化学通报杂志

化学通报杂志2020年第1期

• 负离子光电子能谱技术发展及应用

  王永天,韩昌财,刘洪涛

  负离子光电子能谱已经成为探索光谱和化学动力学基础问题的最为重要的技术之一。本文简要介绍了负离子光电子能谱的发展历史，回顾了负离子光电子能谱发展过程中的几种主要技术，包括为了提高分辨率而开发出的零动能能谱和慢电子速度成像技术以及为在气相条件下研究多电荷负离子及其对应中性分子电子特性而开发的电喷雾源与负离子光电子能谱结合的技术。随后介绍其在锕系元素及化合物、含铍化合物的电子结构及成键特征研究中的应用及进展。

• 温敏性抗菌水凝胶的制备与控释技术研究进展

  彭锐,张晶晶,杜春贵,滑亚婷

  温敏水凝胶是一类通过感知温度变化使自身发生相变的智能型聚合物凝胶，通过负载抗菌剂或抗菌性单体制备抗菌水凝胶是近年来药物控制释放、组织工程以及生物免疫等领域关注的热点。本文概述了负载抗菌剂型温敏性抗菌水凝胶的物理交联和化学交联制备技术的研究概况，着重阐述了温敏性抗菌水凝胶的孔径调控、制备材料调控、载药模式调控等技术的研究进展，并对温敏性抗菌水凝胶的控释技术应用前景，特别是在生物质材料领域的应用前景进行了展望。

• Pd基催化剂在分解甲酸析氢中的研究进展

  刘军,周全,谢佳琦,赖申枝

  甲酸是最简单的羧酸，无色、低毒，在室温下便于运输和储存。最近，甲酸作为一种最有前景的储氢材料，在室温下采用异相催化剂分解甲酸制氢气引起了科研工作者的广泛关注。和其他催化剂相比，Pd基催化剂在温和条件下催化甲酸分解制备氢气方面表现出优良的性能，是一种非常理想的非均相催化剂。本文介绍了多种Pd基催化剂的性能特点、制备方法和其在催化甲酸分解制备氢气领域的研究进展，并对其未来研究发展方向进行展望。

• 砷迁移释放过程中吸附-脱附作用机制的研究进展

  王喆,赵志西

  高砷地下水污染是一个全球性的环境问题。在特定地质、地貌、气候和水文及水化学条件下，含砷矿物发生吸附-脱附反应，砷元素迁移和释放进入水体，导致高砷地下水生成并危害周围人群健康。本文在系统总结前人研究工作基础上，从吸附质和吸附剂两方面讨论了竞争吸附、氧化还原、pH和有机质等因素对砷吸附-脱附行为的影响，总结得到三种砷吸附-脱附控制机制，即静电吸附机制、离子交换机制和络合形态机制。本文可以为揭示高砷地下水发生机制以及开展砷污染控制和治理提供有益帮助。

• 厌氧氨氧化颗粒污泥性质及影响因素研究进展

  郭萌蕾,姜滢,谢嘉玮,谢军祥,常尧枫,陈重军

  厌氧氨氧化（Anammox）工艺具有能耗低、无需外加有机碳源、污泥产量低等优点而成为当前研究的热点。然而，厌氧氨氧化菌（AnAOB）生长缓慢，如何实现其快速富集与有效持留成为制约其工程化应用的关键。Anammox污泥颗粒化可有效控制污泥的流失，成为Anammox工艺应用的主要形式。本文在阐述Anammox颗粒污泥快速启动控制策略的基础上，分析了Anammox颗粒污泥的微观结构和基本理化性质，并讨论了有机物、盐度、温度、金属离子、抗生素、信号分子（AHLs）及氮负荷等因素对污泥颗粒形成过程及基本结构性质的影响。期望本文能对Anammox颗粒污泥的基础研究和工程化应用提供有益参考。

• 粉煤灰在废水处理中的应用研究进展

  崔红梅,黄星,郭丹,戴昊

  粉煤灰的高附加值综合利用已成为循环经济和环境保护领域中亟待解决的重要课题之一，粉煤灰用于水处理是变废为宝、变害为利的一种尝试。粉煤灰因其形貌特征、比表面积、孔隙率和化学成分等方面的优势而在膜过滤、Fenton处理、光催化、吸附等方面均有显著应用价值。本文重点介绍粉煤灰在这几方面的应用，并对其在废水处理中的应用前景进行了展望。

• Li4Mn5O12包覆对三元正极材料结构和性能的影响

  师林涛,崔洪福,徐超祥,喻春鹏

  LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2具有很高的理论比容量，但是三元正极材料在高电压下长循环时，其表面结构发生较大的衰退，导致电池的循环性能和倍率性能变差。本文采用耐高电压且结构稳定的富锂尖晶石Li4Mn5O12包覆LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2可以有效改善材料的电化学性能。通过XRD、SEM、XPS和TEM等手段对包覆后的材料进行分析，证实了在LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的表面形成了10nm厚的均匀Li4Mn5O12的包覆层；在循环100圈后，包覆后的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2仍具有179.5mAh/g的放电比容量和88.6%容量保持率，明显高于未包覆的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的78.3%容量保持率。因此，利用富锂尖晶石Li4Mn5O12包覆LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2为实现更高能量密度的锂离子电池提供了新的途径。

• 利用MGI方法寻找锂离子扩散激活能的材料基因

  陈宁,王裕晓,雷承辉,刘洋,李阳,王丽君,李福燊

  锂离子电池的应用涉及了正负极和电解质等关键材料，材料中的锂离子扩散属于最核心的微观过程。通过实验测量和理论计算可以找到锂离子扩散激活能小的优秀材料，但是通过一个好的激活能参数，我们不能明确它的影响因素是什么，也无法实现优化现有材料和发现新的锂电材料的目的。本文利用材料基因组计划（MGI）的研究思路，利用第一性原理计算得到的40多种典型体系的激活能参数，结合能带结构特征的计算结果，并通过数据分析，明确了晶格结构中影响锂离子扩散激活能的因素，确定出价带宽度和价带中d电子轨道比例数等基因参数影响激活能的规律。这些结果反映了锂离子材料能带整体特征研究的必要性，也体现了MGI研究方法的优势和特点。

• 噻吩桥联香豆素衍生物的制备及性能研究

  巩宇玄,张慧,俞天智,赵玉玲

  本文合成了三个噻吩桥联香豆素衍生物，7-N，N-二乙氨基-3-（5-（芘-1-基）噻吩-2-基）-香豆素（Py-Th-NC），7-（N，N-二乙氨基）-3-（4-（5-（7-（N，N-二乙氨基）-香豆素-3-基）噻吩-2-基）苯基）-香豆素（NC-Th-Ph-NC）和3-（4-（5-（7-（N，N-二乙氨基）-香豆素-3-基）噻吩-2-基）苯基）-香豆素（NC-Th-Ph-C），分别采用HRMS、1H NMR和IR对其结构进行了表征，并研究了三个化合物的发光性能、电化学性能及热稳定性。结果表明，这些香豆素衍生物具备很好的热稳定性，并在二氯甲烷溶液中显示蓝绿色或绿色荧光。

• 苯并咪唑萘酰亚胺类化合物的合成与结构确证

  刘季红,靳焜,田镇豪,罗根

  本文合成并分离提纯了1位和4位单取代的苯并咪唑萘酰亚胺（NBI）类化合物1~4，对化合物1的紫外-可见光谱、红外光谱、质谱、核磁共振谱（包括1H NMR、13C NMR、DEPT、1H-13C HSQC、1H-13C HMBC、1H-1HCOSY多种NMR技术）进行了详细解析，对其所有的1H和13C NMR信号进行了归属，并使用了GIAO和CSGT两种方法量化计算核磁位移，通过多种波谱学技术确证了化合物的结构。

• 咪唑[1,5-a]吡啶鎓盐的合成、表征及生物活性测定

  赵波,赵人杰,朱红

  通过三组份串联反应合成一系列咪唑[1，5-a]吡啶鎓盐，利用1H NMR、13C NMR、MS以及X射线单晶衍射确定其结构，其中以二乙烯三胺与三乙烯四胺为原料获得预期外的结构。以青霉素作为对照，研究了化合物的抗菌性。结果表明，所合成的化合物对溶壁微球菌和乙型链球菌均有抗菌效果，化合物2的抗菌效果最好；含有杂原子O的化合物3对嗜麦芽单胞菌和肺炎克雷伯氏菌的抗菌能力优于青霉素；联苯桥联的刚性双齿咪唑[1，5-a]吡啶鎓（5）比乙基桥联的柔性双齿咪唑[1，5-a]吡啶鎓（4）的抗菌性更强；化合物6为单齿大π体系芳香环，其抗菌效果较好，而化合物7和8为双齿的大π体系芳香环，其抗菌效果较弱。

• 新型脲基双子表面活性剂的合成及其性能

  李阳阳,潘忠稳,周虹屏,张庭兰,储佳乐

  以N，N-二甲基-1，3-丙二胺、固体光气、溴代烷为原料合成了三种新型含脲基双子表面活性剂（LY-12、LY-14、LY-16），并通过1H NMR、ESI-MS和FT-IR表征了结构。测定了其Krafft点、乳化性能、起泡性能；通过测定表面张力γcmc以及不同温度下的临界胶束浓度（CMC）计算表面活性参数（Γmax、Amin、pc20）与热力学参数（ΔGmθ、ΔHmθ、ΔSmθ）。结果表明，LY-12、LY-14的Krafft点低于0℃，LY-16的Krafft点低于10℃；LY-12、LY-14、LY-16的乳化时间分别为173、275和338 s；LY-12的起泡性显著优于LY-14和LY-16；三种表面活性剂的表面张力γcmc分别为38.77、37.42和36.59 mN/m；298.15K条件下，其CMC值分别为0.19、0.15、0.13 mmol/L。表面活性参数与热力学参数计算表明，三种表面活性剂均具有高的表面活性且胶束的形成是熵驱动的自发放热过程。

• 4,4'-二氨基二苯醚分子印迹聚合物/聚4,4'-二氨基二苯醚的电化学合成及其吸波性能研究

  马明明,杜茹,楚楚

  本文采用二次电聚合法，在石墨烯修饰铅笔芯电极（G-PEC）表面制备出4，4'-二氨基二苯醚分子印迹聚合物复合聚4，4'-二氨基二苯醚（4，4'-ODL-MIP/P-4，4'-ODL）新型电磁材料，考察了电极有效导电长度、石墨烯浓度、缓冲液pH、4，4'-二氨基二苯醚与功能单体丙烯酰胺的浓度及其浓度比、扫描电位范围、扫描圈数、扫描速率、洗脱时间等各种条件对复合材料荷电量的影响。矢量网络分析仪测试结果显示，所合成的复合材料在12.56GHz处出现-10.57dB的反射损耗，有效电磁波吸收率达到90%；而单一的4，4'-ODL-MIP和石墨烯反射损耗均高于-10dB，有效电磁波吸收率分别仅约为68%和60%，因而复合材料具备良好的吸波性。

• 一种非西他滨的合成方法

  王永胜,赵玲,刘荣

  非西他滨（Fiacitabine，FIAC）是一种嘧啶核苷类似物，具有抗各种疱疹病毒的活性。本文以2-脱氧-2-氟-三苯甲酰基-α-D-阿拉伯呋喃糖为原料，常温条件下，经过溴化氢醋酸溶液溴化得到2-脱氧-2-氟-三苯甲酰基-α-D-溴化阿拉伯呋喃糖（4）；再以胞嘧啶为原料经过碘化、Bz-保护得到N-（5-碘-2-氧代-1，2-二氢嘧啶-4-基）苯甲酰胺（5），最后中间体4和5反应后脱保护基得到非西他滨。整条路线反应原料廉价，反应步骤少，选择性高，总收率高达43%。

• 7-二乙氨基香豆素腙及酰腙衍生物的制备及乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

  於祥,陈娅芳,赵友芳,黄国娟

  本论文采用亚活性结构拼接的方法，以7-N，N-二乙氨基-4-甲基香豆素为原料，经二氧化硒氧化，然后与取代肼和取代酰肼反应，合成了13个7-N，N-二乙氨基香豆素腙及酰腙衍生物。所有目标化合物经1H NMR和MS进行结构确证。体外抑制乙酰胆碱酯酶活性结果表明，目标化合物4a和4c对乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性，其IC50值分别为42.89和90.32 μmol/L。初步构效关系研究表明，酰腙衍生物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性比腙类衍生物好。