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基于Co_(3)O_(4)@CNTs信号放大的有机磷与葡萄糖酶基传感器

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分析试验室 2024年第4期43卷 455-462页

作者：李杰张捷王康康董社英西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055

利用六水合硝酸钴(Co(NO_(3))2·6H_(2)O)与对苯二甲酸(HOOC-C6H4-COOH)合成MOF-71前驱体,将其与双氰胺(C_(2)H_(4)N_(4))混合热解,得到在Co_(3)O_(4)上生长碳纳米管(CNTs)的Co_(3)O_(4)@CNTs电极修饰材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附曲线(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDS)对材料进行表征。结果表明,该纳米复合材料具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积,可增大乙酰胆碱酯酶(ACh E)和葡萄糖氧化酶(GOD)的负载量,起到信号放大的作用。电化学研究表明:MOF-71的热解及其与CNTs的复合使Co_(3)O_(4)@CNTs具有优良的导电性,也有利于信号的提升。将其分别固定ACh E和GOD,构建酶基传感器用于检测有机磷农药和葡萄糖(Glu)。检测甲基对硫磷时,其线性范围为1.0×10^(-3)~1.0 ng/mL,检出限低至0.31 pg/mL;检测对氧磷时,其线性范围为1.0×10^(-3)~1.0 ng/mL,检出限低至0.34 pg/mL;检测Glu时,其线性范围为0.1~5μmol/L和10~200μmol/L,检出限为0.04μmol/L。

关键词： Co_(3)O_(4)@CNTs 甲基对硫磷对氧磷葡萄糖电化学生物酶传感器

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钾霞石制备体系碱性滤液的利用技术

岩石矿物学杂志 2024年第1期43卷 125-130页

作者：路华龙霍光祥段永华勾明雷刘军娜刘晨河南科技大学化学化工学院河南洛阳471000

为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5... 详细信息

为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)_(3)中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m^(2)/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。

关键词：钾霞石水热法氢氧化铝

具有双态发光性质的双光子丹磺酰类荧光探针的合成及其在硫化氢检测中的应用研究

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有机化学 2024年

作者：何春刘姝祺成奋民郝远强陈述张培盛曾荣今湖南科技大学化学化工学院

硫化氢(H2S)是一种具有刺激性的易挥发环境毒性气体，同时也是生物体内的重要功能小分子，因此开发能检测不同状态下(如溶液态和气态)H2S的荧光探针至关重要。本研究合成了一种具有双态发光(DSE)性质和高荧光量子产率的丹磺酰类荧光团DN... 详细信息

硫化氢(H2S)是一种具有刺激性的易挥发环境毒性气体，同时也是生物体内的重要功能小分子，因此开发能检测不同状态下(如溶液态和气态)H2S的荧光探针至关重要。本研究合成了一种具有双态发光(DSE)性质和高荧光量子产率的丹磺酰类荧光团DNs-HPP，进一步引入2,4-二硝基苯磺酰基，合成得到了一种用于检测H2S的荧光探针DNs-HPP-DNBS。基于DNs-HPP的DSE性质，探针DNs-HPP-DNBS不仅能实现溶液中H2S的灵敏检测(检测限为1.16μmol·L-1)，同时负载于固相基底后还能实现对气态H2S的监测。此外，该探针独特的双光子性能还使其在生物成像等领域具有良好的应用潜力。

关键词：双态发光双光子荧光探针硫化氢

无烟煤的微波辐照–固相力化学石墨烯化及与天然橡胶的纳米复合

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 382-393页

作者：黄吉董婉秋陈创前牛红梅康洁李侃社西安科技大学化学与化工学院

将无烟煤与路易斯酸催化剂CuCl2混合均匀后置于微波场–固相剪切力场交替作用下进行固相反应，微波场使煤分子内温度达到煤基石墨烯化的反应温度，路易斯酸催化剂在高温环境下使煤分子进行烷基脱除反应，固相力化学反应器提供强大的剪... 详细信息

将无烟煤与路易斯酸催化剂CuCl2混合均匀后置于微波场–固相剪切力场交替作用下进行固相反应，微波场使煤分子内温度达到煤基石墨烯化的反应温度，路易斯酸催化剂在高温环境下使煤分子进行烷基脱除反应，固相力化学反应器提供强大的剪切力场重复粉碎剥离，实现了太西无烟煤的直接石墨烯化，进而在固相剪切碾磨中实现了煤基石墨烯与天然橡胶（NR）的纳米级复合，成功制备出抗静电煤基石墨烯/天然橡胶纳米复合材料。通过工业分析、元素分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱和原子力显微镜等手段分阶段表征了所制备纳米复合材料的结构与性能。结果表明，在氯化铜催化–固相剪切碾磨–微波辐照的共同作用下，可以实现太西无烟煤的粉碎、剥离、脱氧、脱烃、脱氢、芳香稠环，进而向石墨烯化方向发展，最终得到了3.5 nm厚度2D形貌的“煤基石墨烯（CB–GE）”;CB–GE可以实现对天然橡胶的增强和导静电功能化，当CB–GE质量分数为20%时，CB–GE/NR纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和电导率分别达到22.36 MPa、278.8%和9.8×10-4S/cm，与天然橡胶材料相比分别提高314.1%、40.52%和9个数量级，当CB–GE质量分数为4%时即可达到抗静电的要求。这表明所制备的CB–GE可以实现对天然橡胶的增强和导静电功能化。氯化铜催化–固相剪切力场–微波场综合作用技术进行无烟煤的石墨烯化过程几乎无“三废”产生，可提升制备煤基石墨烯复合材料的经济性。同时固相力化学复合技术可实现纳米级石墨烯化无烟煤在不同聚合物基体材料中的纳米分散和直接复合，可以得到定向煤基石墨烯/聚合物纳米复合材料。

关键词：太西无烟煤微波辐照固相力化学煤基石墨烯天然橡胶纳米复合材料

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Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结可见光催化降解四环素

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无机材料学报 2024年第3期39卷 321-329,I0005-I0008页

作者：叶茂森王耀许冰王康康张胜楠冯建情西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 西北有色金属研究院西安710016

构建异质结能够有效抑制光催化剂中光生电子和空穴的快速复合。本研究采用水热法、煅烧法以及溶剂热法合成了Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结光催化剂,利用不同研究手段分析材料的组成、形貌以及光电化学性能。结果发现... 详细信息

构建异质结能够有效抑制光催化剂中光生电子和空穴的快速复合。本研究采用水热法、煅烧法以及溶剂热法合成了Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结光催化剂,利用不同研究手段分析材料的组成、形貌以及光电化学性能。结果发现,复合材料的最佳组成为25%ABOBM(Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6)的质量比为1:4)。在可见光照射下25%ABOBM对四环素(TC)的降解效率可达85.6%,明显高于Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6),而且三次循环实验后仍具有良好的稳定性。25%ABOBM光催化性能的提高可归因于Ag_(2)O、Bi_(2)O_(3)以及Bi_(2)MoO_(6)之间异质结的构建和特殊形貌的形成。自由基捕获实验和电子顺磁共振谱(EPR)结果表明,h+和·O2-在TC的降解过程中发挥着主要作用,而·OH和1O2发挥着次要作用。实验还探索了相关光催化机理,并利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对TC可能的降解路径进行了分析。本研究为双异质结光催化剂的制备及其在有机污染物降解应用方面提供了新的思路。

关键词： Bi_(2)MoO_(6) Ag_(2)O Bi_(2)O_(3) 光催化降解四环素异质结

Ga基液态金属@COFs的制备及其聚酰亚胺复合涂层的摩擦学性能

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精细化工 2024年

作者：刘超唐雨凡薛新靳子杨仓鲍艳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陕西科技大学化学与化工学院哈尔滨工程大学外国语学院

采用共价有机框架聚合物（COFs）对经聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的镓基液态金属（GLM）进行包覆，制备了固-液复合润滑微胶囊（GLM@COFs），将GLM@COFs加入到聚酰亚胺（PI）中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs... 详细信息

采用共价有机框架聚合物（COFs）对经聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改性的镓基液态金属（GLM）进行包覆，制备了固-液复合润滑微胶囊（GLM@COFs），将GLM@COFs加入到聚酰亚胺（PI）中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs的结构组成进行了表征，考察了GLM@COFs添加量〔以4，4'-二氨基二苯醚（ODA）、均苯四甲酸酐（BTDA）和GLM@COFs总质量计，下同〕对GLM@COFs/PI复合涂层摩擦学性能的影响，采用SEM和XPS探究了磨损面对涂层磨损机理。结果表明，GLM@COFs呈平均粒径约2 μm的球形；当GLM@COFs添加量为0.9%时，GLM@COFs/PI复合涂层的摩擦学性能最优，摩擦系数和体积磨损率分别为0.22和6.3×10-6mm3/（N·m），与未添加GLM@COFs的PI涂层相比，分别降低了35.3%和61.1%。COFs包覆GLM不仅可有效改善GLM与PI基体的相容性，还可有效发挥COFs与GLM协同减摩和耐磨的作用，在摩擦表面形成一层固-液复合自润滑转移膜，避免了基体和金属摩擦副之间的直接接触，进而有效降低了复合涂层的摩擦系数及体积磨损率。

关键词： Ga基液态金属共价有机框架聚合物聚酰亚胺涂层摩擦学功能材料

含四芳基咪唑结构的热重排气体分离膜的制备与性能研究

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高分子学报 2024年第2期55卷 212-221页

作者：李品儒肖国勇陈元林鲁云华李琳王同华辽宁科技大学化工学院鞍山114051 大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室碳素实验室大连116024

合成了一种新型含四芳基咪唑结构的二胺单体4,4’-(4,5-二苯基-(3-羟基-4-氨基苯氧基)苯基)咪唑(PMAPPP),然后分别与5种二酐单体聚合,经热酰亚胺化处理得到含羟基聚酰亚胺(HPI)薄膜.接着,对这些薄膜进行450℃热处理,得到相应的热重排(TR... 详细信息

合成了一种新型含四芳基咪唑结构的二胺单体4,4’-(4,5-二苯基-(3-羟基-4-氨基苯氧基)苯基)咪唑(PMAPPP),然后分别与5种二酐单体聚合,经热酰亚胺化处理得到含羟基聚酰亚胺(HPI)薄膜.接着,对这些薄膜进行450℃热处理,得到相应的热重排(TR)膜材料,并对薄膜进行了结构与性能表征.结果表明,刚性大体积四芳基咪唑结构的引入使HPI膜表现出优异的热性能和力学性能,玻璃化转变温度在263~361℃,拉伸强度在98.4~118.3 MPa.热重排后,TR膜的气体分离性能得到了显著提高.其中,TR(PMAPPP-6FDA)的气体渗透性能最佳,即H_(2)(269.31 Barrer)、CO_(2)(284.25 Barrer)、O_(2)(62.75 Barrer)和N_(2)(10.67 Barrer),CO_(2)/N_(2)和O_(2)/N_(2)的理想选择性分别为25.24和5.88,且O_(2)/N_(2)的分离性能超过2008 Robeson上限.因此,将四芳基咪唑结构引入到HPI分子结构中,可以获得一类气体分离性能优异的TR膜材料.

关键词：四芳基咪唑结构聚酰亚胺热重排气体分离膜

头孢唑肟钠及其与Eu配合物对铝合金表面的缓蚀作用

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中国稀土学报 2024年

作者：贾艳刘金彦敖然何伟陈博内蒙古科技大学化学与化工学院

本文研究了头孢唑肟钠（CFZS）、Eu3+及其形成的配合物CFZS-Eu3+对AA2024-T4铝合金在3.5% NaCl溶液的缓蚀性能及其在金属表面的吸附机理。通过电导法确定CFZS与Eu3+以2:1的摩尔比形成了八配位的配合物。采用失重法研究了CFZS/Eu3+以及CF... 详细信息

本文研究了头孢唑肟钠（CFZS）、Eu3+及其形成的配合物CFZS-Eu3+对AA2024-T4铝合金在3.5% NaCl溶液的缓蚀性能及其在金属表面的吸附机理。通过电导法确定CFZS与Eu3+以2:1的摩尔比形成了八配位的配合物。采用失重法研究了CFZS/Eu3+以及CFZS-Eu3+对铝合金表面的缓蚀效果及规律，结果表明单一CFZS在浓度1×10-3mol·L-1时，其缓蚀效率最佳约为80%，单一Eu3+缓蚀效果不明显。固定CFZS浓度为1×10-3mol·L-1，CFZS与Eu3+以2:1的比例配合，缓蚀效率可达94%，说明CFZS-Eu3+对铝合金的缓蚀效果比单一稀土或单一药物好。动电位极化法和电化学阻抗谱法研究了缓蚀剂对电化学性质的影响，极化曲线说明缓蚀剂是以控制阴极为主的混合型缓蚀剂，阻抗结果表明缓蚀剂可抑制铝合金表面的电荷转移过程。表面分析技术表征铝合金表面微观形貌，SEM/EDS mapping表现出经过处理后的铝合金表面变得平整，金属表面存在N、S和Eu元素；接触角测试表明金属表面平均接触角由58.80°增大到91.40°，缓蚀剂对金属表面有保护作用；AFM测试显示金属表面的微观图像，平均粗糙度Ra由87.8nm减小到42.6nm；XPS研究了金属表面吸附膜的化学成分及存在状态，说明缓蚀剂吸附在金属表面。CFZS-Eu3+对铝合金有很好的缓蚀效果，该缓蚀剂具有无毒无害、绿色环保的优点，符合绿色化学发展理念。

关键词： Eu 头孢唑肟钠铝合金缓蚀剂

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静电纺丝阻燃纳米纤维的研究进展

复合材料学报 2024年第6期41卷 2801-2814页

作者：鲍艳赵海航高璐张文博陕西科技大学轻工科学与工程学院(柔性电子学院) 西安710021 陕西科技大学轻化工程国家级实验教学示范中心西安710021

静电纺丝纳米纤维具有可调控的纤维直径和分布、相互连通的孔结构、高孔隙率、高比表面积、可控纤维堆积密度等优点,成为近年来研究的热点。阻燃性是高分子材料的重要特性,阻燃纤维相较普通纤维具有使用安全性高的特点,研发具有阻燃特... 详细信息

静电纺丝纳米纤维具有可调控的纤维直径和分布、相互连通的孔结构、高孔隙率、高比表面积、可控纤维堆积密度等优点,成为近年来研究的热点。阻燃性是高分子材料的重要特性,阻燃纤维相较普通纤维具有使用安全性高的特点,研发具有阻燃特性的纳米纤维具有重要意义。静电纺丝技术提供了将纳米颗粒结合到聚合物溶液中并获得具有多种功能复合纤维材料的可能性。基于此,本文综述了采用静电纺丝技术制备阻燃纳米纤维的研究进展,特别是对静电纺丝阻燃纳米纤维的结构进行了分类,主要包括共混结构、核-壳结构、并列结构和多孔结构,并总结了不同结构阻燃纳米纤维的优缺点。然后对静电纺丝阻燃纳米纤维在锂离子电池隔膜、空气过滤、火灾报警传感、防护材料等领域的应用进行了归纳,最后对静电纺丝阻燃纳米纤维未来的发展方向进行了展望。

关键词：静电纺丝阻燃纳米纤维结构应用