摘要：首先介绍了光催化材料中活性氧的产生机制及其在抗菌方面的表现,特别指出构造异质结、引入氧空位等改性手段是提高活性氧产量的主要方式.其次总结了超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))、过氧化氢(H_(2)O_(2))、单线态氧(^(1)O_(2))和羟基自由基(·OH)的产生过程及作用机理,同时综述了抗菌过程中四种活性氧的检测方法,包括直接检测方法和间接检测方法,以及间接法所涉及的探针分子特异选择性反应.整理了光催化材料活性氧激发总浓度的影响因素并提出针对材料提升活性氧产量的改性方向,提出了目前活性氧作用机理研究方面存在的问题,活性氧检测方法及其与细胞具体作用研究方面存在的不足,建议以活性氧的生成链为指导,以多种活性氧动态平衡的体系为考察对象,在生物分子水平上细致分析活性氧的抗菌机理.最后对活性氧抗菌材料的设计与应用提出了建议思路并展望了发展前景.

摘要：以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜,通过原位聚合和蒸气诱导相分离法(VIPS)引入亲水聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA),成功制备了一种抗污染/自清洁的双向油水乳液分离温敏膜.系统研究了单体质量比对膜微观结构、化学成分、表面浸润性、油水分离性能的影响,以牛血清白蛋白(BSA)为模型蛋白分子考察了膜的抗污染性能及自清洁性能.结果表明,当单体质量比为2.5∶0.5时,膜表面呈现出均匀的蜂窝状微纳米结构,表现出优异的双亲/液下超双疏性,水下油接触角和油下水接触角分别为151.1°和152.8°,对水包大豆油和大豆油包水乳液的渗透率分别为32584和1083L/(m^(2)·h·MPa),分离效率均在99.55%以上.其在20和50℃下对1 g/L的BSA溶液的静态吸附量仅为35.8μg/cm^(2),通过交替使用50℃/20℃纯水对污染的膜进行清洁,其通量恢复率和不可逆污染率分别为99.0%和1.0%.上述研究结果为抗污染/自清洁双向油水乳液分离膜的创新设计和制备提供了新思路.

摘要：本文设计合成了一系列曲酸三氮唑类化合物,并考察了所合成化合物的抑制酪氨酸酶活性、抑制α-葡萄糖苷酶活性及抗氧化活性。结果表明,大部分化合物具有良好的抑制酪氨酸酶活性和抑制α-葡萄糖苷酶活性,其中化合物5f的抑制酪氨酸酶活性最好,其IC50值为3.28μmol·L^(-1),约为曲酸的8倍,化合物5i对α-葡萄糖苷酶抑制活性最好,IC50值为14.42μmol·L^(-1)。所有化合物都具有一定的抗氧化活性。抑制机理研究表明:化合物5f为可逆混合型酪氨酸酶抑制剂,化合物5i为不可逆α-葡萄糖苷酶抑制剂。

摘要：利用盆栽实验,研究了土壤柴油污染、镉污染和柴油+镉复合污染对土壤酶活性和微生物数量的影响.实验土壤为上海郊区无污染水稻土,通过不同的处理,共设计了对照(CK)、低量柴油(CYL)、高量柴油(CYH)、低量镉(CdL)、高量镉(CdH)、高量柴油+高量镉(CYH+CdH)和高量柴油+高量镉+苗(CYH+CdH+P)7个处理组.结果表明:CYH和CYH+CdH处理增加了土壤脲酶(urease,UR)的活性,最高可达CK组的5.25和2.63倍,且土壤微生物数量也有相应增加;CYH、CYL和CYH+CdH处理对脱氢酶(dehydrogenase,DE)活性有显著抑制作用;镉的单污染对脱氢酶活性的影响较小,CdL处理甚至有激活效应.

摘要：错流式过滤除尘技术利用切向风流抑制尘饼生长变厚,具有过滤阻力上升缓慢的优点,采用脉喷气流撞击设置在滤芯外的横向挡板并产生局部静压可实现内滤式滤芯的清灰。构建CFD数值模拟考察了喷吹气流的分布,分析了喷嘴入口处的喷吹压力和挡板位置对脉冲喷吹性能的影响,设计并考察了挡板往复式喷吹策略。结果表明:滤芯压力随喷嘴入口压力升高而增加,确定了最佳喷嘴入口压力为5000 Pa;挡板位置的变化显著影响清灰的有效区,对于1000 mm长的滤芯,挡板位置为500 mm和350 mm分别实现350~500 mm和0~350 mm区域的有效清灰;相比普通喷吹,设计的挡板往复式喷吹(挡板位置依次为350、500、650、500 mm)可实现滤芯喷吹压力增大1.57倍、均匀性提升7.17倍。该研究结果可为内滤式滤芯脉喷清灰提供参考。

摘要：聚酰亚胺是由二胺和二酐单体通过缩聚反应生成的一类含有酰亚胺环的高性能聚合物,具有高热稳定性、高力学性能、结构多样性、良好的成膜性和分离性能等优点,在分离膜领域得到了广泛应用,但在气体分离方面仍然受罗伯逊上界的限制。文中综述了聚酰亚胺及膜的制备以及聚酰亚胺气体分离膜的改性方法,简述了聚酰亚胺气体分离膜目前存在的核心问题,从物理共混、交联改性、分子结构设计、制备热重排聚合物及碳分子筛膜5个方面,重点回顾了聚酰亚胺气体分离膜的改性研究进展。研究指出,随着工业上对聚酰亚胺气体分离膜性能要求的不断提高,开发新型聚酰亚胺制膜材料、优化聚酰亚胺膜材料的性能以及简化聚酰亚胺气体分离膜的制备和改性方法成为未来聚酰亚胺气体分离膜的研究重点。

摘要：清洁能源在开发和利用过程中存在间歇性和不稳定性,开发高性能、高效率、环保清洁的新型储能器件可保障稳定的能源输出,实现能源转型.其中,金属基电池(如金属-空气电池,金属-硫电池等)具有低成本,高能量密度的优势,具有较高的应用价值.电池电极材料(催化剂)的合理设计影响着其储能效率,对可再生能源技术的发展具有重要作用.近年来,随着研究人员对电催化反应机理的深入理解,缺陷工程被普遍认为是增加催化活性位点数量,提升电池性能的有效策略.其原因在于缺陷可以提供大量不饱和位点,从而为电化学过程提供更多活性中心,增强电极催化效率,实现电化学动力学的提升.此外,缺陷工程实现了电池电极材料局部原子结构以及配位环境的可控调节,进一步调整电极材料的电子和结构特性,可显著提升电池的电化学动力学.本文系统总结了缺陷工程促进电催化性能的可行性策略和金属基电池电催化剂缺陷工程的最新进展.首先介绍了金属-空气电池和金属-硫电池的反应机理,明确金属基电池的反应机理和反应过程对于开发性能优异、环境适应性强催化剂至关重要.其次,归纳和总结了缺陷的种类(本征缺陷、阴离子空位、阳离子空位、晶格畸变和杂原子掺杂)及其引入的常用方法(如热/化学还原、剥落、化学刻蚀、等离子体技术、球磨等).随后,讨论了用于检测电催化剂中缺陷类型和浓度的相关高端表征手段,揭示了构筑缺陷催化剂是提高电催化剂性能的关键.此外,对电催化电池中缺陷的作用及设计原则进行了总结,讨论了电催化剂中缺陷的作用机理,为未来实现具有高本征活性、长期稳定性和高选择性的电催化剂设计提供了更科学的指导.以典型的金属基电池(锌-空电池、锂氧电池、锂-CO_(2)电池、锂硫电池、钠硫电池等)为例,详细介绍了缺陷工程在提高金属基电池电化学性能中发挥的重要作用及其最新进展.最后,提出了金属基电池目前面临的挑战和发展前景,旨在通过缺陷工程提升催化电极材料活性,促进清洁储能器件的商业化进程.

摘要：通过两步微波和离子交换的方法得到一种直径约为1.5μm的微球形貌铜离子掺杂钒基配位聚合物(V-Cu-HHTP).聚合物中部分取代的Cu^(2+)提高了配位聚合物的导电性和结构稳定性,并提供V、Cu的协同效应,在用于超级电容器电极材料时表现出良好的电化学性能.在1 A·g^(-1)的电流密度下,V-Cu-HHTP表现出287 F·g^(-1)的比容量,在10 A·g^(-1)的大电流密度下循环3000圈后,V-Cu-HHTP的电容保持率仍有98.6%,比相同测试条件下未掺杂的VHHTP电极表现优异(比容量为227 F·g^(-1),电容保持率为94.2%).选取V-Cu-HHTP作为正极,活性炭(activated carbon,AC)作为负极,组装非对称超级电容器V-Cu-HHTP//AC,电压窗口达到1.6 V.V-Cu-HHTP//AC在功率密度为795.0 W·Kg^(-1)时,最大能量密度为44.1 Wh·Kg^(-1),优于许多钒基超级电容器.优异的电化学性能归因于:双金属配位聚合物的设计为体系提供了优异的协同效应,提高了结构稳定性;Cu离子掺杂提高了导电性;V-Cu-HHTP的多孔特征为体系暴露更多活性位点,提供优异的双电层电容特性.

摘要：该实验设计将科研成果中的深共融溶剂——氯化胆碱/对甲基苯磺酸(ChCl/PTSA)作为反应的溶剂和催化剂,合成了3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮。深共融溶剂价廉易得,合成工艺简单,制备过程不产生任何废弃物,绿色环保,为3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮的合成提供了一个低成本、高效绿色的实验教学新方案,符合实验教学和绿色化学要求。该实验过程不仅涉及回流、抽滤、重结晶等基本实验操作,还包含结构表征、谱图分析、产物纯度分析等重要环节,有效提升了学生的综合实验技能和科研素养,有利于培养学生的绿色化学思维。

摘要：采用杂化的密度泛函理论,研究了以吡嗪并[2,3-g]喹喔啉(PQ)为电子受体,以噻吩(Th)、吡咯(Py)、噻吩并[3,2-b]噻吩(TT)分别为电子供体的3种D-A型共轭聚合物的几何结构和电子性质。研究发现,D-A型共轭聚合物分子中,电子供体与受体相互作用导致的分子性质变化集中通过聚合链上桥键的性质体现出来。电子密度拓扑分析表明,以Py为电子供体的聚合物分子中形成了分子内氢键,分子内氢键的形成使相邻供体与受体结构单元间的桥键缩短,π-电子离域增强,能隙降低。能带结构、能带宽度、载流子有效质量分析表明,所设计的3种D-A共轭聚合物中,以Py为电子供体的聚合物(p-PQ-Py)能隙最窄(0.58 eV),能带较宽,载流子有效质量小,可能是潜在的导电聚合物材料。