化学进展

综述与评论

朱宁,汪洋,陈丰秋,詹晓力

2008, 20 (10): 1447-1452 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

本文综述了原位傅立叶变换红外光谱(FTIR)在研究石油化工催化反应中积炭现象的进展，介绍了运用原位FTIR在表征催化异构化反应、催化还原反应、催化裂化反应过程中催化剂积炭的结果，总结了对固体酸催化剂和双官能贵金属-酸催化剂上积炭形式的研究，讨论了不同温度下的积炭形成的过程。结合本课题组对正庚烷催化裂解反应的初步研究结果，提出原位FTIR重点问题是峰的识别与归属，其应用可以拓展到更多催化反应的机理和历程的研究。

一氧化碳低温催化氧化^*

梁飞雪,朱华青,秦张峰,王国富,王建国,

2008, 20 (10): 1453-1464 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

一氧化碳 (CO) 催化氧化反应因在实际生活中应用广泛而受到人们普遍关注，如激光器中微量CO的消除、封闭体系中CO的消除、汽车尾气净化以及质子交换膜燃料电池中少量CO的消除等。本文总结了近年来CO低温催化氧化研究进展，包括催化剂及其制备方法、CO氧化反应机理以及不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的影响。催化剂的制备方法主要包括传统浸渍法、共沉淀法、沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法、化学气相沉积法、溶剂化金属原子浸渍法等。催化剂可分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂、以分子筛为载体的催化剂和合金催化剂等。CO氧化反应机理方面的相关报道较多，人们针对不同催化剂体系提出了各种假设。不同环境气氛对催化剂CO低温氧化性能的影响主要分为H₂O、CO₂、H₂和其它气氛等4部分进行描述。最后对该领域的发展前景进行了展望。

非硅体系介孔材料的合成^*

姜治平,江东亮,张景贤,林庆玲

2008, 20 (10): 1465-1473 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

本文主要从合成角度考察了几种主要类型的非硅介孔材料的研究进展, 从总体发展方面综述了金属氧化物、金属、硫属化物以及碳等材料的介孔形态材料的合成研究。全文回顾了自非硅体系介孔材料最早被合成以来的成果，选择介绍了早期较重要且有代表性的研究成果，详细地述评了其中突破性的进展，并重点介绍了各个体系近年来最新的研究进展。

甘油的催化选择氧化^*

李明燕,周春晖,Jorge N Beltramini,俞卫华,范永仙

2008, 20 (10): 1474-1486 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

综述了近年来生物柴油主要副产物甘油的催化选择氧化的研究进展。分析了甘油的化学催化选择氧化的反应网络；介绍了催化甘油选择氧化反应主要的催化剂如负载型金属催化剂、多孔催化剂以及有机酰基-TEMPO催化剂的催化性能及其催化机理；评述了甘油催化氧化过程中各反应条件等对产物选择性和反应物转化率的影响；概括了甘油的电催化氧化、甘油催化氧化聚合生成新型聚合物-聚丙酮二酸盐（Polyketomalonate）等新催化反应及其机理，总结了甘油生物催化氧化的产物二羟基丙酮（DHA）的新进展。最后提出了甘油的催化氧化存在的一些问题，并展望了甘油催化氧化的研究和发展方向。

真实溶剂似导体屏蔽模型(COSMO-RS)^*

牟天成,Jürgen Gmehling

2008, 20 (10): 1487-1494 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

真实溶剂似导体屏蔽模型（COSMO-RS, Conductor-like screening model for real solvents）是Klamt等人在连续介质溶剂化模式COSMO的基础上，结合统计力学方法发展起来的定量计算溶剂化现象的新方法。本文简单介绍了COSMO-RS的基本原理、概念，以及应用该模式的基本步骤。综述了COSMO-RS应用于离子性化合物、聚合物溶液体系、高温高压体系以及预测复杂生物体系的分配系数和药物设计的进展。评述了简化分子表面屏蔽电荷分布计算的COSMOfrag和GC-COSMO （group contribution COSMO）方法，对不同版本的COSMO-RS之间以及其与基团贡献方法的对比研究也作了详细的讨论，并指出了COSMO-RS的不足之处和进一步发展该模式的建议。

电化学双电层电容器用新型炭材料及其应用前景^*

张浩,曹高萍,杨裕生,徐斌,张文峰

2008, 20 (10): 1495-1500 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

活性炭是目前使用最为广泛的一种电化学双电层电容器（EDLC）的电极材料，但其固有的缺点制约了EDLC性能的进一步提高。用新型高性能炭电极材料可使EDLC比能量和比功率性能进一步提高。这些新型炭材料包括基于石墨层状结构的纳米门炭，基于碳纳米管阵列结构的毛皮炭，通过高温置换反应制备的骨架炭以及电极可整体成型的纳米孔玻态炭。本文介绍了这些炭材料的电化学特性及其在电化学双电层电容器中的应用，指出用这4种新型炭材料制备EDLC的比能量或比功率性能远高于目前活性炭基EDLC，具有良好的应用前景。

异型碳纳米管^*

薛冰纯,蔡文生,邵学广

2008, 20 (10): 1501-1508 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

通过引入缺陷环，直型碳纳米管可连接为不同形态的异型碳纳米管。异型碳纳米管因其在纳米电子科技领域潜在的应用而备受关注。本文综述了异型碳纳米管的合成方法，结构和稳定性的关系，其电学、力学、热学、光学性质以及相关的分子模拟方法在异型碳纳米管研究中的应用进展，并简要介绍了其在电子器件，储氢材料以及其它功能复合材料方面的应用。最后，讨论了目前研究中存在的问题并展望了该领域今后的发展趋势。

表面修饰纳米二氧化硅及其与聚合物的作用^*

束华东,李小红,张治军

2008, 20 (10): 1509-1514 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

本文综述了近几年国内外对纳米二氧化硅的表面化学修饰及其在聚合物基纳米复合材料中与基体作用方式的研究工作。对纳米SiO₂进行表面修饰可以改善纳米颗粒与聚合物基体间的亲和性，同时可以使纳米SiO₂表面功能化，有利于SiO₂与聚合物基体间形成强的结合力。纳米SiO₂与聚合物基体间可以以吸附力、氢键、共价键等方式结合，不同的结合方式对材料性能也会产生不同程度的影响。

阳离子型稀土金属有机化合物^*

郁楠,侯召民,席振峰

2008, 20 (10): 1515-1524 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

阳离子型金属有机化合物是催化烯烃聚合反应的活性物种，其结构与性质直接影响所得聚合物的微观结构和性能，具有重要的研究价值。对四族金属有机化合物的深入研究也推动了对其他前过渡金属和稀土金属有机化合物的研究。与为数众多的中性及阴离子型稀土金属有机化合物相比，由于具有较高的反应性、合成与分离不易，阳离子型稀土金属有机化合物直到最近才逐渐得到重视。本文介绍了近年来在阳离子型稀土金属有机化合物的合成、结构和催化烯烃聚合反应领域的研究进展。

以芳胺为电子给体的D-π-A有机光敏染料---- 染料敏化太阳电池中的应用^*

宋晓睿,王雪松,张宝文,

2008, 20 (10): 1524-1533 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

不含金属的有机染料在染料敏化太阳电池（DSC）中的应用愈加广泛，以芳胺为电子给体的D-π-A分子是其中重要的一类。本文依据芳香胺的结构，将近5年来应用于DSC中一百多个D-π-A分子分成四类，包括：基于N-烷基-苯胺的D-π-A光敏染料，基于三苯胺的D-π-A光敏染料，由包含芴基团的三芳胺构建的D-π-A光敏染料，包含芳胺基团的其它结构类型的D-π-A光敏染料。评述了它们的光电转换性能。

手性磷酸催化剂在不对称合成中的应用

陈小芬,刘增路,毛振民

2008, 20 (10): 1534-1543 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

手性磷酸是2004年报道的一类具有新型结构的强酸性Bronsted酸催化剂，近几年来的研究取得了很大的进展，已经成为有机小分子催化剂的一个重要分支。手性磷酸在催化一系列亚胺的加成和还原反应比如Mannich、亚胺的氢转移、亚胺的膦酰化、Pictet-Spengler、 Strecker、aza-Diels-Alder、 Friedel-Craft和α-重氮酯的烷基化等反应时都表现出了非常好的催化活性和立体选择性。本文主要综述了手性磷酸催化剂应用于亚胺相关反应的研究进展。

烯酮中间体及其在不对称环加成反应中的应用

方钊,唐瑞仁,罗佐文

2008, 20 (10): 1544-1552 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

烯酮作为一种重要的中间体在有机合成中具有非常广泛的应用，本文主要对烯酮中间体的结构与制备及近年来烯酮与醛或亚胺的[2+2]环加成反应以及与活泼不饱和双键的[2+2]或[4+2]环加成反应在不对称有机合成中的应用进展作一综述，包括不同催化剂对反应的立体选择性控制及其反应机理。

超临界水气化有机物制氢研究^*

晏波,韦朝海

2008, 20 (10): 1553-1561 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

针对一些有机物的超临界水气化（SCWG）制氢过程，分别概述了模型有机物如葡萄糖、甲醇、纤维素、木质素和真实生物质及有机废物/水的影响因素、中间产物及反应路径；分析了均相催化剂如碱、碱金属盐和非均相催化剂如ZrO₂、活性碳、贵金属、过渡金属的催化气化效率及催化机理，并指出非均相催化SCWG过程是SCWG技术的重要发展方向；对SCWG制氢过程热力学进行初步的讨论；简要介绍了目前世界上的3套SCWG制氢中试装置的运行情况，提出SCWG过程工业化应用的难点及未来技术的发展方向。

活性聚合在星形聚合物合成中的应用^*

闫强,隋晓锋,袁金颖

2008, 20 (10): 1562-1571 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

星形聚合物在近年来发展迅速，其结构、形态、合成方法与功能性是高分子科学的研究热点。本文主要从活性离子聚合手段与活性自由基聚合手段两方面对星形聚合物的合成方法进行分类，依托星形聚合物的单体选择、星形臂的特性以及整体功能性进行系统阐述，介绍近年来星形聚合物合成方法、形貌控制以及功能性质的最新研究进展。本文结合现阶段最新的研究成果，对星形聚合物在功能与应用之间的广泛前景与联系进行了展望与预测。

N-乙烯酰胺的活性自由基聚合进展^*

浦鸿汀,蔡相宇,万德成,杨根金

2008, 20 (10): 1572-1577 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

本文总结了N-乙烯酰胺类单体的活性自由基聚合进展。该类非共轭单体的活性自由基聚合一度是十分困难，但近年该领域取得了可喜的进展，如黄原酸酯和二硫代氨基甲酸酯家族的某些成员能成功的以加成-断裂链转移（RAFT）聚合或黄原酸酯交换法（MADIX）控制其分子量，在特定条件下还可以同时控制其立体结构。近年发现的有机铋、有机锑和有机碲化合物也成功应用于该类单体的（共）聚合，从而扩大了聚合物的结构谱。此外，原子转移自由基聚合（ATRP）中的某些体系也能在一定程度上控制该类单体的活性聚合。

星形聚乳酸^*

罗玉芬,汪朝阳,宋秀美,毛郑州

2008, 20 (10): 1578-1587 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

星形聚乳酸以其独特的结构与性能引起了人们的广泛兴趣，通常使用“先核后臂”法进行合成。本文根据不同类型的“核”进行分类，如小分子多羟基醇（天然糖醇）、无机（杂环）化合物的衍生物、金属有机化合物、多元酚的衍生物和星形高分子等，综述了星形聚乳酸近年来合成（尤其是丙交酯开环聚合法合成）、性能与应用等方面的研究进展，指出星形聚乳酸高分子量、低黏度、良好溶解性和热稳定性等优点有利于其在药物缓释等生物医用材料中的加工应用。

高分子量聚L-乳酸热降解回收L-丙交酯^*

刘迎,魏荣卿,魏军,刘晓宁

2008, 20 (10): 1588-1594 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

本文综述了高分子量聚L-乳酸(Poly(L-lactide), PLLA)经热降解直接回收L-丙交酯的研究进展。纯PLLA的热降解为无规反应，经添加金属类催化剂后，PLLA则可获得以L-丙交酯为主的热降解产物。本文介绍了聚乳酸热降解的反应机理，详细阐述了添加的金属催化剂的种类，及其催化PLLA热降解生成L-丙交酯及发生消旋化作用的机理。经PLLA热降解直接回收L-丙交酯技术的研究，可缩短PLLA再循环使用周期，既降低生产成本，又充分利用资源，达到促进发展循环经济的目的。

染料敏化太阳电池电解质^*

郭磊,潘旭,戴松元

2008, 20 (10): 1595-1605 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

染料敏化太阳电池是新一代的太阳电池，有着巨大的应用前景。其中电解质体系是电池组成的主要部分，对电池的性能有着重要的影响。本文介绍了染料敏化太阳电池的基本原理，详细评述了近几年国内外学者对染料敏化太阳电池用电解质体系的研究进展情况，根据电解质的存在状态将其分为液态、准固态和固态三大类并逐一进行介绍，最后对该领域的前景进行了展望。

纳米级锂离子电池正极材料LiFePO₄^*

梁风,戴永年,易惠华,熊学

2008, 20 (10): 1606-1611 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

LiFePO₄以其价格便宜，稳定性好，无毒等优点而倍受关注。但是非纳米LiFePO₄的电子导电率低及扩散系数小限制了其在锂离子电池领域的大规模应用。而纳米电极材料以其特有的优点很好的解决了这些问题。本文主要综述了国内外合成纳米级LiFePO₄的不同方法及所得材料的对电化学性能和相关机理，以及纳米LiFePO₄作为锂离子正极材料存在的问题。

新型节能CO₂零排放工艺——化学循环燃烧技术

王琦,程易,吴昌宁,金涌

2008, 20 (10): 1612-1620 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

介绍了一种新型节能CO₂零排放工艺——化学循环燃烧技术中几个热点研究问题，包括热力学分析、氧载体及反应器的设计与选用，探讨了化学循环燃烧技术在我国乃至国际清洁煤燃烧领域的发展前景。还对由化学循环概念发展过来的化学循环重整过程以及水分解制氢过程做了简要的概述，最后展望了化学循环燃烧技术的研究发展趋势。

超声-光催化降解水中有机污染物^*

王颖,牛军峰,张哲贇,隆兴兴

2008, 20 (10): 1621-1627 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

超声-光催化是一项近年发展起来的废水处理的新型高级氧化技术。该技术利用超声的空化效应、自由基效应以及机械效应强化光催化的催化效能，实现超声和光催化对水中有机污染物的协同降解。本文从水中有机污染物的超声-光催化降解机理、降解动力学、影响因素（光催化剂类型和投加量、超声频率和强度、溶液pH值、温度、反应物初始浓度、溶解性气体和离子强度）和反应器类型（悬浮型、固定床型）4个方面介绍了相关研究进展，提出了目前存在的主要问题，并展望了超声-光催化降解水中有机污染物的发展方向。

生物医用材料表面仿细胞膜结构改性^*

宫铭,杨珊,张世平,宫永宽

2008, 20 (10): 1628-1634 |

出版日期: 2008-10-24

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摘要

细胞膜因其固有的生物相容性，可以作为体内植入材料及器件表面生物相容化改性的范例。大量研究结果表明，用细胞外层膜的亲水官能团－磷酰胆碱基团修饰材料表面，可显著提高材料的生物相容性，具有广阔的应用前景。本文综述了用含磷酰胆碱基团小分子及聚合物进行仿细胞膜结构改性的各种方法及其代表性工作；讨论了不同方法得到的仿细胞膜结构表面的性能；总结了几种有影响的生物相容性机理；对仿细胞膜结构表面改性研究及应用的前景做了展望。

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