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单原子铁选择性电催化活化过硫酸盐实现苯酚的资源化转化

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科学通报 2025年

作者：宋炎锴陈敏韦宇韬冯智渊赵红颖同济大学化学科学与工程学院上海市化学品分析风险评估与控制重点实验室

将苯酚选择性转化为高附加值的化学品对苯醌(p-BQ)是目前污染物资源化转化研究的焦点之一.与具有强氧化性的羟基自由基和硫酸根自由基相比,高价铁物种(FeIV=O和FeV=O)与单线态氧(1O2)氧化能力适中,可以选择性将污染物定向转化为高附加... 详细信息

将苯酚选择性转化为高附加值的化学品对苯醌(p-BQ)是目前污染物资源化转化研究的焦点之一.与具有强氧化性的羟基自由基和硫酸根自由基相比,高价铁物种(FeIV=O和FeV=O)与单线态氧(1O2)氧化能力适中,可以选择性将污染物定向转化为高附加值的下游中间体,从而实现资源化利用.因此,本文报道了一种有效的电化学策略,通过热聚合法制备单原子铁负载的氧掺杂石墨相氮化碳(Fe-OCN)阴极材料,电催化活化过一硫酸盐(PMS)产生高价铁物种和单线氧,选择性氧化苯酚为高附加值的醌类产物.研究结果表明,通过优化铁掺杂量、电流强度、苯酚浓度和反应时间等条件,可以实现苯酚到对苯醌的高效转化:苯酚的转化率在70 min内达到了91.93%,苯醌的选择性和收率分别为69.21%和63.63%. Fe-OCN阴极材料在较宽的pH的范围(3～7)和多种无机离子的干扰下依旧能保持较高的性能,并且在处理含酚焦化废水的实际应用中也具有较好的效果,为实现酚类废水高附加值资源化利用提供了一个新的思路.

关键词：单原子铁 PMS活化高价铁苯酚资源化转化

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距离划分下基于一致性协议的符号网络能控性

智能系统学报 2025年

作者：赵慧慧纪志坚青岛大学自动化学院

针对一般线性多智能体系统研究了符号网络的能控性。首先，聚焦2种不同的leader-follower模型，分析并描述了二者在表现形式上呈现出的差异。其次，基于上述模型，利用首次提出的距离划分这一工具，从网络拓扑的角度定量刻画了网络的能... 详细信息

针对一般线性多智能体系统研究了符号网络的能控性。首先，聚焦2种不同的leader-follower模型，分析并描述了二者在表现形式上呈现出的差异。其次，基于上述模型，利用首次提出的距离划分这一工具，从网络拓扑的角度定量刻画了网络的能控子空间。进一步，受距离划分的启发，得到了系统K步可控的条件(K步可控是指控制信号在K步之内可达所有节点，K值等于系统的能控性指数)。特别地，针对密集网络(结构更为复杂)拓扑，给出了一种计算系统K值的算法，该算法从图论视角入手，通过遍历和删减边的操作，避免了传统方法中通过复杂的矩阵计算才得到K值的问题，并为领导者的选择提供了方法。最后，通过例子验证了算法的有效性。

关键词：多智能体系统距离划分无向符号网络能控性 leader-follower模型特征值特征向量控制理论

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符号矩阵权重多智能体的可聚集性

复杂系统与复杂性科学 2025年

作者：朱佳慧纪志坚国俊豪青岛大学自动化学院青岛大学系统科学研究院

本文研究了符号有向图下，一般线性和矩阵权重多智能体系统的可聚集性问题。首先，利用能控性结构分解给出了一般线性多智能体系统可聚集的充分条件。其次，结合能控子空间和图论，提出了一类矩阵权重下多智能体系统可聚集的图论条件。... 详细信息

本文研究了符号有向图下，一般线性和矩阵权重多智能体系统的可聚集性问题。首先，利用能控性结构分解给出了一般线性多智能体系统可聚集的充分条件。其次，结合能控子空间和图论，提出了一类矩阵权重下多智能体系统可聚集的图论条件。最后，提出符号矩阵权重距离等价划分的定义，给出了在该划分下的一般矩阵权重可聚集的判定条件，发现权重矩阵的非零元素同为正值或同为负值时系统可聚集。

关键词：有向符号图多智能体系统可聚集性矩阵权重

矢野鞘氨醇菌酯酶 SyEst870 的重组表达及其对氨基甲酸酯类农药的降解

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生物工程学报 2025年

作者：谢晓倩冯印周圆媛颜鑫袁晓琴仇伍霞毛新芳刘忠渊四川轻化工大学化学工程学院

氨基甲酸酯类农药是针对有机氯和有机磷农药的缺点而开发的一种新型广谱杀虫、杀螨、除草剂，其广泛使用及其缓慢降解导致环境污染，对生态系统和人类健康造成损害，残留农药的处理是目前环境保护中亟待解决的问题。本研究通过原核表达... 详细信息

氨基甲酸酯类农药是针对有机氯和有机磷农药的缺点而开发的一种新型广谱杀虫、杀螨、除草剂，其广泛使用及其缓慢降解导致环境污染，对生态系统和人类健康造成损害，残留农药的处理是目前环境保护中亟待解决的问题。本研究通过原核表达矢野鞘氨醇菌(Sphingobium yanoikuyae) SGNH/GDSL水解酶家族蛋白SyEst870，研究重组蛋白对氨基甲酸酯类农药的降解能力。构建原核表达载体pET-32a-SyEst870，转化大肠杆菌(Escherichia coli) BL21进行异源表达并纯化；以对硝基苯酚乙酸酯为底物和对硝基苯酚标准曲线评估酶活性测定酶活性以及温度、pH、金属离子的影响；通过液相色谱-质谱联用技术(liquid chromatography-mass spectrometry， LC-MS)检测SyEst870对甲萘威、速灭威、异丙威的降解能力，并使用气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry， GC-MS)检测SyEst870对3种农药的降解产物。结果显示通过大肠杆菌异源表达得到SyEst870可溶性蛋白，经过亲和层析得到酶活为677.5 U的SyEst870，SyEst870在30 ℃、pH 7.0条件下，24 h内对起始浓度为100 mg/L的甲萘威、速灭威和异丙威降解率分别为82.34%、84.43%、92.87%；甲萘威的降解产物主要为α-萘酚和异氰酸甲酯；速灭威的降解产物主要为间甲酚和异氰酸甲酯；异丙威的主要降解产物为2-异丙基苯酚和异氰酸甲酯。相较于?氨基甲酸酯类农药在自然环境中数天到数周的半衰期，?重组蛋白SyEst870可快速消除氨基甲酸酯类农药的残留，本研究为解决环境和果蔬中的农药残留问题奠定了基础。

关键词：矢野鞘氨醇菌 SGNH/GDSL水解酶原核表达氨基甲酸酯类农药

不同种类低共熔溶剂改性木质纤维素制备阻燃复合材料

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高分子材料科学与工程 2025年

作者：魏利萍李翔宇刘英俊杜爱华青岛科技大学高分子科学与工程学院

木质纤维素的可燃性给其在纺织、建筑和装饰等领域的应用带来了极大的挑战。本文选用2种低共熔溶剂改性木质纤维素，然后负载聚磷酸铵-氢氧化铝（APP-ATH）双效阻燃剂制备阻燃复合材料。红外光谱显示改性后的木质纤维素表面基团种类发... 详细信息

木质纤维素的可燃性给其在纺织、建筑和装饰等领域的应用带来了极大的挑战。本文选用2种低共熔溶剂改性木质纤维素，然后负载聚磷酸铵-氢氧化铝（APP-ATH）双效阻燃剂制备阻燃复合材料。红外光谱显示改性后的木质纤维素表面基团种类发生变化，扫描电镜图像中改性的木质纤维素表面粗糙，随着阻燃剂含量的增加，负载的阻燃剂量增多。通过锥形量热仪实验，发现与纯木质纤维素相比，改性负载阻燃剂制备的复合材料的阻燃效果明显。根据三点弯曲实验得到的力学性能结果，氯化胆碱/腰果酚体系弯曲强度高于氯化胆碱/乙二醇/草酸体系，且氯化胆碱/腰果酚体系的弯曲强度高于纯木质纤维素。这将使木质纤维素基阻燃材料的应用更加广泛和深入。

关键词：低共熔溶剂木质纤维素阻燃力学性能

基于羧甲基纤维素包裹铜纳米颗粒复合材料电化学传感器检测牛奶中诺氟沙星

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食品科学 2025年第1期46卷 184-191页

作者：李胜男胡民康秦伯扬杨文冯俊杜海军贵州民族大学化学工程学院贵州贵阳550025 贵州省农业科学院茶叶研究所贵州贵阳550006 伊犁师范大学化学化工学院新疆伊宁835000

以羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)包覆的铜纳米颗粒(copper nanoparticles,Cu NPs)和碳黑(carbon black,CB)为原料,制备CMC@Cu/CB复合材料,构建检测诺氟沙星(norfloxacin,NFX)的高灵敏度电化学传感器。基于扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射等手段对CMC@Cu/CB结构和形貌进行表征,在玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)表面滴铸复合材料悬浮液,制备CMC@Cu/CB/GCE传感器。结果表明:CMC@Cu/CB/GCE呈均匀分散球状,传感器对NFX具有良好的电流响应,线性范围为0.4~100.0μmol/L,检出限为0.24μmol/L(R_(SN)=3),此外,该修饰电极对实际样品中NFX的测定具有良好的灵敏度和稳定性,对牛奶提取物中NFX的加标回收率为98.8%~112.5%。同时,由于实验过程中原材料价格低廉,传感器的制备成本极低,在实际检测中具有良好的应用前景。

关键词：电化学传感器诺氟沙星铜纳米颗粒羧甲基纤维素

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基于萘并呋喃-锌配合物的一氧化氮荧光探针的构建及荧光成像

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分析试验室 2025年

作者：肖嘉扬宗洪凤崔彤张丽高妍高云辽宁科技大学化学工程学院

以萘并[2，1-b]呋喃-2-碳酰肼和4-（二乙氨基）水杨醛为原料，经缩合反应，制备了一种新型配体SPA，配体SPA与Zn2+按照1∶1络合，制备了荧光探针SPA-Zn2+。通过高分辨率质谱（HR-MS）和核磁共振氢谱(1H NMR)对配体结构进行了表征。利用... 详细信息

以萘并[2，1-b]呋喃-2-碳酰肼和4-（二乙氨基）水杨醛为原料，经缩合反应，制备了一种新型配体SPA，配体SPA与Zn2+按照1∶1络合，制备了荧光探针SPA-Zn2+。通过高分辨率质谱（HR-MS）和核磁共振氢谱(1H NMR)对配体结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱合荧光光谱对探针SPA-Zn2+的识别性能进行了研究。结果表明，探针SPA-Zn2+可通过荧光“OFF-ON”高选择、高灵敏的识别一氧化氮（NO）。探针SPA-Zn2+可在60 s 内完成对NO的响应，且NO的检测限为3.57×10-8mol/L。探针SPA-Zn2+已被成功应用于细胞和裸鼠体内对NO的荧光成像研究。

关键词：荧光探针萘并呋喃锌配合物一氧化氮生物成像

γ-MnOOH/CoMn2O4高效活化过一硫酸盐降解罗丹明B的研究

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环境科学学报 2025年

作者：朱雨婷赵丹巫衡陈勇号孙天奇董延茂苏州科技大学环境科学与工程学院苏州科技大学化学与生命科学学院

采用溶胶-凝胶法合成CoMn2O4，再通过超声-水热法合成复合材料γ-MnOOH/CoMn2O4（MCMO），并通过SEM、XRD、XPS和FTIR等表征手段对催化剂进行了分析.结果表明，本研究成功制备出复合材料1-MCMO，且通过SEM表征观察到1-MCMO有效减少了CoM... 详细信息

采用溶胶-凝胶法合成CoMn2O4，再通过超声-水热法合成复合材料γ-MnOOH/CoMn2O4（MCMO），并通过SEM、XRD、XPS和FTIR等表征手段对催化剂进行了分析.结果表明，本研究成功制备出复合材料1-MCMO，且通过SEM表征观察到1-MCMO有效减少了CoMn2O4的团聚现象.同时，选用罗丹明B（RhB）为目标污染物，对γ-MnOOH/CoMn2O4/PMS体系的降解性能进行了考察.研究发现，在特定条件下(1-MCMO:10 mg,RhB:80 mg·L-1,PMS:0.2 mmol·L-1),1-MCMO/PMS体系16 min内对RhB的降解率接近100%.经过6次循环降解实验后1-MCMO/PMS体系对RhB的降解率仍然保持在90%以上，证明该催化剂具有较高可重复利用性和稳定性.该催化体系具有一定抗干扰性且能够适应较为宽泛的pH范围（pH=5～9）.通过淬灭实验及EPR分析确定10%γ-MnOOH/CoMn2O4/PMS体系中的主要活性物质为1O2，并提出RhB可能的降解途径.

关键词： γ-MnOOH CoMn O 过硫酸盐单线态氧罗丹明B

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蒙烯玻璃纤维织物及其红外辐射加热应用

科学通报 2025年

作者：苏清旭亓月刘忠范北京大学化学与分子工程学院北京石墨烯研究院

红外辐射是一种无需介质、穿透性强、兼容性高、应用广泛的热管理技术.随着该领域的不断发展,人们对先进红外辐射材料的需求不断增加.石墨烯作为一种新型柔性导电材料,具有优异的红外发射性质和辐射可调控的特点;玻璃纤维作为一种良好... 详细信息

红外辐射是一种无需介质、穿透性强、兼容性高、应用广泛的热管理技术.随着该领域的不断发展,人们对先进红外辐射材料的需求不断增加.石墨烯作为一种新型柔性导电材料,具有优异的红外发射性质和辐射可调控的特点;玻璃纤维作为一种良好的灰体辐射材料,发射率可达～0.7.因此,由石墨烯与玻璃纤维复合得到的蒙烯玻璃纤维有望成为一种良好的红外电加热材料.本工作采用化学气相沉积方法,以玻璃纤维为衬底,在其表面生长了一层连续态石墨烯薄膜,制备得到一种新型红外热辐射材料——蒙烯玻璃纤维（graphene-skinned glass fiber fabric,GGFF）.蒙烯玻璃纤维织物具备轻质、柔性的结构特点和可调的红外辐射特性.这种由石墨烯和玻璃纤维结合组成的“双辐射体”具有很高的红外发射率（～0.90）和电热辐射转换效率（～80.2%）.由GGFF制成的电加热元件在4.5 W cm-2的电功率密度下能够以～255.5°C s-1的响应速率迅速升温至～580°C,实现快速的电热响应并达到均匀的加热温度.这种新型电加热材料综合了石墨烯和玻璃纤维良好的红外辐射性质,其红外辐射性能明显优于传统商用电加热片,有望实现电热辐射领域高效节能的目标.

关键词：石墨烯玻璃纤维织物双辐射体新型红外辐射加热体