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化学进展 2017, No.6 上一期 后一期 返回主页

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2017, 29 (6): 0-0 |
出版日期: 2017-06-15
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摘要
中国化学印记
对称性匹配调控水平单壁碳纳米管阵列手性
朱振兴, 魏飞
2017, 29 (6): 579-581 | DOI: 10.7536/PC170528
出版日期: 2017-06-15
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摘要
综述
石墨烯/有机物复合吸附剂的设计及其在水处理中的应用
马垚, 于飞, 马杰
2017, 29 (6): 582-592 | DOI: 10.7536/PC170125
出版日期: 2017-06-15
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摘要
当今，资源和能源极度紧缺，改良传统吸附剂，开发高效、低成本、高性能的复合吸附剂成为一大研究课题。石墨烯/有机物复合吸附剂结合了无机材料石墨烯和有机材料的优势，在水处理吸附领域有着广阔的应用前景。目前有关石墨烯/有机物复合吸附剂的设计思路、合成方法及其在水处理中的应用缺少相关的综述。因此，本文对近些年在石墨烯/有机物复合吸附剂的制备及其应用等方面取得的进展进行了综述，探讨和分析了不同类型石墨烯/有机物复合吸附剂的性能以及存在的问题，对其发展方向进行了展望，为后续开展石墨烯/有机物复合吸附剂的相关研究及应用提供了参考。
化学结合力载体在锂硫电池中的应用
吴锋, 赵双义, 卢赟, 李健, 苏岳锋, 陈来
2017, 29 (6): 593-604 | DOI: 10.7536/PC170333
出版日期: 2017-06-15
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摘要
在环境问题日益严峻，化石能源日益枯竭的今天，开发具有高比能的二次电池系统显得尤为重要。锂硫电池以其高理论能量密度和低环境影响的优势成为最有潜力的下一代电化学储能系统之一。然而受制于硫的绝缘性质以及由多硫化锂的溶解所引起的穿梭效应，锂硫电池的实用化进程还面临着诸多困难。为弥补常用的碳质载体对稳定硫电极的物理限制作用的不足，近年来对多硫化物具有强烈化学结合作用的载体材料的应用，显著提升了复合硫电极的综合性能，为锂硫电池正极材料的设计提供了新的思路。本文综述了各种具有化学吸附特性的载体材料在复合硫电极中的应用进展，具体包括：基于极性-极性作用固定多硫化物的金属氧化物、改性的碳质材料、能够与硫发生硫化作用的有机聚合物以及对多硫化物具有路易斯酸碱作用的金属有机骨架，重点阐述了这类载体材料与多硫化物的作用机理，并展望锂硫电池的发展方向。
手性降冰片烯衍生物的制备及应用
曹堃, 袁贝, 刘学, 吴敏芳, 姚臻*
2017, 29 (6): 605-616 | DOI: 10.7536/PC170127
出版日期: 2017-06-15
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摘要
手性降冰片烯类衍生物是C5主馏分之一的（双）环戊二烯中一类重要的高附加值衍生产品，主要由环戊二烯和非对称的亲双烯体通过Diels-Alder反应制得。本文从合成手性降冰片烯衍生物的机理出发，重点介绍了在有/无催化剂条件下制备手性降冰片烯酯类、醛类、酮类和酰基(口恶)唑烷酮类衍生物时的收率和立体选择性等。由手性二醇、二酚或(口恶)唑啉与配位较强的铝、硼、铜、钛或镧系金属络合物等配位而成的手性催化剂有利于提高手性降冰片烯衍生物合成速度及其立体选择性。同时，本文针对近年来手性降冰片烯衍生物在光致变色的光学材料和阴离子、阳离子及复合离子交换膜领域中的应用进行了简要概述。最后，对其研究方向和应用前景进行了展望。
可用于溢油处理的相选择性有机胶凝剂
李俊同, 霍延平, 刘梦娟, 曾华强
2017, 29 (6): 617-627 | DOI: 10.7536/PC170234
出版日期: 2017-06-15
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摘要
近年来，相选择性有机胶凝剂（PSOGs）因具有易合成、成本低和简便安全等优良特性而作为应用于油水分离的新型材料并已获得广泛关注。PSOGs能够在油水双相溶剂中通过非共价键的弱相互作用选择性地捕获有机液相，自组装形成3D网络结构，进而束缚有机液相的流动并形成可漂浮在水面上的凝胶。这使得油水双相可通过简单的过滤方式得以分离，从而消除泄漏石油所带来的污染，因而有可能给溢油处理带来突破性的进展。基于PSOGs的有机凝胶在应用方面也极富挑战性，其中如何实现高效且对不同油类具有宽范围选择性的胶凝剂是设计合成PSOGs的关键问题，也是其能够处理实际溢油情况的前提要求。本文综述了一些常见的PSOGs在油水双相体系中的自组装策略和应用案例，并展望了该领域的发展趋势。
多孔材料基π络合吸附材料的合成及其应用
殷俞*, 张壮壮, 徐丹, 文志豪, 杨志峰, 袁爱华
2017, 29 (6): 628-636 | DOI: 10.7536/PC170211
出版日期: 2017-06-15
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摘要
π络合吸附分离技术以低能耗、高效和可再生等优点，在燃料油的脱硫、烯烃/烷烃气体的分离、混合气体中CO的分离几个方面有广泛的应用。吸附材料是π络合吸附分离技术的关键。本文围绕π络合吸附材料的合成方法及应用效果，综述国内外的一些重要研究进展。总体来说，将过渡金属离子（Cu（Ⅰ）、Ag（Ⅰ）和Pd（Ⅱ）等）引入高比表面积的载体是合成π络合吸附材料的普遍方法。至今，基于无机分子筛合成π络合吸附材料的方法包括离子交换、浸渍、固相研磨和空间限域等。研究者在这方面开展了大量的工作，且卓有成效。近年，研究者致力基于金属有机框架（MOFs）合成π络合吸附材料，包括未修饰和修饰的MOFs，具备较好的研究和应用前景。此外，本文总结了目前几种π络合吸附材料的优缺点，并对未来发展趋势进行展望。
氧化石墨烯和石墨烯量子点的两亲性调控及其在Pickering乳液聚合中的应用
卫林峰, 马建中, 张文博, 鲍艳
2017, 29 (6): 637-648 | DOI: 10.7536/PC170349
出版日期: 2017-06-15
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摘要
氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）和石墨烯量子点（Graphene quantum dots，GQDs）与聚合物复合时的分散性较差，用Pickering乳液聚合法可有效解决该问题，这对于提升复合材料的功能性有重要意义。本文归纳了GO和GQDs的制备方法和结构模型，阐述了GO尺寸、离子强度、pH、GO和GQDs结构设计以及单体极性等因素对于GO和GQDs的两亲性调控及其用于Pickering乳液聚合的影响，总结了GO和GQDs用于Pickering乳液聚合的研究进展。GO和GQDs能否作为稳定剂用于Pickering乳液聚合主要与液-液、液-固界面的界面张力大小以及GO和GQDs能否自发地吸附在液-液界面有关，尺寸、离子强度、pH、亲疏水性等均可显著影响液-固界面的界面张力，单体的极性则决定了液-液和液-固界面的界面张力。通过改性、还原等手段对GO和GQDs进行修饰后，可赋予Pickering乳液聚合物导电、导热以及磁响应性等优异性能。最后对GO和GQDs稳定Pickering乳液的研究进行了展望。
各向异性水凝胶的制备方法及性质研究
何晓燕*, 刘利琴, 王萌, 张彩芸, 张云雷, 王敏慧
2017, 29 (6): 649-658 | DOI: 10.7536/PC170348
出版日期: 2017-06-15
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摘要
水凝胶与生物体中的许多组织（如肌肉、软骨、角膜和皮肤等）具有相似的结构，同时具有良好的生物相容性，比其他任何人工材料都更接近于活体组织，是人造替代器官的理想材料。然而，相比于生物软组织，通过传统方法合成的高分子水凝胶在分子及宏观水平上都表现出各向同性结构，缺少有序结构，从而限制了水凝胶在各领域的应用。各向异性凝胶的合成在一定程度上可解决这一问题。本文主要综述了各向异性水凝胶的制备方法，并对其各向异性的性能作了分类，对影响各向异性的因素进行了总结，最后，针对当前存在的问题，对将来可能的发展方向进行了展望。
纸喷雾敞开式质谱法的发展和应用
刘婧靖, 何晓伟, 何燕, 喻目千, 蒋乐, 陈波
2017, 29 (6): 659-666 | DOI: 10.7536/PC170352
出版日期: 2017-06-15
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摘要
纸喷雾质谱法是一种新型的敞开式质谱技术，其以低价易处理的纸为载体，将样品加在三角形的纸上，通过施加高电压，目标分子在电场的驱动下到达纸尖，瞬间气化形成电喷雾，样品离子化后进入质谱进行分析。它具有敞开式质谱法和电喷雾电离技术的特点，可以在开放式大气压环境下对样品或样品表面的物质进行分析，分析成本低、高通量、简便、实时、快速，可简化工作流程，提高质谱仪器的易用性。本文从纸喷雾质谱法的原理出发，介绍了影响其电离效率的主要因素（如载体基质，溶剂系统，洗脱方式等），并对近几年该技术的改进和发展，及其在生物样品检测、植物化学分析、品种鉴别、食品安全和环境分析等领域的应用进行了综述，全面介绍了该项技术的特点和优势。多项研究证明纸喷雾质谱法是一个应用面广泛，具有很大发展前景的分析技术，对其开展研究工作十分有意义。最后讨论了纸喷雾质谱法存在的不足，并提出了相关改进的设想。
基于长余辉纳米发光探针的生物传感检测和成像
刘瑶瑶, 刘敬民, 方国臻, 张咚咚, 王青华, 王硕
2017, 29 (6): 667-682 | DOI: 10.7536/PC170301
出版日期: 2017-06-15
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摘要
长余辉纳米粒子由于其特殊的发光现象、超长的余辉寿命、可实现免原位激发以及光谱发射区域可被调控至“生物光学透明窗口”内等特征而被广泛应用于光学传感检测和生物医学成像领域。近年来，长余辉纳米发光探针的合成和应用吸引了光谱学、声子学、光化学、材料科学领域的极大关注。本文对长余辉纳米分子探针的合成方法、颗粒表面功能化及其作为靶向探针在体内和体外进行传感检测及活体成像的应用进行深入探讨。本文主要讨论Mn2+和Cr3+掺杂的红色-近红外发光纳米材料，特别是镓锗酸盐，其具有强烈的近红外持续发光，超过两周的余辉寿命更适合于生物成像的应用。功能化的红色近红外长余辉纳米材料为长期实时监测体内生理学过程和疾病的诊断提供有前景的技术平台。最后本文对长余辉材料应用面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望。
普鲁士蓝类材料在钠离子电池中的研究进展
王昊, 邓邦为, 葛武杰, 陈滔, 瞿美臻, 彭工厂
2017, 29 (6): 683-694 | DOI: 10.7536/PC170231
出版日期: 2017-06-15
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摘要
近年来，钠离子电池以其独特的优势引起了研究者广泛的关注，有望成为下一代可商业化的储能设备。然而，钠离子电池的发展也面临着诸多的挑战。以普鲁士蓝为代表的新型储能材料，具有开放式框架体系和多孔道结构，能容纳钠离子自由快速脱嵌，从而有效提高钠离子电池的电化学性能。本文从制备工艺、材料机理、修饰方法三方面综述了普鲁士蓝材料在钠离子电池领域的应用现状。特别介绍了迁移离子、过渡金属、结合水与空位对钠离子电池电化学性能的影响。同时，总结了基于普鲁士蓝类材料的水性电池、杂化电池和适配电解液的研究现状。最后，对目前应用中存在的问题和研究重点做了简要评论，展望了该研究领域下一步的发展方向和应用前景。