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缓蚀型聚邻甲苯胺-氧化石墨烯基防腐材料的制备与性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1900-1913页

作者：王海花叶梦玉费贵强李焱宇王丹丹陕西科技大学化学与化工学院西安710021

为开发缓蚀剂高效利用的新途径,选取氧化石墨烯为基材、聚邻甲苯胺微胶囊为壁材、缓蚀剂2-巯基苯并噻唑为芯材,制备了缓蚀型聚邻甲苯胺-氧化石墨烯基防腐材料,并将其作为填料用于水性环氧树脂涂层(WEP)的改性。通过FTIR、XRD、XPS和SEM... 详细信息

为开发缓蚀剂高效利用的新途径,选取氧化石墨烯为基材、聚邻甲苯胺微胶囊为壁材、缓蚀剂2-巯基苯并噻唑为芯材,制备了缓蚀型聚邻甲苯胺-氧化石墨烯基防腐材料,并将其作为填料用于水性环氧树脂涂层(WEP)的改性。通过FTIR、XRD、XPS和SEM等对材料进行了结构和形貌的表征,采用紫外可见光谱对缓蚀剂的释放行为进行分析,采用万能试验机、电化学测试和盐雾实验对涂层的拉伸性能和防腐性能进行了评价。结果表明:缓蚀剂成功包覆于聚邻甲苯胺微胶囊内部,并通过共价键方式将微胶囊连接在改性氧化石墨烯表面,使缓蚀剂得到了充分利用,提高了涂层的拉伸性能、自修复性能及对腐蚀介质的屏蔽性能。紫外可见光谱测试结果表明,微胶囊在人工破损96 h后,内部缓蚀剂的释放量达78%;拉伸性能测试结果表明,与纯WEP相比,当填料加入量为0.3wt%时,涂层应力从14.281 MPa增加到24.25 MPa;SEM结果表明,被划伤的涂层在常温下放置10 h后自修复;电化学测试和盐雾实验结果表明,涂层腐蚀电位从−0.6216 V提高到−0.1554 V,腐蚀电流密度从4.271×10^(−7)A·cm^(−2)减小到1.016×10^(−11)A·cm^(−2),阻抗模量可达到1.5757×10^(9)Ω·cm^(2),在盐雾500 h后仍表现出较好的防腐性能。

关键词：氧化石墨烯聚邻甲苯胺微胶囊水性环氧树脂防腐涂层

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二元包合水合物储氢及促进剂作用的理论研究

高等学校化学学报 2024年第1期45卷 119-128页

作者：张宏淑梁攀薛颖颖韦瑶瑶陕西学前师范学院化学化工学院西安710100 陕西师范大学化学化工学院西安710119 临沂大学化学化工学院临沂276000

尽管包合水合物因其高储能密度和环境友好等优点,可以作为大规模工业化应用的潜在储氢材料,但在理解包合水合物中氢气的结构和扩散方面尚存在较大争议.本文应用密度泛函理论(DFT)探讨了sI型包合水合物的储氢结构和性质.结果表明,纯氢气... 详细信息

尽管包合水合物因其高储能密度和环境友好等优点,可以作为大规模工业化应用的潜在储氢材料,但在理解包合水合物中氢气的结构和扩散方面尚存在较大争议.本文应用密度泛函理论(DFT)探讨了sI型包合水合物的储氢结构和性质.结果表明,纯氢气水合物中512笼中可容纳2个H_(2)分子,CH_(4)和C_(2)H_(6)促进剂对其结构和性质没有明显影响;而在N_(2)和CO_(2)促进剂作用下512笼可容纳的H_(2)分子增加到3个,氢气水合物稳定性得到提高,主客体间的静电和氢键相互作用增强且H—H伸缩振动峰值蓝移.当N_(2)和CO_(2)包合物512笼中氢气的占据达3个H2分子时,1个H_(2)分子通过五边形面的扩散能垒接近于纯氢气水合物中的2倍,有效阻碍了氢气在笼间的扩散.

关键词：包合水合物储氢稳定性扩散促进剂作用

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固体三芳基硼-相变材料可调比率荧光温度计

高等学校化学学报 2024年第8期45卷 43-51页

作者：刘玄陈启佩欧静梅侯健湖南科技大学化学化工学院湘潭411201

温度响应相变材料(PCMs)的微区黏度和自由体积等性质在熔点附近会发生可逆且快速的变化,这种变化可以放大荧光探针的响应性.本文合成了2个对高黏度具有比率响应发光的新型三芳基硼化合物4-(1-{4-[双(4-溴-2,3,5,6-四甲基苯基)硼烷基]-2,... 详细信息

温度响应相变材料(PCMs)的微区黏度和自由体积等性质在熔点附近会发生可逆且快速的变化,这种变化可以放大荧光探针的响应性.本文合成了2个对高黏度具有比率响应发光的新型三芳基硼化合物4-(1-{4-[双(4-溴-2,3,5,6-四甲基苯基)硼烷基]-2,3,5,6-四甲基苯基}哌啶-4-基)吗啉(MPDB1)和4,4-({[(4-溴-2,3,5,6-四甲基苯基)硼烷二基]双(2,3,5,6-四甲基-4,1-亚苯基)}双(哌啶-1,4-二基))二吗啉(MPDB2),并将其与相变材料结合,制备了高灵敏度比率荧光温度计.由于化合物的高黏度响应性质,其在相变材料中的温度荧光响应范围低于体系熔点,因此得到在量程范围内为纯固体的相变材料荧光温度计,具有良好的加工性.作为黏度探针,一取代的MPDB1的荧光响应范围为100~3000 mPa·s,灵敏度高;而二取代的MPDB2则在100~46000 mPa·s的黏度区域有荧光响应,覆盖范围广.作为温度探针,MPDB1-聚乙二醇20000(PEG20000)体系的荧光温度响应区间为-10~50℃,最大相对灵敏度(Sr)为3.5%(10℃),绝对灵敏度(Sa)为4.6%(30℃),灵敏度较高,且其温度测量范围可以通过取代基数目和选用不同熔点的聚乙二醇介质调整,具有较强的适用性.

关键词：分子内电荷转移比率荧光温度计相变材料三芳基硼可调温度测量范围

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不同碳导电剂对铁-空气电池性能的影响

化工学报 2024年第2期75卷 685-694页

作者：尹玉华方灿易清风李广湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201

金属-空气电池(MABs)具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池(IAB)更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑... 详细信息

金属-空气电池(MABs)具有成本低、环境友好、比功率和比能量高等优点,而其中的铁-空气电池(IAB)更具有资源丰富以及高比能量等特点,但IAB在充放电过程中存在的铁电极钝化、腐蚀、自放电、析氢反应以及体积变化等问题制约着其发展。考虑到在铁负极制备过程中通常使用乙炔黑作为导电与支撑活性物质的作用,为了考察其他碳材料对铁电极电化学性能的影响,分别利用乙炔黑、石墨粉和碳纳米管制备了不同的铁电极,并与Pt/C空气电极组装成相应的铁-空气电池,对这些电池进行了不同电流密度下的充放电研究并测试了放电极化曲线。结果表明,碳纳米管修饰铁负极的电池整体性能优异,表现出较高的循环稳定性、较高的充放电电压效率以及功率密度。

关键词：电化学纳米材料再生能源铁-空气电池

二噁英及其类似物的雄激素干扰效应的虚拟筛选和分子动力学模拟

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环境科学学报 2024年第3期44卷 468-478页

作者：王瑜陈双扣朱万宏徐曦重庆科技大学化学化工学院重庆401331

二噁英作为典型的环境污染物引发的内分泌干扰效应威胁着人类的健康,为了快速发现潜在的对人体雄激素有干扰效应的二噁英类似物(Dioxin-like compounds,DLCs)并研究其干扰机制,采用基于分子对接的虚拟筛选研究方法,建立雄激素受体(AR)的... 详细信息

二噁英作为典型的环境污染物引发的内分泌干扰效应威胁着人类的健康,为了快速发现潜在的对人体雄激素有干扰效应的二噁英类似物(Dioxin-like compounds,DLCs)并研究其干扰机制,采用基于分子对接的虚拟筛选研究方法,建立雄激素受体(AR)的3个靶点蛋白2AX6、1T7T和6ULB的分子对接模型,并通过Autodock Vina程序进行虚拟筛选方法学研究.结果表明,2AX6靶点蛋白模型对引起雄激素干扰效应的二噁英类物质具有较强的富集能力,基于该模型对ZINC数据库进行虚拟筛选发现8个DLCs与靶点蛋白结合能值低于阈值-24.27 kJ·moL^(-1),且与毒性最强的二噁英化合物TCDD的结构高度相似,毒性预测发现其均具有潜在的雄激素干扰效应,其中4个与AR受体有强的相互作用;分子动力学模拟(Molecular Dynamics,MD)研究表明,DLCs与2AX6靶点蛋白主要通过与Arg752和Gln711氨基酸残基形成氢键及其他氨基酸残基的疏水作用稳定结合,形成的复合物体系的均方根偏差(Root mean square deviation, RMSD)值最终稳定在0.11~0.13 nm,与TCDD的雄激素干扰效应作用机制相似.研究对快速筛选潜在的环境内分泌干扰物与毒性评估提供了有益的探索.

关键词：二噁英类二噁英物雄激素干扰效应虚拟筛选分子动力学

基于薯蓣皂苷元催化合成N-甲基吲哚孕烯醇酮化合物及其抗肿瘤活性

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 54-61页

作者：董远马养民马思悦孙任伟中国轻工业轻化工助剂重点实验室陕西科技大学化学与化工学院西安710021

利用N-甲基吲哚对类固醇药物的前驱体16-脱氢孕烯醇酮乙酸酯(16-DPA)的D环C16位进行修饰,采用ZrCl_4-乙酸乙酯廉价催化体系,合成了16个3β-乙酰氧基-16α-3'-吲哚孕烯醇酮化合物和6个3β-羟基-16α-3'-吲哚孕烯醇酮衍生物.该方法具有收... 详细信息

利用N-甲基吲哚对类固醇药物的前驱体16-脱氢孕烯醇酮乙酸酯(16-DPA)的D环C16位进行修饰,采用ZrCl_4-乙酸乙酯廉价催化体系,合成了16个3β-乙酰氧基-16α-3'-吲哚孕烯醇酮化合物和6个3β-羟基-16α-3'-吲哚孕烯醇酮衍生物.该方法具有收率高、立体选择性好和底物适应性强等优点.通过噻唑蓝(MTT)比色法测试了22个化合物对三阴性乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的抗肿瘤活性.初步测试结果表明, 3β-乙酰氧基-16α-3'-吲哚孕烯醇酮化合物6h和6i对MDA-MB-231癌细胞有较好的抑制活性,其半数抑制浓度(IC_(50))分别为18.07和23.22μmol/L;而化合物7a~7f均对MDA-MB-231癌细胞有较好的抑制活性,其中化合物7e的抗肿瘤活性最好,其IC_(50)为12.50μmol/L.目标化合物为药物筛选提供了一定的参考.

关键词： 16-脱氢孕烯醇酮乙酸酯孕烯醇酮 N-甲基吲哚抗肿瘤活性

聚丙烯酸酯无皂乳液的构建及对水性油墨性能的影响

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精细化工 2024年第4期41卷 920-928页

作者：郑咏佳费贵强段仪豪郑熙熙桑起龙徐洪杰陕西科技大学化学化工学院陕西西安710021 陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、2-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯基三异丙氧基硅烷(A-173)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,合成了丙烯酸酯大分子乳化剂,再通过... 详细信息

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、2-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、乙烯基三异丙氧基硅烷(A-173)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)为引发剂,合成了丙烯酸酯大分子乳化剂,再通过无皂乳液聚合法合成了聚丙烯酸酯无皂乳液,将其与颜料等混合制备了水性油墨。采用FTIR、DSC、TEM、SEM对聚合物的结构及性能进行了表征,考察了不同BPO用量对丙烯酸酯大分子乳化剂的影响,不同AA添加量对乳液及水性油墨的影响。结果表明:当BPO用量为单体总质量的4.18%时,丙烯酸酯大分子乳化剂具有最低表面张力40.43mN/m;当AA添加量为单体总质量的1.00%时,聚丙烯酸酯无皂乳液具有合格的储存稳定性,乳胶膜拉伸强度可达5.00 MPa,断裂伸长率为200%,玻璃化转变温度为18.5℃,所制备的水性油墨黏度为23.79mPa·s,附着牢度90.75%,耐摩擦性4.5级。

关键词：大分子乳化剂乳液聚合丙烯酸酯无皂乳液水性油墨

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酸皮基磷光型碳点的制备及防伪应用

精细化工 2024年第4期41卷 796-803,880页

作者：张文博李莉王佳宁李雯鲍艳范倩倩马建中陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心陕西西安710021 陕西科技大学化学与化工学院陕西西安710021 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021

以浸酸山羊皮为碳源、硼酸为硼源,采用热解法制备了磷光型碳点(P-CDs)。探讨了浸酸山羊皮含量、反应pH、反应温度和反应时间对P-CDs余辉时间的影响。采用有机元素分析仪、SEM、EDS、TEM、FTIR、XRD对样品进行了表征,并评价了P-CDs的防... 详细信息

以浸酸山羊皮为碳源、硼酸为硼源,采用热解法制备了磷光型碳点(P-CDs)。探讨了浸酸山羊皮含量、反应pH、反应温度和反应时间对P-CDs余辉时间的影响。采用有机元素分析仪、SEM、EDS、TEM、FTIR、XRD对样品进行了表征,并评价了P-CDs的防伪应用。结果表明,在浸酸山羊皮含量(以3 g硼酸为基准,下同)4.10%、反应pH为7、反应温度为225℃、反应时间为7.5 h的条件下,制备的P-CDs的余辉时间达到12s;该材料的最佳发射波长为520 nm,对应明亮的青绿色余辉。P-CDs平均粒径为4.42 nm,具有典型的石墨结构,硼原子成功地掺入到碳点中,形成了C—B、B—O等共轭链结构,稳定了三重激发态,延长了余辉时间。

关键词：浸酸山羊皮碳点磷光防伪功能材料

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电沉积NiCu合金锚定Co_2P纳米线调控电子结构增强的析氢反应

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 87-95页

作者：刘文欢王康康窦嘉阳张彤琛董社英西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的... 详细信息

发展高效稳定的析氢反应(HER)是实现电解水技术广泛应用于工业的关键.本文以泡沫镍(NF)为基材,通过水热-热解-电沉积法合成了具有三维高分散非均相的HER催化剂CuAl@Co_(2)P/NF.研究发现,晶面与非晶面异质结的形成增加了该催化剂自身的活性位点,各元素之间的协同作用使体系内Co原子核外电子重新排布,降低了对吸附H^(*)的吸附能力,加快了析氢反应过程中的反应动力学.该催化剂在碱性和酸性介质中均表现出良好的HER活性和稳定性,电流密度为10 mA/cm^(2)时的过电势分别为83和27 mV,尤其在碱性环境下连续工作72 h后的电位基本保持不变.

关键词：磷化物镍铜合金异质结电催化析氢反应