检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2025年第4期46卷 60-69页

作者：祝佳怡姜笑楠郑笑函郝强王长生辽宁师范大学化学化工学院大连110629

为解决传统非极化力场无法准确描述三体及更高阶多体作用的问题,并精确模拟液态水环境下蛋白质的结构和功能,提出了一种可以快速准确计算多肽-水体系中的多体极化作用强度的新方法.该方法将多肽分子中的N—H和C=O极性化学键及水分子的O... 详细信息

为解决传统非极化力场无法准确描述三体及更高阶多体作用的问题,并精确模拟液态水环境下蛋白质的结构和功能,提出了一种可以快速准确计算多肽-水体系中的多体极化作用强度的新方法.该方法将多肽分子中的N—H和C=O极性化学键及水分子的O—H键视为键偶极,周围环境对化学键的极化作用使得该化学键上产生了诱导键偶极,使用键偶极之间的相互作用来描述体系中的多体极化作用.通过拟合模型体系中三体作用能随分子间距离变化的势能曲线确定所需参数.将该方法应用于多肽-水体系中的三体作用强度计算,并与高精度的MP2方法和AMOEBABIO18可极化力场方法进行了系统比较.结果表明,本文方法计算的6个多肽水团簇(共包含92290个三体作用)的总三体作用强度与MP2方法的计算结果具有极高的线性相关性(线性相关系数为0.9965,均方根误差为7.29 kJ/mol),准确度略优于AMOEBABIO18可极化力场方法(其与MP2方法的线性相关系数为0.9950,均方根误差为10.74 kJ/mol).此外,本文方法的计算效率与AMOEBABIO18可极化力场方法相比也有显著提高,在涉及超过20000次三体相互作用的模拟中,计算时间缩短了约50%.本文提出的高效方法为大规模蛋白质-水体系的多体作用模拟提供了新思路,在相关领域中具有重要应用潜力.

关键词：多体极化作用化学键偶极诱导键偶极多肽-水体系三体作用能

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二氟甲基溴代腙与乙烯基砜的[3+2]环加成反应合成3-二氟甲基吡唑

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 95-102页

作者：刘小康周玉秀李晓勇罗文静王克虎王君姣黄丹凤胡雨来西北师范大学化学化工学院兰州730070

通过二氟甲基溴代腙与乙烯基砜的[3+2]环加成反应,合成了一系列3-二氟甲基吡唑化合物.该方法具有区域选择性高、反应条件温和及操作简单等优点,为3-二氟甲基吡唑化合物的合成提供了新方法.同时,进一步拓展了二氟甲基溴代腙作为二氟甲基... 详细信息

通过二氟甲基溴代腙与乙烯基砜的[3+2]环加成反应,合成了一系列3-二氟甲基吡唑化合物.该方法具有区域选择性高、反应条件温和及操作简单等优点,为3-二氟甲基吡唑化合物的合成提供了新方法.同时,进一步拓展了二氟甲基溴代腙作为二氟甲基合成砌块在合成二氟甲基氮杂环化合物中的应用.

关键词：二氟甲基吡唑二氟甲基溴代腙乙烯基砜 [3+2]环加成

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不同电荷载体离子对有机物电极电化学性能的影响

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科学通报 2025年第9期70卷 1284-1293页

作者：邱璇曹永杰郭昭薇王新柱倪志刚马晶董晓丽王永刚复旦大学化学系上海200433 南京大学化学化工学院南京210023 杭州师范大学材料与化学化工学院杭州311121

近年来,具有电化学活性的有机化合物因具有成本低廉、结构可设计和环保等优点而受到广泛关注.不同于基于离子嵌入-脱嵌的传统无机化合物电极材料,有机电极材料以其独特的电荷存储机制而脱颖而出.在有机化合物中,电荷的存储主要发生在共... 详细信息

近年来,具有电化学活性的有机化合物因具有成本低廉、结构可设计和环保等优点而受到广泛关注.不同于基于离子嵌入-脱嵌的传统无机化合物电极材料,有机电极材料以其独特的电荷存储机制而脱颖而出.在有机化合物中,电荷的存储主要发生在共轭骨架或含有孤对电子的杂原子上,通过这些官能团的氧化还原反应实现,因此展现出对多种电荷载体离子的电化学活性.这些电荷载体离子包括但不限于单价金属离子(如Li^(+)、Na^(+)、K^(+))、多价金属离子(如Zn^(2+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Al^(3+))以及非金属离子(如H^(+)或H_(3)O^(+)).然而,迄今为止,尚缺乏系统性的研究来深入剖析有机电极材料在储存不同电荷载体时展现的电化学性能差异.在本研究中,我们以醌类化合物芘-4,5,9,10-四酮(PTO)作为研究对象,全面探究了电荷载体对有机材料电化学性能的影响,系统地分析了PTO电极在储存Li^(+)、Na^(+)、Zn^(2+)、H_(3)O^(+)等不同离子时的氧化还原电位、可逆比容量以及电化学稳定性等关键电性能.这一工作为有机物电极材料的深入研究和应用开发提供了新的视角和理论基础.

关键词：有机物电极醌类化合物电荷载体离子第一性原理计算

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Pt/Mn-silicalite-1催化剂的制备及丙烷脱氢性能

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高等学校化学学报 2025年第3期46卷 72-80页

作者：刘奕萱胡慧敏范晓强于学华孔莲肖霞解则安赵震沈阳师范大学化学化工学院沈阳 110034 沈阳师范大学化学化工学院沈阳 110034 中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室北京 102249

丙烷作为天然气、页岩气等的重要组成成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为目前增产丙烯的重要手段之一,提高Pt基催化剂的稳定性、降低贵金属Pt的用量是该反应的关键点.本... 详细信息

丙烷作为天然气、页岩气等的重要组成成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为目前增产丙烯的重要手段之一,提高Pt基催化剂的稳定性、降低贵金属Pt的用量是该反应的关键点.本文设计和制备了不同过渡金属Mn掺杂量的Silicalite-1(S-1)分子筛(xMn-S-1)载体,并负载活性组分Pt制备了一系列Pt/xMn-S-1催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)等手段对催化剂进行了表征,并对其进行了丙烷脱氢性能评价.结果表明,乙二胺四乙酸二钠(EDTA)配位后的Mn物种进入S-1分子筛的骨架中形成Mn-O-Si物种,该物种可以有效锚定Pt,从而使Pt物种以高分散的形式存在.通过活性评价结果可知,Pt/0.05Mn-S-1催化剂表现出最佳的丙烷催化脱氢性能,其丙烷初始转化率为51.9%,反应6 h后仍保持在36.7%.这可能是由于适量Mn的掺杂使载体Mn-S-1与活性组分Pt之间产生了强相互作用所致,从而提高了Pt/0.05Mn-S-1的丙烷脱氢活性及稳定性.

关键词：丙烷脱氢丙烯 Mn-silicalite-1载体浸渍合成

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新型丙烷脱氢催化剂材料开发和应用的研究进展

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中国科学:化学 2025年第2期55卷 400-432页

作者：彭馨瑶汤雨晴孙晓颖于湛李波沈阳师范大学化学化工学院沈阳110034

丙烯是石油化工产业的基础原材料,也是衡量化工产业的重要指标.催化丙烷直接和氧化脱氢是制备丙烯的重要途径,目前传统催化剂面临着反应温度高、易积碳以及环境不友好等问题,急需发展新型催化剂材料来推动进一步发展.在本文中系统总结... 详细信息

丙烯是石油化工产业的基础原材料,也是衡量化工产业的重要指标.催化丙烷直接和氧化脱氢是制备丙烯的重要途径,目前传统催化剂面临着反应温度高、易积碳以及环境不友好等问题,急需发展新型催化剂材料来推动进一步发展.在本文中系统总结了几类新型丙烷脱氢催化剂材料(金属氧化物、分子筛、碳基材料、金属-有机框架(MOFs)、高熵金属间化合物)的最新研究进展.首先介绍了各种新型材料的本征催化性质和活性,在此基础之上详细分析了各种性能优化方法的实现途径和作用机理.在分子水平上梳理了催化剂材料上活性中心催化性质,揭示了可能的反应机理.对于金属氧化物催化剂材料,突出了氧空位在反应中的重要作用以及调节氧空位的可行方法.对于分子筛材料,主要介绍了锚定活性金属物种的新策略和新方法,尤其是对于小尺寸金属团簇以及单原子催化剂.对于碳基材料,说明了非金属催化剂相对于传统金属催化剂的独特催化性质以及利用杂原子调控性能的方法.另一方面,针对新型MOFs和高熵合金催化材料研究进展也进行了简要介绍.最后,分别总结了每类新型催化剂材料的优势和面临的主要问题,围绕丙烯选择性和催化剂稳定性给出了进一步提高催化性能的可行方法.

关键词：丙烷脱氢 Lewis酸碱性稳定性活性中心 C–H键活化

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深共晶体系电沉积Ni-Mo-Yb/Cu电极及其析氢性能研究

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功能材料 2025年第1期56卷 1099-1105页

作者：袁美玲陈必清景欣欣翟佳鑫青海师范大学化学化工学院西宁810000

开发高效、廉价、稳定的电催化材料,对绿色制氢有着重要意义。以铜片为基体,在氯化胆碱-乙二醇深共熔体系利用电沉积技术制备Ni-Mo-Yb自支撑电极。同时对电极的结构和形貌进行表征,并对其电化学析氢性能进行研究。结果表明稀土镱(Yb)的... 详细信息

开发高效、廉价、稳定的电催化材料,对绿色制氢有着重要意义。以铜片为基体,在氯化胆碱-乙二醇深共熔体系利用电沉积技术制备Ni-Mo-Yb自支撑电极。同时对电极的结构和形貌进行表征,并对其电化学析氢性能进行研究。结果表明稀土镱(Yb)的加入,使镀层表面形成大小均匀的球形颗粒,且在不同沉积电位下,样品具有不同的形貌。在-1.08 V沉积的Ni-Mo-Yb/Cu具有最好的电催化活性和稳定性,电流密度为10 mA·cm^(-2)时过电位仅有48 mV,电荷转移电阻仅为0.2996Ω·cm^(-2)。且在1000次循环伏安后,过电位基本无变化,碱性条件下100 h均能保持稳定。这些优异的电催化析氢性能表明,该材料在绿色工业制氢中极具发展潜力。

关键词：稀土电沉积析氢反应深共晶溶剂铜片

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无负极钠电池负极侧关键问题及界面设计

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化学进展 2025年第4期 551-563页

作者：戴嘉文谢春霖张睿李欢欢王海燕中南大学化学化工学院河南师范大学化学化工学院

相比锂离子电池，钠离子电池在资源、成本、安全、功率性能和低温性能等方面都具有较大优势。然而，目前的钠离子电池能量密度较低，为了开拓更广阔的应用空间，开发高比能钠电池是目前学术界和产业界关注的热点。近年来，无负极钠电池... 详细信息

相比锂离子电池，钠离子电池在资源、成本、安全、功率性能和低温性能等方面都具有较大优势。然而，目前的钠离子电池能量密度较低，为了开拓更广阔的应用空间，开发高比能钠电池是目前学术界和产业界关注的热点。近年来，无负极钠电池（AFSBs）因其在能量密度、工艺安全性和整体电池成本方面的优势而受到广泛关注。但该体系中存在固态电解质界面（SEI）破裂、副反应增多、枝晶无序生长以及死钠的产生易导致快速的容量衰减，电池循环寿命较短等缺陷。这些挑战可归因于以下三个关键问题：钠的高反应活性、循环过程中钠的不均匀沉积行为以及剧烈的体积膨胀。针对上述问题，本文围绕集流体-钠界面与钠-电解质界面，阐释了AFSBs负极侧促进无枝晶生长的设计方法，包括设计亲钠涂层、构建多孔骨架结构调节钠成核过程以及设计坚固的SEI界面层，进一步引导钠的均匀沉积与剥离，最终构建长寿命的AFSBs。最后展望了AFSBs的未来研究方向及应用前景。

关键词：无负极钠电池均匀沉积死钠亲钠性多孔骨架结构人工SEI

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具有D-π-A结构的三苯胺类HClO/ClO–荧光探针的合成及其性能研究

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分析化学 2025年第2期53卷 235-250页

作者：田勇琪李富卓杨欣月曾竟新疆师范大学化学化工学院

次氯酸/次氯酸盐（HClO/ClO–）在各种生物过程中具有重要作用，常用于饮用水消毒，但过量摄入HClO/ClO–会导致DNA、RNA和蛋白质等生物分子氧化，进而损伤人体器官；此外，类风湿性关节炎、阿尔茨海默病等疾病也会诱导HClO/ClO–的过... 详细信息

次氯酸/次氯酸盐（HClO/ClO–）在各种生物过程中具有重要作用，常用于饮用水消毒，但过量摄入HClO/ClO–会导致DNA、RNA和蛋白质等生物分子氧化，进而损伤人体器官；此外，类风湿性关节炎、阿尔茨海默病等疾病也会诱导HClO/ClO–的过量产生。因此，准确、高效识别HClO/ClO–与检测其浓度水平具有重要意义。本研究设计合成了以三苯胺基为荧光母体、碳碳双键为识别位点、季鏻盐为线粒体靶向基团且具有D-π-A结构的HClO/ClO–荧光探针NC-TPA-PPh3。探针的荧光寿命为3.71 ns，荧光量子产率为0.51。在DMSO/H2O（9∶1,V/V,pH=7.4）溶液中，当HClO/ClO–存在时，20μmol/L探针的最大荧光发射波长从550 nm蓝移至430 nm，荧光强度比探针空白溶液增强了35.7倍，据此可以实现对HClO/ClO–的选择性识别。此探针具有Stokes位移大（130 nm）和检出限低(9.16×10–8mol/L)的优势。基于核磁共振氢谱（1H NMR）、电喷雾质谱（ESI-MS）、扫描电子显微镜（SEM）和理论计算结果，推测探针NC-TPA-PPh3识别HClO/ClO-时，ClO–氧化断裂探针NC-TPA-PPh3结构中的C=C键，生成了具有更低水溶性和更小共轭结构的TPA-CHO。该过程不仅破坏了探针的D-π-A结构，阻断了分子内电荷转移（ICT）过程，引起荧光发射峰从550 nm蓝移至430 nm，还诱发了聚集诱导荧光效应，使430 nm处的荧光强度显著增强。

关键词：三苯胺碳碳双键次氯酸/次氯酸根荧光探针

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基于Co-BDC-NH_(2)的二维手性金属有机框架纳米片用作气相色谱固定相

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色谱 2025年第4期43卷 335-344页

作者：杨梅芳郑康妮龙怡幸李毅洁王雪萍章俊辉袁黎明云南师范大学化学化工学院云南昆明650500

二维金属有机框架材料(2D-MOFs)具有易于衍生化、孔隙率高、活性位点充足等特点,目前,鲜有将2D-MOFs应用于色谱分离的研究报道,在气相色谱手性分离分析领域的报道更为罕见。本文通过表面活性剂辅助溶剂热法制备了2D-MOFs纳米片,即Co-BDC... 详细信息

二维金属有机框架材料(2D-MOFs)具有易于衍生化、孔隙率高、活性位点充足等特点,目前,鲜有将2D-MOFs应用于色谱分离的研究报道,在气相色谱手性分离分析领域的报道更为罕见。本文通过表面活性剂辅助溶剂热法制备了2D-MOFs纳米片,即Co-BDC-NH_(2),采用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射对其进行表征。通过后修饰法分别将手性配体甘氨酰-L-天冬氨酸、甘氨酰-L-谷氨酸引入到Co-BDC-NH_(2)中,得到两种具有手性的2D-MOFs纳米片材料,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、圆二色谱(CD)、热重分析(TGA)对其进行表征。将两种2D-MOFs纳米片材料用作气相色谱手性固定相,采用动态涂覆法分别将其涂覆到石英毛细管柱中,通过扫描电子显微镜分析,确定制备得到两根手性柱,并进行气相色谱分离测试。结果表明:两根色谱柱的理论塔板数各为3538和3108 N/m,柱效优良;两根柱子的麦氏常数依次为181与208,说明两种手性2D-MOFs纳米片是中等极性。两根色谱柱对位置异构体、外消旋化合物(尤其是氨基酸衍生物类)表现出较好的分离能力,其中,Co-BDC-NH_(2)-甘氨酰-L-天冬氨酸与Co-BDC-NH_(2)-甘氨酰-L-谷氨酸色谱柱分别对7种与8种外消旋化合物表现出手性识别能力。此外,Co-BDC-NH_(2)-甘氨酰-L-天冬氨酸色谱柱对正构烷烃混合物、正构醇混合物及Grob试剂也表现出较好的分离效果。本研究在2D-MOFs纳米片上引入了手性功能团,验证其作为气相色谱固定相的可行性,也拓展了其在手性分离分析领域的应用。

关键词：二维手性金属有机框架纳米片手性固定相气相色谱手性分离

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基于模块化设计的《无机化学》课程思政教学探索——以“化学电源”为例

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应用化学 2025年第2期42卷 264-272页

作者：龙海鑫周舟陈晓倩任习蓉孟爽云南师范大学化学化工学院昆明650500

课程思政是新时代下培养全面发展的人的新型课堂模式,课程思政作为新时代教育创新的深度实践,开创了促进学生全面发展、德才兼备的新型课堂教育模式。以《无机化学》“化学电源”知识点为具体教学案例,结合化学电源发展历程,科学前沿以... 详细信息

课程思政是新时代下培养全面发展的人的新型课堂模式,课程思政作为新时代教育创新的深度实践,开创了促进学生全面发展、德才兼备的新型课堂教育模式。以《无机化学》“化学电源”知识点为具体教学案例,结合化学电源发展历程,科学前沿以及社会热点开展了“绿色化学、低碳生活”“科学思维、科技强国”“创新能力、民族自信”“科学探索、持续发展”“爱国情怀、国际视野”五个思政模块,从教学目标设置、教学活动安排和教学任务布置等方面探索思政元素融入大学无机化学课堂的设计思路与方法,以实现学生专业素养和思政素养的协同发展。

关键词：课程思政模块化设计无机化学化学电源

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