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化学进展 2015, No.5 上一期 后一期 返回主页

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2015年5月 第27卷 第5期
2015, 27 (5): 0-0 |
出版日期: 2015-05-15
摘要
综述与评价
磷酸钙纳米结构材料的微波辅助液相合成
陈峰, 朱英杰
2015, 27 (5): 459-471 | DOI: 10.7536/PC141218
出版日期: 2015-05-15
摘要
微波加热作为一种新兴热源具有加热速率快、制备时间短、节能等优点,已经被广泛应用于合成包括磷酸钙在内的多种无机纳米材料.磷酸钙作为典型的生物材料,其制备新方法的探索、结构/尺寸/形貌调控、性能研究和应用探索是生物材料领域的一个重要研究方向.本文阐述了微波辅助合成法用于制备纳米材料的优势,并综述了微波辅助液相快速合成磷酸钙纳米结构材料的进展.采用微波液相合成技术,可以制备出包括颗粒、一维、二维和三维结构在内的多种磷酸钙纳米结构材料,同时还可以通过功能性组分的掺杂/复合对磷酸钙纳米材料进行功能化.预期未来微波液相合成法在包括磷酸钙在内的多种无机纳米材料的合成领域将得到快速发展和广泛应用;另外,微波液相合成的磷酸钙纳米结构材料在药物递送和控释、蛋白吸附、金属离子吸附、生物成像及骨缺损修复等众多领域具有良好的应用前景.
置换反应制备双金属纳米催化剂
焦成鹏, 黄自力, 张海军, 张少伟
2015, 27 (5): 472-481 | DOI: 10.7536/PC141035
出版日期: 2015-05-15
摘要
双金属纳米颗粒具有比单金属纳米颗粒更加优异的催化、光学及电学等性能,常见的双金属纳米颗粒制备方法有共还原法、连续还原法、电沉积法、微乳液法及置换反应法等.其中,置换反应是一种重要的双金属纳米颗粒制备方法,具有反应条件温和、无需其他还原剂、所制备的纳米颗粒粒径分布均匀、结构可调可控等特点.采用该方法制备的合金结构、核壳结构以及空心结构的双金属纳米颗粒均表现出优异的催化性能,本文综述了近年来置换反应制备不同结构双金属纳米颗粒的研究现状,并且提出了置换反应制备双金属纳米颗粒研究中存在的问题和今后可能的发展方向.
水和醇类分子及其混合物在纳米孔道材料中的传输扩散
许健, 樊建芬, 闫希亮, 于怡, 张明明
2015, 27 (5): 482-491 | DOI: 10.7536/PC141103
出版日期: 2015-05-15
摘要
随着计算机科学技术的飞速发展,理论计算特别是分子动力学模拟技术在研究受限流体的性质时发挥着独特的作用.本文综述了近年来水和醇类分子及其混合物在纳米孔道材料中传输扩散的研究进展,包括单组分水、甲醇和乙醇等在多种纳米孔道材料中的传输扩散,以及甲醇/水和乙醇/水等混合物在碳纳米管和沸石膜中的吸附和分离,讨论了体系温度、分子浓度以及纳米孔道材料结构等因素对水和醇类分子传输扩散过程的影响.
光敏化铱配合物三线态材料
王栋东, 董化, 雷小丽, 于跃, 焦博, 吴朝新
2015, 27 (5): 492-502 | DOI: 10.7536/PC141038
出版日期: 2015-05-15
摘要
铱配合物由于高的激发单线态到三线态的量子转化效率和可调节的三线态寿命,近年来在三线态光敏化应用领域备受瞩目.科学家们就调控铱配合物发光波长和发光量子效率已建立起有效的分子设计策略和原则,但对如何调控铱配合物的可见光吸光响应,三线态量子产率和寿命等光敏化应用要求的重要光物理参数的相关探索并不多,相应的分子设计策略和原则远未建立.本文介绍了铱配合物与光敏化过程相关的光物理特征,改进铱配合物可见光吸收性能、调控三线态量子产率和寿命的分子设计策略,综述了铱配合物近年来应用于染料敏化太阳能电池、三线态-三线态湮灭能量上转化和光裂解水制氢的研究进展,梳理了铱配合物分子结构与光敏化性能之间的部分关联关系.
沸石分子筛的绿色合成路线
历阳, 孙洪满, 王有和, 许本静, 阎子峰
2015, 27 (5): 503-510 | DOI: 10.7536/PC150112
出版日期: 2015-05-15
摘要
沸石分子筛因具有独特的孔道结构、较强的酸性和高的水热稳定性,在吸附分离、催化和离子交换等领域得到了广泛的应用.沸石分子筛的合成方法大多采用水热法,需要使用大量含硅铝的化工产品和有机模板剂,导致沸石分子筛的合成成本较高、效率较低,且环境污染较为严重,因此沸石分子筛高效绿色合成路线的研究具有重大意义.本文主要从沸石分子筛的合成原料绿色化、合成条件绿色化以及合成方法绿色化等三个方面综述了国内外沸石分子筛绿色合成路线的研究新进展,并提出现有沸石分子筛绿色合成路线存在的问题以及将来的发展方向.
TM2+: Ⅱ-Ⅵ族中红外激光材料
陈媛芝, 张乐, 黄存新, 章健, 唐定远, 沈德元
2015, 27 (5): 511-521 | DOI: 10.7536/PC141137
出版日期: 2015-05-15
摘要
TM2+:Ⅱ-Ⅵ族化合物以其可调谐范围宽、激发态吸收小、吸收和发射截面大以及室温下量子效率高等优点已成为目前最具发展潜力的中红外激光材料.本文回顾了近年来TM2+:Ⅱ-Ⅵ族中红外激光材料在国内外的发展现状,分别从TM2+:Ⅱ-Ⅵ族材料在激光器件上的应用以及该材料的制备方法两方面进行综述.在对该材料结构和分类进行介绍的基础上,对典型TM2+:Ⅱ-Ⅵ族中红外激光材料的激光性能进行了详细概述,系统列举了此类中红外激光单晶和多晶材料的制备方法,指出了该领域目前存在的问题,并对其发展前景及研究趋势做了展望.
刺激响应星形聚合物的合成及其药物可控释放研究
梁嘉美, 冯岸超, 袁金颖
2015, 27 (5): 522-531 | DOI: 10.7536/PC141123
出版日期: 2015-05-15
摘要
星形聚合物是从一个枝化点呈放射形连接出三条及三条以上线形链的一类具有特殊拓扑结构的聚合物.与组成和分子量相同的线形聚合物相比,星形聚合物具有明确的结构、较窄的分子量分布、较低的黏度和多功能性,已成为高分子领域的研究热点之一.引入刺激响应基团的刺激响应星形聚合物具有随外界环境变化而发生敏感调整的结构特征,并在药物可控释放方面具有重要的应用价值,受到广泛关注.本文总结现阶段刺激响应星形聚合物应用于药物可控释放方面的最新研究成果,主要根据不同的环境刺激信号进行分类,分别介绍了pH、温度、双重或多重刺激响应星形聚合物的合成方法,分析其在溶液中的自组装行为、刺激响应情况和药物可控释放功能,并对相关聚合物体系的改进和发展进行展望.
利用点击化学制备有机硅材料及应用
夏勇, 姚洪涛, 缪智辉, 王芳, 祁争健, 孙宇
2015, 27 (5): 532-538 | DOI: 10.7536/PC141111
出版日期: 2015-05-15
摘要
有机硅材料因其特殊结构和性能已成为材料科学研究领域的热点之一,点击化学以其反应条件温和、高效、易于进行且无副产物和高产率等优点受到化学家的广泛关注.本文综述了近年来点击化学在有机硅材料合成中的研究成果,重点介绍了利用点击化学对有机硅化合物的功能化,有机硅两亲性聚合物及有机硅弹性体的合成及在生物医学和光电材料等方面的应用,并对点击化学在新型材料领域中的应用及其发展方向进行了展望.
ATRP大分子引发剂的合成及应用
牟思阳, 郭静, 于春芳, 宫玉梅, 张森
2015, 27 (5): 539-549 | DOI: 10.7536/PC141120
出版日期: 2015-05-15
摘要
原子转移自由基聚合(ATRP)是一种新型的可控/活性聚合技术,现已广泛应用于聚合物分子结构设计、无机材料表面修饰、蛋白质检测以及生物大分子的分离和杀菌防污等.在此类反应过程中涉及的三大要素:单体、引发体系(引发剂、催化剂、配位剂)及反应介质,其中核心要素为ATRP引发剂,其结构与性质是ATRP反应成败的决定因素之一.本文在综述了小分子引发剂的种类与性质及ATRP的反应机理的基础上,着重综述了近年来官能团反应法、偶联反应法及自由基聚合法制备ATRP大分子引发剂的最新进展.同时还综述了大分子引发剂通过ATRP反应在聚合物结构设计中的应用,以及对无机材料和生物材料的表面修饰的最新进展,最后对ATRP引发体系的未来发展与应用进行了展望.
生物分子相互作用动力学的表面等离子体共振研究方法
王霄, 许吉英, 陈义
2015, 27 (5): 550-558 | DOI: 10.7536/PC141238
出版日期: 2015-05-15
摘要
表面等离子体共振及其成像方法以其免标记、可实时动态原位跟踪反应过程而在生物分子相互作用动力学及其常数测定研究中凸显优势,近年来这方面的研究进展迅速,但缺乏必要的总结归纳.为此,本文就这一主题所涉及的关键研究方法与应用进展作简要的归纳分析并展望了该领域的发展前景.
综述与评论
基于脲衍生物阴离子识别的电化学检测
李敏睿, 郭永亮, 杨保平, 郭军红, 崔锦峰
2015, 27 (5): 559-570 | DOI: 10.7536/PC141108
出版日期: 2015-05-15
摘要
作为优良的氢键给予体,脲基(—NH—CO—NH—)是构筑阴离子识别受体的理想结构单元.而电化学方法因其方便快捷、灵敏度高等优点,近年来被广泛应用于阴离子的识别检测.本文对脲类受体的电化学阴离子识别进行了讨论,主要包括:(i) 归纳整理了电化学阴离子识别的机理,包括识别位点与阴离子结合之后对氧化还原中心的5种扰动机理和溶液中电化学测试受体和阴离子相互作用时常见现象的分析及对应结合常数的计算; (ii) 电活性脲类阴离子受体的研究进展,包括受体分子的设计、识别和机理; (iii) 探讨了该领域的后续发展方向.
基于纳米材料的表面辅助激光解吸离子化质谱研究
王方丽, 洪敏, 许丽丹, 耿志荣
2015, 27 (5): 571-584 | DOI: 10.7536/PC141117
出版日期: 2015-05-15
摘要
基质辅助激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)作为一种常规的分析表征方法主要用于生物大分子的分析,如蛋白质、多肽、多糖及核酸等.然而,MALDI-MS中使用的有机小分子基质在低分子量区会产生背景干扰,很难分析小分子量化合物(m/z < 700).最近,基于纳米材料的免有机基质的激光解吸离子化质谱(又称为表面辅助激光解吸离子化质谱,SALDI-MS)有效解决了上述问题.SALDI-MS分析中使用的起到能量转移作用的纳米材料在低分子量区间不会产生背景干扰峰,可以将分析对象由大分子扩展到小分子.另外,SALDI-MS还具有许多其他优点,如样品制备简单、信噪比高、耐盐性好、基底表面信号重复性好及可实现样品的定量分析等,显示了较好的应用前景.本文综述了研究较多的四大类纳米材料在SALDI-MS分析、检测及成像方面的应用,包括碳纳米材料(富勒烯、碳纳米管、石墨烯及氧化石墨烯)、硅纳米材料(多孔硅、硅纳米纤维、硅纳米粒子)、其他材料纳米粒子(包括金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、无机盐纳米粒子及量子点等)及纳米杂化多孔材料,详细介绍了最近的一些研究进展;并讨论了纳米材料在SALDI-MS应用中的能量转移机理.最后,讨论了该领域未来的研究内容和方向以及亟待研究的重要问题.
无酶葡萄糖传感器
方莉, 贺进禄
2015, 27 (5): 585-593 | DOI: 10.7536/PC141132
出版日期: 2015-05-15
摘要
葡萄糖传感器在几十年的发展中取得了重大进展,经历了三代基于酶葡萄糖传感器之后,现已进入第四代无酶葡萄糖传感器的发展阶段.本文从基于酶和无酶两类介绍了不同葡萄糖传感器的测试原理,综述了近年来纳米材料在无酶电化学葡萄糖传感器方面应用的主要研究进展,对不同类别纳米材料的制备方法以及所构建传感器的灵敏度、选择性、检测范围和稳定性等进行了评述,分析了制约无酶葡萄糖传感器商业化应用的主要原因.其中,贵金属纳米材料主要讨论了铂、金和钯;过渡金属纳米材料主要讨论了镍、铜以及其氧化物;双金属纳米材料主要讨论了合金和复合物;碳纳米材料主要讨论了单壁(多壁)碳纳米管和石墨烯.此外,本文也对无酶葡萄糖传感器的发展方向和趋势进行了展望.
蛋白质巯基亚硝基化分子机制及其疾病相关性
石婷, 陈铭, 陈雄平, 汪汲涛, 万锕俊, 赵一雷
2015, 27 (5): 594-600 | DOI: 10.7536/PC141133
出版日期: 2015-05-15
摘要
蛋白质翻译后修饰对蛋白质生物学功能起着至关重要的作用.蛋白质巯基亚硝基化(S-nitrosylation,SNO)是一种一氧化氮相关的氧化还原型可逆修饰.它广泛存在于动物、植物和微生物中.近年来的研究表明SNO与蛋白质修饰位点的精细化学结构紧密关联,其中可能存在多种尚未证实的中间体.另一方面,研究发现SNO与肿瘤、炎症、衰老、阿尔茨海默症和帕金森综合症等许多重大疾病相关.为了进一步药物发现与疾病治疗研究的需要,本文对SNO的形成机理与研究现状进行了系统总结,并着重介绍了SNO与相关疾病的研究进展.
超顺磁性Fe3O4纳米粒子在磁共振造影中的应用
刘天辉, 常刚, 曹瑞军, 孟令杰
2015, 27 (5): 601-613 | DOI: 10.7536/PC141042
出版日期: 2015-05-15
摘要
超顺磁性Fe3O4纳米粒子由于其廉价、低毒及超顺磁等特性,已成为重要的一类磁共振造影剂.本文综述了超顺磁性Fe3O4纳米粒子的可控制备方法,归纳总结影响粒径、结晶度和磁性能的主要因素和影响规律;为进一步提高磁性能并实现多功能,总结了Fe3O4纳米粒子进一步组装和表面改性的方法和机理;系统讨论了Fe3O4纳米粒子的形貌、尺寸和表面性能等对磁性能和生物相容性的影响规律;并指出了Fe3O4纳米粒子在磁共振造影领域潜在的发展方向和研究热点.
对羟基苯甲酸酯类防腐剂的人体暴露
林忠洋, 马万里, 齐迹, 李一凡
2015, 27 (5): 614-622 | DOI: 10.7536/PC141127
出版日期: 2015-05-15
摘要
在过去50年中,对羟基苯甲酸酯类防腐剂(parabens)被广泛用于食品、药品和化妆品的生产中.常用的parabens包括对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯、丁酯、异丙酯和异丁酯.此类防腐剂已在人体血液和尿液中广泛检出,在人体内主要以代谢物对羟基苯甲酸的形式存在.研究表明,该类防腐剂可能与乳腺癌的发病有关,动物实验表明该类防腐剂可能具有雌激素活性,因此其在环境介质和人体组织中的残留、污染和毒性受到广泛关注.本文综述了parabens在体外暴露(食品、药品、化妆品、空气、灰尘、水和土壤)和体内暴露(血液、尿液、脂肪组织)方面的最新研究进展,总结了不同环境介质和人体组织中parabens的含量水平以及暴露量,对体外暴露和体内暴露进行了比较,探讨了parabens人体暴露的主要途径.最后对parabens研究的发展趋势进行了展望.