N_(2)O气体是非常有意义的.在许多催化剂中,金属钯已被证明在将NO还原为N_(2)的选择性方面是最有效的.然而,NO在Pd上的还原机制,特别是N-N... 详细信息

工业污染物NO是对环境和人类健康的潜在威胁.因此,将NO选择性地催化还原成无害的N_(2)、NH_(3)或N_(2)O气体是非常有意义的.在许多催化剂中,金属钯已被证明在将NO还原为N_(2)的选择性方面是最有效的.然而,NO在Pd上的还原机制,特别是N-N键的形成途径仍然不清楚,阻碍了新型催化剂的开发.本文基于密度泛函理论的量子力学计算,报道了还原NO形成NH_(3)、N_(2)O和N_(2)的反应路径中的所有基本反应步骤.结果表明,N_(2)O的形成是通过Eley-Rideal反应机制进行的.即在较高的NO^(*)表面覆盖率时,通过将一个吸附的NO^(*)与一个来自溶剂或气相的非吸附的NO结合,形成dimer-(NO)_(2)^(*)中间物,其N-N耦合势垒较低(0.58 eV).发现了dimer-(NO)_(2)^(*)将继续与溶剂中的NO反应,形成N_(2)O,这一点本文发现之前没有报道过.随着NO的消耗和溶剂中N_(2)O^(*)的形成,Langmuir-Hinshelwood(L-H)机制将占主导地位,N_(2)O^(*)将在低化学势垒(0.42 eV)下被还原,从而形成N_(2).相比之下,NH_(3)完全由L-H反应形成,它具有较高的化学势垒(0.87 eV).此外,本文报道了通过在NO^(*)吸附位点掺入另一个金属原子(M)以形成M/Pd,通过考察其对N-N键形成能和N_(2)^(*)结合能的影响,从而实现对产物选择性的调控.

关键词：一氧化氮还原计算模型电化学反应

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自组装磁性微囊的合成与制备

兵工学报 2015年第5期36卷 898-903页

作者：张绍帅张赤军闫景辉姚爽康振辉长春理工大学化学与环境工程学院吉林长春130022 苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏苏州215123

以聚丙烯酰胺(PAM)为表面活性剂,采用一步水热法合成了超顺磁性Fe3O4纳米粒子,并且在改变PAM用量的条件下合成了囊状的磁性材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计等对磁性Fe3O4的结构、形貌、磁性进行表征。... 详细信息

以聚丙烯酰胺(PAM)为表面活性剂,采用一步水热法合成了超顺磁性Fe3O4纳米粒子,并且在改变PAM用量的条件下合成了囊状的磁性材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计等对磁性Fe3O4的结构、形貌、磁性进行表征。结果表明,磁性微囊外径约为200 nm,组成微囊的Fe3O4纳米粒子其粒径分布在30 nm左右,磁性微囊的饱和磁化强度为62.5 emu/g,表现出超顺磁性。

关键词：纳米材料磁性微囊 Fe3O4 水热法顺磁性

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碳点的光电催化特性

分子科学学报 2021年第6期37卷 483-500页

作者：康振辉苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省碳基功能材料与器件重点实验室江苏苏州215123

近年来量子点研究领域不断拓展材料的范围与科学内涵.人们借用量子点的概念描述具有荧光特性的碳点.随着研究的深入,我们发现碳点不仅具有类似量子点的强发光特性,还表现出传统量子点无法比拟的水相分散性和生物相容性.碳点兼具有机分... 详细信息

近年来量子点研究领域不断拓展材料的范围与科学内涵.人们借用量子点的概念描述具有荧光特性的碳点.随着研究的深入,我们发现碳点不仅具有类似量子点的强发光特性,还表现出传统量子点无法比拟的水相分散性和生物相容性.碳点兼具有机分子材料和零维小尺寸碳材料的性质.十多年来,碳点在电子学、光学、光电化学、催化化学、生命科学以及能源环境等领域受到极大关注.碳点的小尺寸效应和表面活性赋予了它丰富的光电化学性质,为发展高效的碳基光电催化剂带来了新的机遇.目前,已有综述总结了碳点的合成、光学性质、催化和生物活性以及光电器件应用.本文主要针对晶态碳点的合成、结构特征、光电化学性质进行介绍,进一步开展基于碳点的高效光电催化体系的讨论.此外,本文还将以碳点光电催化体系为例,介绍光电催化过程的瞬态表征新方法.最后,我们讨论了面向光电催化应用碳点研究存在的挑战和机遇.

关键词：碳点光电化学性质光电催化光电瞬态表征方法复合光电催化体系

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锡硫化合物包覆的水溶性硒化镉量子点的制备与表征

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材料科学与工程学报 2013年第3期31卷 386-389,371页

作者：陈莹娟孙宝全金一政黄靖云浙江大学材料科学与工程系浙江杭州310027 苏州大学功能纳米与软物质材料研究院江苏苏州215123

以Na2S、Na2SnO3、稀盐酸及水合肼为原料成功合成了锡硫化合物(Metalchal cogenidometalates,MCCs)。该化合物在离子溶液中解离出SnS44-或Sn2S46-,这两种低聚阴离子因其电子空间结构特殊而具有配位作用,故能置换CdSe量子点表面原有的长... 详细信息

以Na2S、Na2SnO3、稀盐酸及水合肼为原料成功合成了锡硫化合物(Metalchal cogenidometalates,MCCs)。该化合物在离子溶液中解离出SnS44-或Sn2S46-,这两种低聚阴离子因其电子空间结构特殊而具有配位作用,故能置换CdSe量子点表面原有的长链有机配体,从而实现量子点从有机相到无机相的转移。配体交换后的量子点可以较好地分散在水、氨水、水合肼和二甲亚砜等一系列极性溶剂中。我们分别用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光发射光谱(PL)和红外吸收光谱(FTIR)表征了CdSe的分散性、光学性质及表面配体情况。

关键词：锡硫化合物硒化镉量子点配体交换水溶性生物相容性

基于天青B的聚丙烯酰胺-丙烯酸水凝胶用于虾类新鲜度监测

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高分子学报 2024年第11期55卷 1518-1528页

作者：周长凯方鹏达张昊孙哲严锋江苏省新型高分子功能材料工程研究中心、江苏省先进负碳技术重点实验室、苏州市软材料与新能源重点实验室、苏州大学材料与化学化工学部苏州215123

随着人们生活质量的不断提高,食品的质量问题也日益受到关注.可视化智能包装材料可以通过颜色的变化,实现对食品新鲜度的实时监测.然而,由于智能包装材料响应时间长,指示剂的泄漏加重食品污染,制约了可视化智能包装材料的发展和应用.将... 详细信息

随着人们生活质量的不断提高,食品的质量问题也日益受到关注.可视化智能包装材料可以通过颜色的变化,实现对食品新鲜度的实时监测.然而,由于智能包装材料响应时间长,指示剂的泄漏加重食品污染,制约了可视化智能包装材料的发展和应用.将吩噻嗪类阳离子染料天青B(Azure B)通过阴阳离子静电相互作用固定到聚丙烯酰胺-丙烯酸水凝胶中,利用其对生物胺敏感的特性,制备出了响应快、低泄漏的可视化智能包装水凝胶薄膜材料——丙烯酰胺与天青B丙烯酸盐交联水凝胶(PAMA-Az).研究结果表明PAMA-Az薄膜材料能够实现pH和生物胺的快速响应,在氨气、挥发性盐酸的模拟实验中也表现出变色的可逆性.和共混的天青B水凝胶相比,离子间静电相互作用显著降低了指示剂的迁移率,防止了指示剂的泄露.快响应、低泄露的PAMA-Az凝胶薄膜材料成功应用于鲜虾的新鲜度的监测.

关键词： pH响应天青B 静电相互作用水凝胶薄膜智能包装

气相助剂辅助绝缘衬底上石墨烯生长:现状与展望

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物理化学学报 2023年第1期39卷 29-40页

作者：刘若娟刘冰之孙靖宇刘忠范北京大学纳米化学研究中心北京分子科学国家研究中心北京大学化学与分子工程学院北京100871 北京石墨烯研究院北京100095 苏州大学能源学院苏州大学能源与材料创新研究院苏州大学-北京石墨烯研究院协同创新中心江苏苏州215006

借助化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)技术在绝缘衬底上直接生长的石墨烯薄膜,在能源存储/转换等领域有着广阔的应用前景。然而,绝缘衬底表面石墨烯的生长呈现成核密度高、畴区尺寸小、生长速率低等特点,获得的石墨烯薄膜... 详细信息

借助化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)技术在绝缘衬底上直接生长的石墨烯薄膜,在能源存储/转换等领域有着广阔的应用前景。然而,绝缘衬底表面石墨烯的生长呈现成核密度高、畴区尺寸小、生长速率低等特点,获得的石墨烯薄膜往往具有较高的晶界密度和较低的层数均匀度,严重制约着石墨烯基器件性能的发挥。在反应体系中引入气相助剂可有效降低碳源裂解和石墨烯生长的能垒,从而实现石墨烯品质与生长速率的提升。本文综述气相助剂辅助绝缘衬底上石墨烯制备的方法:首先对绝缘衬底上石墨烯的生长行为进行分析;随后着重介绍几类常见的气相助剂辅助石墨烯生长的策略和机理;最后,总结绝缘衬底上制备高品质石墨烯存在的挑战,并对未来的发展方向进行展望。

关键词：石墨烯化学气相沉积绝缘衬底气相助剂

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石墨烯晶圆的制备:从高品质到规模化

物理化学学报 2022年第2期38卷 3-15页

作者：姜蓓孙靖宇刘忠范北京大学纳米化学研究中心北京分子科学国家研究中心北京大学化学与分子工程学院北京100871 北京石墨烯研究院北京100095 苏州大学能源学院苏州大学能源与材料创新研究院苏州大学-北京石墨烯研究院协同创新中心江苏苏州215006

石墨烯晶圆是引领未来的战略材料,在集成电路、微机电系统和传感器等领域具有广阔的应用前景。实现石墨烯晶圆广泛应用的前提是高品质材料的规模化制备。可控性高、工艺兼容性强、成本低的化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)... 详细信息

石墨烯晶圆是引领未来的战略材料,在集成电路、微机电系统和传感器等领域具有广阔的应用前景。实现石墨烯晶圆广泛应用的前提是高品质材料的规模化制备。可控性高、工艺兼容性强、成本低的化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法,是高品质石墨烯晶圆规模化制备的首选方法。本文将综述石墨烯晶圆的CVD制备进展:首先探讨石墨烯晶圆的制备需求,从实用牵引和应用场景出发,提出石墨烯晶圆的制备品质等级;随后重点介绍石墨烯的晶圆级制备方法和石墨烯晶圆材料的规模化制备技术;最后,对石墨烯晶圆可行的制备路线进行总结,并展望未来可能的发展方向。

关键词：石墨烯晶圆化学气相沉积高品质规模化制备

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有机-有机界面效应的原位及非原位研究

物理化学学报 2024年第1期40卷 30-31页

作者：冀连连王现鹏张莹莹申学礼薛娣王璐王滋王文冲黄丽珍迟力峰苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM) 江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室江苏苏州215123 姑苏材料实验室江苏苏州215123 明斯特大学物理研究所和纳米中心德国明斯特48149 澳门科技大学材料科学与工程学院澳苏先进功能材料联合研究中心中国澳门999078

有机-有机异质结构已被广泛应用于各种有机电子器件,包括有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池等。全面理解有机-有机异质结构的界面效应,对于器件的设计和性能优化具有重要意义。然而由于有机半导体具有多... 详细信息

有机-有机异质结构已被广泛应用于各种有机电子器件,包括有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池等。全面理解有机-有机异质结构的界面效应,对于器件的设计和性能优化具有重要意义。然而由于有机半导体具有多样的化学特性以及分子间较弱的范德华力,界面电荷传输特性与有机-有机电子结构、环境气氛等密切相关。在此,我们报道了随着顶层半导体并五苯(pentacene)的沉积,并五苯/酞菁氧钒(VOPc)异质结构的原位实时电学性能监测。结果显示,异质结构晶体管的p型迁移率从0.4 cm2∙V−1∙s^(−1)下降至0.2 cm2∙V−1∙s^(−1),而n型迁移率从0.01 cm2∙V−1∙s^(−1)迅速增加至约0.9 cm2∙V−1∙s^(−1)。这种n型输运行为的增强归因于pentacene向VOPc的界面电子转移效应以及由此导致的VOPc层中陷阱态的填充。此外,非原位实验对比表明,当晶体管制备过程暴露于大气时会明显抑制这种界面电荷转移效应,导致沉积pentacene后n型输运几乎没有得到改善。薄膜形态、开尔文探针力显微镜(KPFM)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,界面处存在从pentacene到VOPc的电子转移。进一步的密度泛函理论(DFT)计算表明,由于pentacene/VOPc之间较强的相互作用,pentacene往VOPc的电荷转移量约为0.15 e。此外,O_(2)/H2O的存在会抑制这种界面电荷转移效应,这与我们的实验结果一致。本研究通过原位电学表征对有机-有机界面之间的电荷转移效应给出了深入解释,有利于进一步的器件性能优化及界面效应分析。

关键词：有机-有机异质结构原位表征电荷转移效应有机场效应晶体管 O_(2)/H2O掺杂

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