化学通报杂志

化学通报杂志2020年第6期

• 基于碳材料的纳米发电器件研究进展

  虞乐建,王苗,侯旭

  如何解决能源危机已经成为全人类亟待解决的重大挑战之一，而日益严峻的环境污染问题更驱使着人们对清洁能源的迫切需求。近年来，研究人员利用微纳加工技术制备不同维度的碳基材料以捕获周围环境所蕴藏的能量，被视为是一种开发可再生清洁能源的有效途径。本文主要从不同的能量利用形式出发，介绍了不同维度的碳材料用于纳米发电器件的研究进展，同时简要阐述了碳材料纳米发电器件在可穿戴器件、传感器等领域的潜在应用。

• 线粒体特异性检测与调控

  汪蓝,杨乃娣,陈鼎,方海啸,吴琼,李林

  线粒体（mitochondria）是一种由双层膜包被的细胞器，存在于大多数细胞中，能够通过位于线粒体内膜上的呼吸链产生能量，被称为细胞的"能量工厂"。此外，线粒体参与到细胞分化、信息传递和细胞凋亡等过程，并调控细胞周期和细胞生长。线粒体的功能障碍与多种人类疾病相关，如帕金森氏病、阿尔兹海默氏病、心血管疾病和某些癌症等。鉴于其在生物体中的重要作用，线粒体一直是科学家们的研究重点。本文就线粒体特异性检测和调控研究的最新进展进行了综述。

• 单碱基多样性的非测序检测

  徐天启,尹芳菲,张晓华,左小磊

  单碱基多样性（SNP）是最常见的基因突变形式之一，经研究证明与很多疾病相关。虽然测序是检测SNP的重要方法，但其需要检测仪器，且检测时间较长，限制了其临床应用。本文综述了SNP的常见非测序分析方法。首先讨论了检测的热力学问题，并归纳了三类主要的检测策略：基于杂交的检测、基于链取代反应的检测和酶介导的检测。在三维均相检测方法中，主要介绍了不同信号开关策略，如荧光开关、酶识别开关和场效应开关。三维原位检测不仅能检测SNP，还能提供其细胞定位信息，在细胞异质性较高时更具优势。二维界面检测的识别反应速率和杂交效率受到一定影响，但界面检测能进一步减小干扰，亦便于实现高通量检测；以DNA正四面体探针界面为代表的改良界面具有优良的灵敏度和特异性。同时，本文亦讨论了现有方法的局限性，并对SNP非测序检测研究进行展望。

• 氨燃烧及反应机理研究进展

  陈达南,李军,黄宏宇,陈颖,何兆红,邓立生

  现今的一系列环境和能源问题迫使人类急需寻找清洁的燃料以替代传统的化石燃料。氨作为一种富氢的无碳燃料，具有能量密度高、成本低、储运安全等优势，近年来受到了越来越多学者的关注，成为了一个研究热点。本文介绍了氨燃料的物化特性及燃烧特性，分析了氨与各种燃料混合燃烧在燃烧速度、火焰结构、污染物形成等方面的表现以及在发动机的应用情况，详述了氨燃烧机理及动力学模型的研究现状，指出有待进一步研究的问题并展望了氨燃烧研究的发展方向。

• 用于一氧化氮检测的小分子荧光探针研究进展

  唐乾,张婷瑶,王爱玲,曹洪玉,郑学仿

  生物小分子NO以其重要的生理学和病理学作用受到科学家们的广泛关注。高选择性、高灵敏度、低毒性NO分子荧光探针的设计和开发，在环境检测、食品安全及人体内NO检测等领域具有重要意义。本文以小分子荧光探针对NO的识别机制为主线，从唑环的形成、螺内酰胺开环、还原脱氨、二氢吡啶的芳构化、NO与金属络合物的反应、与非金属Se的反应和亚硝胺的形成出发，综述了近年来NO小分子荧光探针的研究进展。对NO探针设计及其识别性能研究方面的工作进行了总结，并讨论了NO荧光探针今后的设计思路和重点研究方向。

• [1,2,4]三唑并[3,4-b][1,3,4]噻二嗪类衍生物的合成及生物活性研究进展

  唐思雨,漆亚云,胡伟男,陈洁,朱梅,邵利辉,王贞超,欧阳贵平

  [1，2，4]三唑并[3，4-b][1，3，4]噻二嗪作为极具前景的活性基团，在抗菌、抗肿瘤等方面具有多种药理活性，在药物和化学领域受到了广泛的关注。本文以含三唑并噻二嗪结构化合物的合成及其在抗肿瘤、抗菌等方面的生物活性为依据，对近几年国内外关于[1，2，4]三唑并[3，4-b][1，3，4]噻二嗪类化合物的研究进行分析总结，以期为后续该类新型抗肿瘤化合物的设计合成提供参考。

• 聚乙二醇化壳聚糖的制备及其应用研究进展

  王婷,蔡照胜,徐清

  聚乙二醇（PEG）是一种具有无毒、亲油亲水、高生物相容和无免疫原性等特点的化合物。将聚乙二醇结构引入壳聚糖（CTS）糖链中得到的聚乙二醇化壳聚糖，不但保持了CTS的天然性和优良生物降解等特性，还具有更好的水溶性和对有机化合物的结合能力。通过对CTS进行聚乙二醇化改性，可进一拓展其应用领域。本文结合近20年国内外PEG改性CTS的研究特点，围绕PEG改性CTS的制备及其在药物负载与控制释放、组织工程、抗菌材料、生物活性物传递和环境保护等领域的应用进行了总结，并展望其未来的发展趋势。

• 计算机分子模拟在分子印迹技术中的应用

  李东东,张展展,张凯杰,高文惠

  传统的分子印迹技术对模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂等的筛选往往依靠经验，常通过反复实验对合成条件进行优化，存在实验周期长、耗材量大等问题。计算机分子模拟技术的应用在实验过程中起到可预见性指导作用，可以实现精准识别位点的裁制、识别驱动力的设计，通过结合能等物化特征参数计算优化识别体系的稳定性，从而合理选择模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂，优化聚合条件，以提高聚合物识别特异性和亲和力，缩短实验周期，更符合绿色化学的理念。本文简单介绍了计算机分子模拟技术，重点对其在分子印迹技术中的指导作用进行了综述，并对其在分子印迹技术中的应用进行了展望。

• 二氧化硅气凝胶对挥发性有机污染物的吸附性能研究

  刘群,张志华,刘源,王晓栋,沈军

  以TEOS为前驱体、乙醇为溶剂、氢氟酸为催化剂，一步法合成了常规二氧化硅气凝胶。经乙醇超临界干燥后，通过SEM、FTIR和N2吸脱附分析仪等仪器对二氧化硅气凝胶样品进行表征，以更好地了解吸附机理与样品性质的关系。结果表明，样品的比表面积高达519m2/g，孔体积为1.9cm3/g，平均孔径为15.15nm，是一种优良的吸附材料。考察了样品对甲苯、对二甲苯和苯的吸附效果。结果表明，二氧化硅气凝胶对三种污染物都具有很高的吸附量，其高吸附能力归因于气凝胶的三维纳米网络结构。综上所述，二氧化硅气凝胶具有优异的吸附性能，是一种很有前景的处理挥发性有机化合物的吸附剂。

• 等离子体增强化学气相沉积法制备WO3-x/C复合材料及其储锂性能研究

  王宇婷

  三氧化钨（WO3）凭借其在锂离子电池中较高的理论比容量（~700mAh·g-1）以及廉价易得的特性而引起了科研工作者广泛的研究兴趣，然而其相对较差的导电性以及在循环过程中所发生的较大体积变化导致其倍率性能和循环性能并不理想。为了增强其导电性，减缓体积变化所带来的负面影响，本文采用等离子体增强的化学气相沉积法成功地在所制备的WO3-x纳米片上包覆含有氮元素掺杂的无定形碳。氮掺杂碳的包覆可以有效降低循环过程中发生的较大体积变化问题，而且可以提供更多的位点供锂离子进行嵌入/脱嵌。电化学测试表明，所制备的WO3-x/C电极相比于WO3-x电极和商业WO3电极，展现出更好的倍率性能和循环性能。动力学模拟与计算表明，经过碳包覆的WO3-x/C电极具有更小的电荷转移电阻和更快的锂离子扩散速率，从而有效提升其电化学性能。

• 玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠复合物对碳钢的缓蚀效应

  赵国凯,韩永琪,李高阳,李梦丽,刘兴俞,赵会玲,王小永

  通过失重法、扫描电镜和极化曲线法研究了玉米醇溶蛋白/十二烷基硫酸钠（zein/SDS）复合物对碳钢的缓蚀效应。在1mol/L盐酸溶液中，加入0.05‰ zein对碳钢的缓蚀率为65.5%，而加入zein/SDS复合物（0.05‰ zein+0~8mmol/L SDS）能够使碳钢的缓蚀率逐渐增高至90.1%。随着zein/SDS复合物中SDS浓度的增大，碳钢表面逐渐由深坑面腐蚀变为局部点腐蚀，最终趋于平整。极化曲线测试表明，zein/SDS复合物能够有效抑制碳钢表面电极反应的发生。纯zein与碳钢表面吸附的ΔGads值表明，zein在碳钢表面主要发生静电吸附作用，而zein/SDS复合物对碳钢的缓蚀效应主要来源于zein同碳钢表面之间的配位吸附作用，这是由于SDS类胶束之间的静电斥力引起zein空间构象的改变。

• 溶剂对4-叠氮苯甲酸共配叠氮铜配合物磁学性质影响的理论研究

  罗树常,刘秋秋,郑鹏飞,殷俊,刘翔宇

  基于DFT-BS方法，在不同泛函方法和基组下研究μ-1，1叠氮、4-叠氮苯甲酸、溶剂共配的叠氮铜配合物[Cu2（4-aba）3（N3）3（CH3OH）3]2-的磁学性质。结果显示，在B2PLYP/TZVP水平下计算得到顺磁中心间的磁耦合常数为33.48cm-1，与实验值33.80cm-1最吻合，可准确描述其磁学性质。该配合物[Cu2（4-aba）3（N3）3（CH3OH）3]2-的分子磁轨道主要贡献来自于顺磁中心Cu（1）、Cu（2）的3dx2-y2轨道、N3-离子的π型轨道、4-叠氮苯甲酸的π型轨道和溶剂甲醇氧原子的p轨道。在4-叠氮苯甲酸共配的叠氮铜配合物中引入共配溶剂水及醇类，随溶剂R基供电子效应的增加，反铁磁性部分对磁耦合常数的贡献减小，其磁耦合常数J值随之增大。