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新闻公告
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化学进展 2007, No.09 上一期 后一期 返回主页

特约稿
具有重要生物学意义的重金属及过渡金属离子荧光分子探针*
朱维平,徐玉芳,钱旭红
2007, 19 (9): 1229-1238 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
过渡金属及重金属广泛地存在于自然界中,其中的一些元素(如铜、锌等)在生命过程中具有非常重要的功能,而另外一些元素(如铅、汞、镉等)则在很低浓度时就对生物体具有极强的毒性。本文简要介绍了金属离子荧光探针的设计原理,并综述了近5年来具有重要生物学意义的重金属及过渡金属离子Pb2+、Hg2+、Cd2+、Cu2+、Cu+、Zn2+荧光分子探针的设计合成、性能及其在活细胞中应用研究的最新进展。
π-σ轨道作用能分解法和限制π轨道作用的几何优化*
虞忠衡,包鹏
2007, 19 (9): 1239-1248 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
简要地介绍能量分解法的发展历史,强调能量分解的特点是给量子化学的计算提供明确的化学意义,介绍本实验室建立的能量分解法和限制轨道作用的几何优化法。 在这两个方法的基础上,论证了π-电子离域是失稳定的;颠倒了经典有机结构理论中基本的因果关系——共轭效应和构象之间的因果关系;为芳香能的计算提供了一个新的模型和新的方法,表明芳香能的计算不再需要参考分子;定量地区别静电作用和电子离域在化学键形成中的作用;定量地讨论取代基效应和张力芳环的扭曲驱动力。
综述与评论
自组装的分子动力学模拟
邓平晔,张冬海,田亚峻,陈运法,丁辉
2007, 19 (9): 1249-1257 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
简要回顾了近年来国内外分子动力学模拟自组装的研究,对已报道的建模方法、可视化表现以及相关应用略作概述,并以此为基础对自组装过程的分子动力学模拟研究所面临的问题和尚需深入的内容进行了讨论。基于自组装、相变和涨落的固有联系,提出了以研究波动为手段,和以频率相关热容为研究对象的探索方向。希望能够为分子动力学模拟推动自组装研究提供有益的参考。
香豆素类荧光传感器*
马文辉,彭孝军,徐群,宋波
2007, 19 (9): 1258-1266 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
荧光传感器能够将分子识别的信息转换成荧光信号,荧光法在灵敏度、选择性和实时原位检测等方面优势突出。实时检测被分析物的水平已引起包括化学家、生物学家、临床生物化学家和环境学家的极大兴趣。以香豆素为基础的荧光传感器近年来已成为一个新兴的研究热点。本文综述了香豆素类荧光传感器在阳离子、阴离子、中性分子识别检测中的分子设计、作用机理和应用效果,展望了该领域的发展方向。
超临界(压缩)二氧化碳介质中的选择氧化*
胡玉,侯震山
2007, 19 (9): 1267-1274 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
由于超临界二氧化碳(SCCO2)具有稳定、安全、不燃、清洁无毒、粘度小、扩散快、可压缩的特殊性质,所以使得超临界二氧化碳非常适合作为催化反应的绿色溶剂.除此之外,多种气体在超临界二氧化碳中的溶解度很高,这对于那些受传质阻碍和易引起安全隐患的气相反应来讲,使用SCCO2作为替代的反应溶剂具有重要的价值。值得指出的是:如果选择超临界二氧化碳作为氧化反应的溶剂,其自身不会发生反应而产生副产物,从而容易得到清洁的产物。本文主要讨论了超临界二氧化碳作为反应介质对醇、烯烃和烷烃等选择氧化反应的影响,通过与传统溶剂比较可以看出超临界二氧化碳作为氧化反应溶剂的优势,对近几年来以分子氧为氧化剂,以超临界二氧化碳为介质的催化选择氧化的反应体系作了综述,并对未来的发展提出了展望。
PCBs的超(亚)临界水催化氧化及还原裂解*
韦朝海,晏波,胡成生
2007, 19 (9): 1275-1281 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
简要分析了多氯联苯(PCBs)的来源及其对环境构成的危害,介绍了PCBs在超(亚)临界水中的反应及其处理效果。分别从超临界水氧化、超临界水裂解及亚临界水还原三个方面阐明了超临界反应过程中PCBs降解的反应路径和降解效率,解释了共溶剂(甲醇、苯)、碱催化剂(Na2CO3、NaOH)、氧化剂(NaNO3、NaNO2)等对PCBs脱氯和分解的增效作用机理。发现在超临界水氧化与超临界水裂解条件下CH3OH对PCBs降解反应的促进机制有所不同,碱催化剂通过中和反应过程中产生的HCl生成NaCl沉淀导致体系中Cl的含量降低,从而促进脱氯反应的进行。对反应器防腐、处理的经济性方面略作讨论,在总结上述研究工作的基础上提出了PCBs的超临界反应处理技术未来发展的若干研究方向。
具可见光活性的氮掺杂二氧化钛光催化剂*
方晓明,张正国,陈清林
2007, 19 (9): 1282-1290 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
以氮掺杂为代表的非金属掺杂型TiO2光催化剂被誉为“第二代光催化材料”。本文首先系统评述了氮掺杂二氧化钛的制备方法,然后详细阐述了在N掺杂TiO2研究中关于其可见光活性机制以及掺杂N在TiO2晶格中的存在状态等方面的争议。N掺杂TiO2粉末的制备方法主要有氨气气氛下的热处理工艺、水解沉淀法、溶胶-凝胶法以及机械化学法等;N掺杂TiO2薄膜的制备方法主要包括磁控溅射法、脉冲激光沉积法以及金属有机化学气相沉积法等。已提出的关于N掺杂TiO2可见光活性机制的观点有N2P与O2P能级相杂化、形成N 2p孤立能态、氧空位的作用以及具顺磁性特征的杂质敏化。关于掺杂N在TiO2晶格中存在状态的分歧在于XPS N 1s谱中特征峰的位置及其归属的解析。文章最后指出了氮掺杂二氧化钛催化剂研究中有待解决的问题及今后的发展方向。
正负离子表面活性剂复配系统*
南延青,郝力生
2007, 19 (9): 1291-1300 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
正负离子表面活性剂复配系统,由于其带有相反电荷的离子头基间的强静电相互作用,具有强协同效应和高表面活性,在水溶液中可形成丰富的微观结构,表现出复杂的相行为。本文在相关研究的基础上,对于正负离子表面活性剂复配系统在表面(界面)性质,囊泡的制备及稳定性,虫状胶束的生成和性质,双水相系统的性质及其在萃取方面的应用,拟相分离模型、热力学胞腔模型、分子热力学模型及分子模拟等理论研究和作为模板合成纳米材料等方面的研究进展进行了综述。对于双水相系统的研究,指出了一些有待于进一步解决的问题。
直接甲醇燃料电池阳极电催化剂
唐志诚,吕功煊
2007, 19 (9): 1301-1312 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
直接甲醇燃料电池作为未来清洁的动力能源,由于具有下列优点:操作温度低(<100℃)、燃料易储存和运输、能量效率高、污染低和燃料启动快而受到人们广泛的关注。阳极电催化剂是直接甲醇燃料电池最重要的组成部分。本文综述了近三年来直接甲醇燃料电池阳极电催化剂最新的研究进展,主要对催化剂制备方法、新型碳载体材料、催化剂类型作了详细的评述,展望了未来甲醇电催化氧化催化剂的发展,指出了电催化剂面临的问题。
锂离子电池正极材料层状Li-Ni-Co-Mn-O的研究*
唐爱东,王海燕,黄可龙,谭斌,王晓玲
2007, 19 (9): 1313-1321 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
综述了近年来锂离子电池层状Li-Ni-Co-Mn-O正极材料的研究进展,重点介绍了其合成方法、电化学性能以及掺杂、包覆改性等方面的研究结果。其中,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料已成功实现商业化,凭借优异的性价比,该材料将取代LiCoO2
高比表面大中孔拟薄水铝石和γ-Al2O3的制备研究
蔡卫权,余小锋
2007, 19 (9): 1322-1330 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
大中孔γ-Al2O3作为重要的催化剂载体、吸附剂和分离材料,尤其对重油和渣油转化催化剂的研制具有十分重要的意义,但传统大中孔γ-Al2O3的制备方法往往以牺牲其比表面积为代价。本文分别从控制拟薄水铝石的析出过程和后处理方法以及添加扩孔剂、助烧结剂扩孔等角度出发,评述了近年来国内外高比表面大中孔γ-Al2O3及其前驱物拟薄水铝石的制备方法和扩孔机制,这些方法包括pH摆动法、有机溶剂合成法、表面活性剂组装法、微波加热法、水热处理法、有机溶剂置换法、非常规干燥法和扩孔剂或助烧结剂扩孔法等。最后,还对高比表面大中孔拟薄水铝石和γ-Al2O3制备方法的发展趋势进行了展望。
轻质油品非加氢脱硫技术*
安高军,周同娜,柴永明,张景成,柳云骐,刘晨光
2007, 19 (9): 1331-1344 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
日益严格的环保法规,对生产低硫、超低硫清洁油品技术提出了更高的要求。传统的加氢脱硫技术存在投资大、运行成本高等问题,因此开发成本低、操作条件温和的非加氢脱硫技术成为一种趋势。本文综述了目前轻质油品非加氢脱硫的相关技术,主要包括氧化脱硫、吸附脱硫和生物脱硫等技术的研究进展;简要介绍了萃取脱硫、络合脱硫、催化裂化脱硫、烷基化脱硫、膜分离脱硫及离子液体脱硫等技术;同时对轻质油品非加氢脱硫技术的应用前景进行了展望。
功能金属-有机骨架材料的应用
穆翠枝,徐峰,雷威
2007, 19 (9): 1345-1356 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOFs)材料由于其特殊的结构引起了科学家的广泛关注,它作为多孔材料与无机或有机的多孔材料相比具有特殊的优势,是目前新功能材料研究领域的一个热点。本文总结了金属有机骨架多孔材料在分离纯化、催化、微反应器、负离子交换、复合功能材料等方面的应用进展,并对这种新型多功能材料在设计、合成与应用方面的广阔前景作了展望。
非糖类化合物合成碳环糖*
赵传生,张卫红,曾弦,冯亚青
2007, 19 (9): 1357-1370 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
碳环糖是一类呋喃或吡喃糖环中的氧原子被亚甲基取代后形成的糖类似物。碳环糖作为糖类化合物的类似物,和糖类化合物有着不同的活性和稳定性,已经引起了人们的广泛关注。本文综述了从非糖类化合物合成五元及六元碳环糖研究的最新进展。重点介绍了以环二烯基硅烷、奎宁酸、降冰片烯等碳环化合物为原料合成碳环糖的进展。
有机电双稳态器件*
石胜伟,彭俊彪
2007, 19 (9): 1371-1380 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
有机电双稳态器件(organic electrical bistability devices,OEBDs)具有低成本、易加工、小体积、快响应、低功耗和高存储密度等优点,在未来的信息存储和逻辑电路方面有着非常广阔的应用前景,正受到人们越来越多地的关注。但是有机电双稳态器件的工作原理还没有得到很好地理解,并且工作过程中所涉及的新概念、新理论等基本科学问题以及制备和加工过程中所涉及的新结构、新方法、新技术和新材料还有待进行深入地研究。本文综述了有机电双稳态器件近年来的研究进展,并探讨了它在电开关存储方面的应用前景以及需要解决的问题。
荧光聚合物研究进展*
武照强,孟令芝
2007, 19 (9): 1381-1392 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
本文总结了近年来荧光聚合物的研究进展,主要介绍了荧光聚合物的分类:按其溶解性能可分为非水溶性、水溶性和两亲荧光聚合物三大类;荧光聚合物的合成:荧光化合物为引发剂、荧光化合物为链转移剂、荧光功能单体聚合、荧光化合物与聚合物的化学键合、非荧光功能单体聚合等五种制备荧光聚合物的设计合成方法;荧光聚合物的应用:荧光聚合物在荧光化学传感器、荧光分子温度计、荧光造影、药物载体、荧光探针等方面的应用研究。
电场敏感的智能性水凝胶*
尚婧,陈新,邵正中
2007, 19 (9): 1393-1399 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
电场敏感水凝胶是一类在电刺激下可以溶胀、收缩或弯曲的智能性水凝胶,其主要特点是可以将电能转化为机械能。本文对近年来已见报道的电场敏感水凝胶的研究进行了较为详细的综述。同时,对电场敏感水凝胶的响应机理、影响水凝胶响应性的因素以及其在能量转换装置、人工肌肉等方面的应用也作了相应的介绍。
聚合物分散液晶膜
窦艳丽,张万喜,秦创业,徐经伟
2007, 19 (9): 1400-1405 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
聚合物分散液晶膜是将液晶和聚合物结合,得到的一种综合性能优异的膜材料,液晶分子赋予了聚合物分散液晶膜显著的电光特性,使其受到了广泛的研究,并有着广阔的应用前景。而聚合物作为成膜材料,起着辅助但是重要的作用,其结构和固化过程是影响聚合物分散液晶膜电光特性的重要因素。本文简要综述了聚合物分散液晶膜的制备方法、电光特性的影响因素及研究手段。
γ- 射线辐射活性自由基聚合研究*
葛学平,白如科
2007, 19 (9): 1406-1412 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
本文对γ- 射线辐射条件下的活性自由基聚合反应研究及进展进行了综述。虽然γ- 射线辐射引发聚合反应通常是不可控的,但在有机硫化物,如二硫代羧酸酯或三硫代碳酸酯存在下,则成功地实现了可控/活性自由基聚合。聚合过程中聚合物分子量随单体转化率线性增长,不但可控,且分布窄,也可以用于合成嵌段共聚物。有机硫化物对聚合反应控制起着关键性作用,硫化物的结构对于γ- 射线辐射活性自由基聚合行为的影响显著。γ- 射线辐射聚合的突出优点是可在室温或更低的温度下实施,且不需要加入引发剂。在环硫化合物存在下,获得了环形聚合物;而且使热和光敏感的叠氮类单体实现了活性聚合。
异丁烯二聚反应
徐泽辉,房鼎业
2007, 19 (9): 1413-1418 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
由于甲基叔丁基醚(MTBE)对水源的污染,它作为汽油添加剂的应用受到环保限制,并对其生产和应用前景带来消极影响。MTBE经裂解、二聚和加氢生产异辛烷成为国外现有MTBE装置转产的主要途径。本文对异丁烯二聚催化剂、反应活性位、机理及动力学研究成果进行了综述,试图解释在异丁烯二聚时,加入的叔丁醇对二聚反应选择性提高的作用机理,为今后二聚反应的研究提供参考。
超临界流体技术制备纳米材料的研究与展望
许群,倪伟
2007, 19 (9): 1419-1427 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
纳米科技是人们普遍关注的重要领域,而纳米材料充当其中的基础性角色。本文介绍了在新兴绿色环保介质——超临界流体中纳米材料的合成及其制备,涉及范围包括从准零纳米微粒到三维纳米材料,从无机纳米材料到有机聚合物纳米材料。其中不仅介绍了超临界流体中纳米材料的制备方法,同时也包括制备过程中超临界流体特殊性质,如溶胀、塑化和地表面张力所起的重要作用,并对超临界流体技术在纳米材料制备中的应用前景进行展望。
界面聚合法制备复合膜*
汤蓓蓓,徐铜文,武培怡
2007, 19 (9): 1428-1435 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
本文对近年来国内外利用界面聚合法制备超薄复合膜的研究进行了综述。阐述了界面聚合成膜反应的原理,并从反应单体种类的角度进行分类,对目前由界面聚合法制备复合膜的研究现状进行了较详细的介绍和分析;对界面聚合法制备复合膜存在的问题以及研究前景进行了展望。
含环糊精膜的制备与应用*
周志军,蔡荣锡,柳能军,张林,陈欢林
2007, 19 (9): 1436-1442 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
本文简要介绍了环糊精的结构和性质,环糊精具有外部亲水,内部疏水的特殊分子构型,在膜内引入环糊精或环糊精衍生物对膜的性能具有很大的影响。综述了环糊精及其衍生物膜在异构体分离、金属离子传递、药物控制释放、药物检测与分析、酯盐水解及其他领域等方面的应用,评述了环糊精在自组装分子管道方面的作用,最后对含环糊精膜的发展方向进行了展望。
纳米粒子稳定乳液及其在纳米结构合成中的应用*
贺拥军,齐随涛,赵世永
2007, 19 (9): 1443-1448 |
出版日期: 2007-09-24
摘要
本文在介绍常规乳状液、微乳液和固体稳定乳液的基础上,着重综述了纳米粒子稳定乳液的特点及其在纳米结构合成中的应用进展,并对目前该研究领域亟待解决的问题进行了分析。纳米粒子稳定乳液具有独特的油、水、固三相环境和水油、水固、油固三个相界面,分散相液滴尺寸可以在微米、亚微米乃至纳米尺度调节,因而可以作为合成组成、结构和性能极为丰富多样的纳米结构的介质。纳米粒子对乳液稳定作用的机理,以及纳米粒子稳定乳液中化学反应的特殊规律还有待深入研究。本文在介绍固体稳定乳液的基础上,着重综述了纳米粒子稳定乳液的特点及其在纳米结构合成中的应用进展,并对目前该研究领域亟待解决的问题进行了分析。纳米粒子稳定乳液具有独特的油、水、固三相环境和水油、水固、油固三个相界面,分散相液滴尺寸可以在微米、亚微米乃至纳米尺度调节,因而可以作为合成组成、结构和性能极为丰富多样的纳米结构的介质。纳米粒子对乳液稳定作用的机理,以及纳米粒子稳定乳液中化学反应的特殊规律还有待深入研究。