摘要：羟甲基糠醛是呋喃类化合物,具有价格低廉及来源广泛的优点,可作为平台化合物用于制备其它高附加值产品.传统的热催化氧化增值方法需要高温、高压及贵金属催化剂,造成经济效益的下降.而电氧化方法不需要高温、高压条件;同时,通过对电催化剂的合理设计,非贵金属催化剂表面的羟甲基糠醛选择性转化已经得以实现,从而避免使用大量贵金属.因此,通过电氧化方法对羟甲基糠醛平台化合物进行高附加值转化受到了广泛关注.在羟甲基糠醛氧化的多种产物中,羟基和醛基被全部氧化为羧基的产物——2,5-呋喃二甲酸,被美国能源部列为“最具有价值的12种生物质衍生化学品”之一.鉴于此,本文介绍了羟甲基糠醛电氧化增值生产2,5-呋喃二甲酸的重要研究价值及相关非贵金属电催化剂的最新进展,并对催化羟甲基糠醛电氧化反应的非贵金属催化剂的发展前景进行了展望.

摘要：以对甲苯磺酸为催化剂,在微波环境下合成辛酸癸酸甘油三酯,并利用响应面法优化辛酸癸酸甘油三酯的合成过程条件。首先,通过单因素灵敏度分析法对催化剂的选择、酸/醇摩尔比、反应温度、微波功率、催化剂用量、反应时间6个因素进行实验考察,确定了酸/醇摩尔比、反应温度、催化剂用量3个关键因素的优化值及取值范围。采用中心组合设计原则对3个关键因素进行实验设计。以产品羟值为响应值,基于响应实验结果,利用响应面法对实验结果进行了方程回归,得到3个关键因素与响应值的二次关联模型。通过方差分析和平行实验,证明该模型准确可用。确定了中碳链甘油三酯(MCTs)最佳合成条件为:酸/醇摩尔比为3.33∶1,反应温度为190℃,催化剂用量为甘油质量的4.30%,微波功率为500 W,反应时间为3h,得到产品羟值为1.12mg KOH·g^(-1),酯化率高达99.7%,与理论预测值基本相符。与传统加热方式对比,微波辅助合成MCT大大缩短了反应时间。测定了精制提纯后MCT产品的各项物化性能指标,均已达到企业标准。通过红外光谱表征和GC/MS进一步表征产物结构和混合物油脂的组成,甘油三酯得率达到95.7%。

摘要：为综合利用春砂仁中多种有效成分,该文设计三级提取方案,先除去杂质并回收芳香及呈味成分,然后采用微波-水溶液法提取春砂仁多糖,以前级温和的条件保护后级提取产物(多糖)的特性。通过GC-MS分析得到春砂仁低极性组分中所含的挥发性成分;然后提高提取剂的极性,通过单因素及正交试验分别选择了水溶液提取春砂仁多糖的最佳工艺条件。结果表明:液固比10∶1(V/W),微波功率600 W,提取温度80℃,时间20 min,春砂仁粗多糖产率为11.33%;纯化粗多糖的条件:Sevag试剂中氯仿与正丁醇的比例为3∶1,萃取3次,所得纯化多糖的产率为50.30%;干燥多糖的条件:温度-49～-56℃,压强24～40 kPa,干燥时间4 h。

摘要：以木薯淀粉为主要原料,采用反相乳液聚合方法合成淀粉-丙烯酸接枝共聚物,通过正交设计对主要影响因素及反应条件进行研究,并用红外光谱、X射线衍射、热重分析等方法表征产物结构。实验结果显示,最佳合成工艺条件为丙烯酸:淀粉=3.5,丙烯酸中和度=83.3%,过硫酸钾和N,N-亚甲基双丙烯酰胺分别为淀粉用量的3.0%和0.3%,反应温度70℃,反应时间3 h,产物吸水率>800g/g。聚合过程中淀粉与丙烯酸发生了接枝共聚反应,并且接枝反应破坏了淀粉颗粒结晶结构,接枝产物趋于无定型结构。

摘要：针对天然气中的甲烷、乙烷、丙烷(C_1、C_2、C_3)气体分离困难的问题,本工作采用高通量计算了137953种假设的金属有机框架(Metal-organicframework,MOF)对这三种混合气体的吸附分离吸能.为了避免水蒸气的竞争吸附,首先,筛选出31399种疏水性MOF.然后,单变量分析了这些MOF的最大孔径(LCD)、孔隙率(Φ)、体积比表面积(VSA)、亨利系数(K)、吸附热(Q_(st))、密度(ρ)共六种MOF结构/能量描述符与MOF对C_1、C_2、C_3的选择性、吸附量及两者权衡值(Trade-off between S_(i/j) and N_i, TSN)的关系,发现了吸附量和选择性"第二峰值"的存在;尤其对于C_1、C_2的分离,所有最优MOF都分布在第二峰值区间.随后采用决策树、随机森林(Random forest, RF)、支持向量机和反向传播神经网络四种机器学习算法,分别训练并预测了六种MOF描述符与性能指标的关系,结果表明RF预测效果最好.然后应用RF算法定量地分析出K、LCD和ρ三种描述符对TSN_(C1)、TSN_(C2)的相对重要性最高,而TSN_(C3)的是K、Q_(st)和ρ,根据这些描述符分别设计了吸附C_1、C_2、C_3最优MOF的决策树模型路径.最后筛选出针对C_1、C_2和C_3不同分离应用的18种最优MOF.本工作基于机器学习和高通量计算的研究思路和研究方法,第二峰值规律的发现以及最优设计路线的提出将有助于MOF在吸附分离领域的发展提供有力的指导和启示.

摘要：采用分子模拟高通量筛选的方法研究了6013种实验已经合成的金属-有机框架(MOFs)对天然气五元混合物(CH_4,C_2H_6,C_3H_8,H_2S和CO_2)中H_2S和CO_2的吸附分离性能.为了综合吸附量和选择性这两项指标,我们首先比较了三种权衡方法[权衡α法(Tradeoff between S_(H_2S+CO_2/C1-C3_ and N_(H_2S+CO_2), TSN),标准值法(Standard normal method, SNM)和权衡β法(Tradeoff between selectivity and capacity, TSC)].接着,针对四种MOF描述符[最大孔径(LCD),孔隙率(φ),比表面积(VSA)和吸附热(Q_(st)~0)],通过Pearson相关系数分析了每种描述符分别对三种权衡变量的相关性,结果显示TSC法与四种MOF描述符的相关性最佳.然后,使用多元线性回归方法定量地分析了四种MOF描述符分别对TSC的影响程度;而决策树模型则被用于规划性能高效MOFs的设计路径.最后, 20种性能最优MOFs从数据库中脱颖而出,它们将为净化天然气技术的发展提供坚实的理论指导.

摘要：天然酶是一种存在于生物体内的蛋白质催化剂,具有催化活性高、选择性强和反应条件温和等特点,对促进生物体内的各种生物化学反应起着重要作用。此外,天然酶还可以作为催化剂、传感器和药物等的传递载体,在能源储存、环境监测、疾病治疗、食品加工和生物制药等领域具有重要的应用价值。然而作为一种蛋白质,其本身存在的稳定性差、制备流程复杂、提纯成本高和回收困难等缺陷,大大限制了天然酶的实际应用。为了克服这些缺陷,研究人员一直致力于开发可以替代天然酶的人工合成酶。自从2007年,Fe_3O_4磁性纳米粒子被发现具有类似辣根过氧化物酶的活性之后,开发具有类似天然酶特性的纳米材料迅速引起了科研工作者的广泛兴趣。2013年,正式将具有类似天然酶活性的纳米材料定义为纳米酶。科研工作者已发现多种纳米酶,这些纳米酶可在不同环境下表现出不同的活性,主要包括过氧化物酶、氧化酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等。目前,已经报道的纳米酶大致可以分为4类,包括金属氧化物纳米酶或硫化物纳米酶(氧化铁、氧化铈、氧化锰和氧化铜等)、碳基纳米酶(碳纳米管、氧化石墨烯和碳点等)、贵金属纳米酶(铂、金、银和钯等)和金属有机框架(MOF)基纳米酶等。与天然酶相比,纳米酶具有很多优势,首先,纳米酶制备方法简单,成本较为低廉,为大规模生产提供了可能性。此外,纳米材料所特有的一些物理化学特性也赋予了纳米酶更多独特的性质,如可以调节纳米粒子的形貌、结构和成分等使其在不同环境下表现出可调节的类酶活性;而且纳米材料所拥有的独特性质,如磁效应、光热效应等,使其具备更广泛的设计空间,可以通过增加光照、热、超声波或磁场等外源因素影响纳米酶的催化行为,这些均可以作为调节纳米酶活性的可行策略。同时,纳米酶具有较好的生物相容性和稳定性,可以使其重复利用。基于如此多的优点,纳米酶在许多领域被广泛研究和利用,包括在分析检测、环境治理、有机化合物降解、疾病诊断和治疗等,特别是在传感应用领域具有很大的商业化前景,可以作为商业测量方法的响应。在此,本文介绍了纳米酶的分类以及提高纳米酶催化活性的在尺寸、形貌、结构、组成、表面涂层和改性方面的策略。同时,我们着重关注了传感领域,总结了其在生物小分子、生物大分子、酚类污染物、含有机磷的农药和离子检测等方面的进展,并提出关于利用纳米酶发挥传感功能的挑战的意见。

摘要：超润湿剂能够显著增大药液在植物标靶表面润湿沉积覆盖率,提高农药的利用率,提升农作物产量。具有独特结构的三硅氧烷聚醚型表面活性剂呈现出良好的超润湿铺展性。本文综述了植物叶表面的微观结构和润湿性、超润湿剂的结构与超润湿性关系,及从超润湿剂的浓度、溶液中聚集体形态、润湿基底、Marangoni效应、自亲效应等对超润湿性的影响不同角度地揭示了超润湿铺展机理,并对超润湿机理的深入研究提出了展望,为今后超润湿剂的设计合成和超润湿铺展机理的深入认识和研究提供了理论依据和指导。

摘要：以MATLAB为设计语言,开发了系列用于原子轨道球谐函数Y_(1m)(θ,φ)如s、p、d、f原子轨道及sp^3和d^2sp^3杂化轨道角度函数可视化的精确、快速、简便的m函数库。根据球坐标的自变量定义域:φ∈[0,2π]、θ∈[0,π],设定离散的自变量值T,P,对球谐函数Y_(1m)(θ,φ)及杂化轨道角度函数的解析式进行计算机程序化,根据解析式计算对应的R值,然后由MATLAB矩阵变换命令[X,Y,Z]=sph2cart(T,P,R)和绘图命令mesh(X,Y,Z)实现球谐函数Y_(1m)(θ,φ)及杂化轨道角度函数的可视化。详细介绍了程序设计思路、编写方法,给出了球谐函数Y_(1m)(θ,φ)及杂化轨道角度函数的解析式数组算法表达式、m-file绘图程序和运行结果。

摘要：利用化学教学设计评价量表(CTDES),对广州市某高校86名化学师范生在教育实习期间完成的教学设计进行评价,发现师范生在"认知与元认知""社会文化与情感""科学描述与应用"指标表现中等,在"一致性"指标表现较好。师范生在对"理论化学"和"描述化学"类课题进行教学设计时,在"认知与元认知""社会文化与情感""科学描述与应用"3个指标上的得分存在显著差异。