离子液体对溶菌酶晶体形态和活性的影响

以鸡蛋清溶菌酶为模型蛋白,采用冷却结晶法结晶以及浊度法测定酶活性,研究了分别添加4种亲水性离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C₄mim]BF₄)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C₄mim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([C₄mim]Br)和1,3-二甲基咪唑碘化物([dmim]I))条件下溶菌酶晶体形态和晶体活性的变化。利用光学显微镜对溶菌酶结晶过程的晶体形态进行分析,结果表明添加离子液体会影响溶菌酶的晶体形态和尺寸。离子液体[C₄mim]BF₄介导的溶菌酶形成棒状晶体。与未添加离子液体相比,[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br均未改变溶菌酶晶体形态,均呈块状晶体,但[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br促进溶菌酶晶体生长,晶体尺度均增加。而添加[dmim]I,溶菌酶呈现针状晶体。采用浊度法测定溶菌酶晶体活性,结果表明不同的离子液体对溶菌酶晶体的活性...     

第二相CaCu3Ti4O12改性BSBNT弛豫铁电陶瓷的结构和介电储能性能研究

采用固相法制备了(Ba_0.3Sr_0.7)_0.35(Bi_0.5Na_0.5)_0.65TiO₃-xwt%CaCu₃Ti₄O₁₂(BSBNT-xwt%CCTO,其中x=5,10,15,20)陶瓷,研究了CCTO含量对BSBNT陶瓷的相结构、显微结构和电学性能影响。当x≤15时,陶瓷存在BSBNT和CCTO两相;而当x=20时,检测出少量的Cu_xO_y氧化物相。CCTO的引入使得陶瓷晶粒尺寸明显降低,且保持良好的致密度。同时,陶瓷的介电峰逐渐展宽,温度稳定性TCC_150℃获得提高,介电常数与损耗也呈现良好的频率稳定性。随着CCTO含量增加,BSBNT-xwt%CCTO陶瓷的电滞回线逐渐向“细长”型转变。在E=80 kV/cm电场强度下,BSBNT-10wt%CCTO陶瓷具有优化的能量密度W_rec...     

PIN/PAN聚合物基电解质膜的制备及性能

利用静电纺丝技术制备了聚吲哚/聚丙烯腈(PIN/PAN)聚合物基电解质膜,代替纸基铝空气电池中的纤维素纸(C-P),并应用于固态铝空气电池。探究了PIN含量对电解质膜离子电导率及吸液率的影响。采用SEM和FTIR对PIN/PAN聚合物基电解质膜表面形貌及化学组成进行分析。借助电化学工作站和电池测试系统,分析了电解质膜离子电导率及固态铝空气电池放电特性。结果表明,采用PIN/PAN聚合物基电解质膜可有效提升固态铝空气电池性能,在3 mA.cm_^-2、5 mA.cm_^-2、7 mA.cm_^-2电流密度下,放电时长比纸基铝空气电池分别提升了21%、27%、34%,且放电时长与电解质膜的吸液率及离子电导率相关。其中4%PIN/PAN聚合物基电解质膜离子电导率可达6.7×10_^-4 S.cm_^-1,同时对碱性溶液具有良好的吸附能力,吸液率最高可达496%,为纤维素纸的3.2倍。     

焙烧条件对Na3V2(PO4)3/C的制备及储锌性能影响

采用喷雾干燥法合成了Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)前驱体,然后经过高温煅烧得到水系锌离子电池正极复合材料Na₃V₂(PO₄)₃/C(NVP/C),考察了煅烧温度和煅烧时间对NVP/C性能的影响。通过XRD、SEM和BET对样品结构和形貌进行了表征,通过循环伏安和充放电测试了样品的电化学性能。结果表明,不同煅烧温度和煅烧时间制备样品均为纯相的NVP/C,且并没有改变NVP/C的晶体结构;煅烧温度过高或煅烧时间过长会导致晶粒尺寸增大,性能迅速衰减。NVP/C制备最佳条件为煅烧温度700℃、煅烧时间8 h,在该条件下所制备的NVP/C(记为NVP/C-700-8)形貌更为规整,结晶性良好,具有较小的阻抗以及更好的离子扩散能力,进而表现出最佳的电化学性能。在0.1 A/g电流密度下表现出最佳的放电比容量(122.4 mA·h/g)。在1.0 A/g电流密度下经过200圈循环后放电比容量仍高达103.9 mA·h/g。     

可聚合非离子乳化剂对丙烯酸酯乳胶性能的影响

合成了可聚合非离子乳化剂烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚(al-AEO₁₂),并用其制备了丙烯酸酯乳胶,考察了乳化剂用量对乳胶固含量、凝胶率、粒径分布、乳胶膜吸水率等性能的影响。结果表明：随着乳化剂用量的增加,乳胶固含量提高,凝胶率降低,平均粒径减小,乳胶膜吸水率降低,乳胶性能提高。将al-AEO₁₂与阴离子乳化剂SDS复配使用,且两者质量比为2∶1时乳胶性能最优,乳胶膜吸水率最低,此时乳胶粒径分布较窄,在透射电镜下可以观察到明显的核壳结构。     

Cu-MOF基材料应用研究进展

近年来,MOF材料由于具有独特的电子结构、易调节的规则孔道和高比表面积等优点被广泛应用于电化学、生物医药、吸附分离等领域,但MOF材料较差的导电性限制了其应用。因此通过对MOF材料改性思路和复合策略的整合与比较可以为MOF材料的广泛应用提供参考价值。以经典的Cu-MOF为例,重点回顾了近年来文献中报道的Cu-MOF基材料的制备路线及其在电化学储能领域的最新应用进展,主要包括电池、超级电容器、电催化等。最后,总结了Cu-MOF基材料研究中存在的问题和机遇,并对其未来发展方向进行了展望,旨在为MOF材料的设计策略与实际应用提供理论参考。     

离子液体催化合成嘧啶氨基酸酯类化合物

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为催化剂,合成了嘧啶氨基酸酯类化合物。研究了不同的常规溶剂和离子液体溶剂对嘧啶氨基酸酯类化合物产率的影响,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Cl)为催化剂,在温度为90℃的最优反应条件下一锅法合成了8个嘧啶氨基酸酯衍生物(4a～4h),具有较高的产率(82%～93%)。通过离子液体回收利用实验结果表明,重复使用5次后活性无明显下降,此外,生物活性测试结果表明,该类衍生物对猕猴桃溃疡病菌、柑橘溃疡病菌、水稻白叶枯病菌具有一定的活性,其中,2-(((5-氯-4-甲氧基-6-甲基嘧啶-2-基)氨基)(4-氯苯基)甲基)丙二酸二乙酯对猕猴桃溃疡病菌、柑橘溃疡病菌、水稻白叶枯病菌活性分别为71.5%、63.0%、55.4%,优于对照药剂叶枯唑对3种病菌的抑制活性。     

生物炭对废水中铜离子吸附的研究进展：改性方法与吸附机制

废水中的重金属铜离子(Cu(Ⅱ))会污染水体生态环境,并会通过食物链对人体健康造成潜在危害。生物炭可作为废水中Cu(Ⅱ)去除的有效吸附剂。然而,原状生物炭对Cu(Ⅱ)的吸附量有限,需要对生物炭进行定向改性以提升其去除效果。以废水中的Cu(Ⅱ)为对象,重点论述生物炭的改性方法和吸附机制。结果表明,生物炭的主要改性方法包括化学改性(酸、碱、高分子聚合物改性)、物理改性(球磨和气体活化)、金属改性(铁、锰改性)、矿物质改性和高分子聚合物改性等。改性方法对Cu(Ⅱ)去除效果的次序是：纳米羟基磷灰石改性>含氨基有机酸改性>锰改性>铁改性>碱改性。生物炭吸附Cu(Ⅱ)的主要机制包括孔隙扩散、静电作用、沉淀作用、配位作用、阳离子-π机制、离子交换和还原作用,具体的主导机制取决于生物炭的物化性质和溶液的性质。将来的研究方向包括：采取更为有效的改性方法提高对废水中痕量Cu(Ⅱ)的去除效果;利用先进的仪器和模型计算揭示微观机制;开展动态吸附柱或固定床试验。     

可捕集CO2的纳米碳酸酐酶粒子的高效制备及性能研究

利用碳酸酐酶(CAs)捕集CO₂更符合可持续发展的理念,但亟需降低其分离纯化的成本和增强在复杂环境的生存能力。以铁蛋白(Ferritin)为标签,经linker把CAs与之相连,在胞内表达形成微米级难溶活性聚集体,经低速离心实现酶高效分离,酶活回收率达84.8%,活性聚集体超声30 min后,50℃孵育50 d酶活基本不变,在pH=9.0的缓冲液中半衰期为150 d。难溶活性CAs聚集体可转变为可溶性纳米CAs,其活力提升10倍以上,80℃时半衰期为(211±22)h。在15%(质量)离子液体[N1111][Gly](pH=11.64)中半衰期达(40.8±2.2)h,可用于后续离子液体和重组CAs联合吸收和再生CO₂。静电作用是难溶活性CAs聚集体形成的重要原因之一。研究结果表明,CAs融合Ferritin后,既能极大简化制备过程,又能大幅提高稳定性,为酶法捕集CO₂奠定了基础。     

基于DFT和COSMO-RS理论研究多元胺型离子液体吸收SO2气体

开展以质子化的正己胺([HHexam]⁺)、己基乙二胺([HHexen]⁺)及己基二亚乙基三胺([HHexdien]⁺)为阳离子,TFSA[(CF₃SO₂)₂N^-]为阴离子的质子化离子液体(PILs),即[HHexam][TFSA]、[HHexen][TFSA]及[HHexdien][TFSA]型PILs吸收SO₂的研究。首先,选择密度泛函理论,在M06-2X/6-311G(d,p)水平下,优化得到PILs-n SO₂ (n=1,2,3,4,5,6)的若干个最优构象,PILs阳离子极性头部N—H与SO₂的O原子间形成N—H…O型氢键。N—H…O部位的振动频率、二阶微扰能、电子密度的结果显示,[HHexam][TFSA]、[HHexen][TFSA]及[HHexdien][TFSA]分别与3、4、5分子SO₂结合时,其氢键能达到最大值：57、67、8...