检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2022年第5期43卷 176-191页

作者：吴俊何观朝费慧龙湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

单原子催化剂的催化活性高,稳定性强,原子利用率高,在能源电催化领域已被广泛研究.然而,粉末状(颗粒状)单原子催化材料存在工作电极制备过程复杂、黏结剂添加降低导电性且占据催化材料的体积、活性位点易被包埋等问题,在作为电极材料催... 详细信息

单原子催化剂的催化活性高,稳定性强,原子利用率高,在能源电催化领域已被广泛研究.然而,粉末状(颗粒状)单原子催化材料存在工作电极制备过程复杂、黏结剂添加降低导电性且占据催化材料的体积、活性位点易被包埋等问题,在作为电极材料催化能源转化过程时,载量通常小于1 mg/cm^(2),反应电流密度不高于100 mA/cm^(2).与单原子催化剂相比,自支撑单原子膜电极不仅具有单原子催化剂的诸多优势,同时展现出整体式电极的特点,例如无需添加黏结剂、导电性好、单原子活性位点暴露率高、形貌与孔结构可调控等,在大电流电催化反应、高能量高功率密度电池等领域拥有应用前景.本文综合评述了面向能源电催化应用的自支撑单原子膜电极的研究进展,讨论了自支撑单原子膜电极的优势,总结了自支撑单原子膜电极的合成方法,包括自支撑基底上原位制备法、静电纺丝法、自组装法、化学气相沉积与固相扩散法等,介绍了其在析氢反应、析氧反应、电化学制过氧化氢反应、锌空电池、二氧化碳还原反应及锂硫电池中的应用,并对该类电极的发展方向进行了展望.

关键词：自支撑电极单原子催化剂能源电催化

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钴催化环状烯胺的区域选择性和非对映选择性硼氢化反应

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中国科学:化学 2025年第5期55卷 1303-1309页

作者：姚一森熊峰董文科刘强赵万祥化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院周口师范学院化学化工学院

金属催化环状烯胺的硼氢化是合成官能团化四氢吡咯的一种简单有效的方法,四氢吡咯是药物化学和材料科学中重要的结构单元.然而,这种由烯胺转化为四氢吡咯的发展仍然具有挑战性.要克服这一挑战,需要构建一种新型催化体系,既能实现烯胺的... 详细信息

金属催化环状烯胺的硼氢化是合成官能团化四氢吡咯的一种简单有效的方法,四氢吡咯是药物化学和材料科学中重要的结构单元.然而,这种由烯胺转化为四氢吡咯的发展仍然具有挑战性.要克服这一挑战,需要构建一种新型催化体系,既能实现烯胺的完全硼氢化,同时又可以精确控制区域、非对映和化学选择性.在这项工作中,我们报道了一种使用频哪醇硼烷的钴催化环状烯胺的硼氢化反应.该方法显示了其广泛的底物兼容性和高效性,以优异的产率得到了多种不同取代的四氢吡咯,具有优异的非对映选择性.克级反应的制备和成功的应用转化进一步突显了这种方法的合成潜力和转化用途.

关键词：四氢吡咯烯胺硼氢化过渡金属催化

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压力-温度双功能柔性传感器的构建及在生物医学中的应用

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无机化学学报 2024年第12期40卷 2259-2274页

作者：白巧巧周安琪李小伟刘傥刘松湖南大学化学化工学院学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082 中南大学湘雅第二医院骨科长沙410011

柔性可穿戴电子器件因其在人体运动检测、健康监测、人工智能和人机交互等领域的广泛应用备受关注。柔性传感器作为人体和环境交互的重要组成部分,具有良好的柔韧性和感知外部刺激的能力。外界施加的压力刺激以及人体自身或者环境温度... 详细信息

柔性可穿戴电子器件因其在人体运动检测、健康监测、人工智能和人机交互等领域的广泛应用备受关注。柔性传感器作为人体和环境交互的重要组成部分,具有良好的柔韧性和感知外部刺激的能力。外界施加的压力刺激以及人体自身或者环境温度的变化都会对个人生活产生影响。因此,目前的研究重点在于开发具有压力-温度双功能传感性能的柔性传感器。本文综述了压力-温度双功能柔性传感器最近的研究进展,包括传感机制、双功能传感器的设计和其在生物医学方面的应用。通过集成不同类型的传感器以及设计由多功能材料和微结构构成的单个双功能传感器,可实现对压力和温度的同时检测。文章最后总结了柔性压力-温度双功能传感器面临的挑战和问题,并对其未来发展进一步展望。

关键词：柔性传感器双功能微结构电子皮肤

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刺激响应型SERS探针在分子医学领域的应用

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分析测试学报 2024年第1期43卷 44-57页

作者：徐逸婷罗奥雅曲家毅肖嘉祥董倩湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201 湖南大学化学化工学院分子科学与生物医学湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082

在众多分子医学工具中,刺激响应型光学探针可根据特定的外部刺激改变其光学特性,提高检测的选择性和分辨率,为疾病的诊断、治疗、愈后监测提供了有力的支持。表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术基于表面等离子共振原理,能够在纳米尺度上增... 详细信息

在众多分子医学工具中,刺激响应型光学探针可根据特定的外部刺激改变其光学特性,提高检测的选择性和分辨率,为疾病的诊断、治疗、愈后监测提供了有力的支持。表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术基于表面等离子共振原理,能够在纳米尺度上增强吸附在SERS基底上的分子的拉曼信号,显示出分子的结构信息,具有高准确度、多待测物同时检测的优点。大量研究表明,设计构建刺激响应型SERS(SR-SERS)探针,能够进一步提高检测的选择性和成像分辨率,同时利用靶向修饰和微创提取可获得检测对象有价值的实时信息,从而使该技术能够被广泛应用于分子医学领域。该文介绍了不同种类SR-SERS探针的基本原理和构建方法,就其近五年在分子医学领域的应用进展进行了概述,并对其在分子医学领域的发展趋势进行了讨论。

关键词：刺激响应 SERS探针分子医学应用

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绿色路径C-N偶联合成尿素的最新研究进展

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高等学校化学学报 2023年第5期44卷 37-48页

作者：张潇然郑建云吕艳红王双印湖南大学化学化工学院化学/生物传感与化学计量学国家重点实验室长沙410082 湖南第一师范学院物理与化学学院长沙410202

化学品的工业合成通常在高能耗的条件下进行,加剧了能源危机和环境问题.在可再生电力或/和太阳能的驱动下,可以降低反应的能量屏障,从而在更温和的条件下实现化学品的高效绿色合成.二氧化碳和氮作为主要的小分子,可通过电催化合成各种... 详细信息

化学品的工业合成通常在高能耗的条件下进行,加剧了能源危机和环境问题.在可再生电力或/和太阳能的驱动下,可以降低反应的能量屏障,从而在更温和的条件下实现化学品的高效绿色合成.二氧化碳和氮作为主要的小分子,可通过电催化合成各种含碳和氮的燃料,在缓解环境问题的同时降低能源枯竭的压力,达到高效储能的目的.本文综合评述了N_(2)和CO_(2)电化学转化的最新研究进展,重点关注了反应条件的改进、反应路线的调整及催化机理的研究.最后,对C-N电催化耦合目前面临的挑战和未来发展进行了展望.为进一步开发N_(2)和CO_(2)的电化学转化提供了指导.

关键词：电催化碳氮偶联尿素合成催化机制

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钴催化烯胺远程硼氢化

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有机化学 2023年第5期43卷 1761-1771页

作者：刘育园雷雅钦杨文赵万祥湖南大学化学化工学院先进催化教育部工程研究中心化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

报道了一例钴催化烯胺的远程硼氢化反应.此方法使用含量丰富的金属和商业化配体,通过链行走和硼氢化过程可以快速地构建硼基胺类化合物.该方法具有反应条件温和、底物普适性广、官能团相容性好等优点.此外,通过克级反应和硼胺产物的多... 详细信息

报道了一例钴催化烯胺的远程硼氢化反应.此方法使用含量丰富的金属和商业化配体,通过链行走和硼氢化过程可以快速地构建硼基胺类化合物.该方法具有反应条件温和、底物普适性广、官能团相容性好等优点.此外,通过克级反应和硼胺产物的多样合成转化,证明了该反应在合成中的实用性和潜在的应用价值.

关键词：钴烯胺远程硼氢化硼酸酯

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通过TEMPO增强脱氢和OH吸附促进中性电解质中5-羟甲基糠醛的电催化氧化

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第3期46卷 148-156页

作者：王洪芳徐雷涛吴景程周鹏陶沙沙逯宇轩吴贤文王双印邹雨芹湖南大学化学化工学院先进催化教育部工程研究中心化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南长沙410082 吉首大学化学化工学院湖南吉首416000

生物质衍生物的电催化转化为可持续能源的增值利用提供了一条绿色高效的途径.例如,由5-羟甲基糠醛(HMF)氧化可得到生物基聚酯前驱体2,5-呋喃二甲酸(FDCA),对于缓解化石资源带来的能源危机和环境问题具有重要意义.目前,HMF的电催化氧化... 详细信息

生物质衍生物的电催化转化为可持续能源的增值利用提供了一条绿色高效的途径.例如,由5-羟甲基糠醛(HMF)氧化可得到生物基聚酯前驱体2,5-呋喃二甲酸(FDCA),对于缓解化石资源带来的能源危机和环境问题具有重要意义.目前,HMF的电催化氧化通常在强碱性(pH>13.5)溶液中进行,但是容易产生难以分离的腐殖质,影响FDCA的工业利用.另外,强碱性介质还存在腐蚀安全隐患、设备维护成本高等问题.中性反应条件有助于改善上述问题,但是缺乏亲电氧物种(例如OH-),HMF和催化剂的活化困难,难以得到高附加值产物FDCA.目前,针对中性介质中HMF的电催化氧化研究少有报道,急需明晰中性介质中HMF的催化机理,并开发中性条件下具有高活性的催化剂体系.本文利用均相催化剂2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)和Co_(3)O_(4)电极,对HMF进行中性条件下电催化氧化,1.55 VRHE条件下反应1.5 h,以接近100%转化率获得产物FDCA,产率大于99%.而在无TEMPO的条件下,HMF在Co_(3)O_(4)电极上转化率小于2%.原位红外等实验测试及理论计算结果表明,低电位(1.10 VRHE)下形成的TEMPO+阳离子的活化能显著减低HMF,通过脱氢作用选择性生成中间产物2,5-二甲酰基呋喃(DFF),对调控HMF的氧化路径、促进中性介质电催化氧化起到关键作用.原位X射线光电子能谱和电化学阻抗等结果发现,TEMPO存在时,1.35 V后,在含有高价态Co^(3+)/^(4+)的Co_(3)O_(4)电极上出现更多的水以及OH吸附物种,并导致HMF的氧化电流密度以及FDCA的转化率显著增加.理论计算结果表明,TEMPO自由基与水分子存在较强的氢键作用,有利于促进水活化提供OH.然而,低电位(1.25 V)以Co_(3)O_(4)为电极,或高电位(1.55 V)以泡沫镍为电极,即使添加TEMPO,电极上没有出现相应的OH吸附行为和电化学活性提升现象.因此,活性的Co_(3)O_(4)电极对于协同水的解离形成OH具有重要作用,二者共同作用下,水活化解离形成Co^(3+)/^(4+)-(OH)_(ads)活性中心.在中性溶液中,亲电氧物种OHads提供氧源,促进DFF等甲酰基中间体进一步氧化转化为FDCA.综上,本文加深了对中性介质中HMF的电催化氧化机制的理解,对设计类似电催化剂体系有借鉴作用.

关键词： 5-羟甲基糠醛电催化氧化 2 2 6 6-四甲基哌啶-1-氧基中性电解中性电解质生物质电催化

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有机光敏剂结构与性能调控及其光诊疗应用

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化学学报 2023年第11期81卷 1642-1662页

作者：闫英红梁平兆邹杨袁林彭孝军樊江莉张晓兵湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室智能材料化工前沿科学中心

光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)作为一种新兴的高效治疗方式,具有毒性低、非侵入性和可控等优点,已被广泛用于增生性皮肤疾病和肿瘤等疾病治疗.然而,已开发的PDT光敏剂在实际生物应用中仍面临诸多挑战,如:肿瘤乏氧环境降低治疗效... 详细信息

光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)作为一种新兴的高效治疗方式,具有毒性低、非侵入性和可控等优点,已被广泛用于增生性皮肤疾病和肿瘤等疾病治疗.然而,已开发的PDT光敏剂在实际生物应用中仍面临诸多挑战,如:肿瘤乏氧环境降低治疗效果,光敏剂靶向性差易造成对正常组织的损伤.为了解决上述问题,研究者们开发了许多有效改善有机光敏剂治疗效果的方法.在此,主要综述了有机光敏剂的结构与性能调控策略.此外,对有机光敏剂在抗肿瘤、抗菌治疗以及余辉成像中的应用进行了介绍.最后,对有机小分子光敏剂的设计策略进行了总结与展望,以期促进该领域的发展.

关键词：光敏剂有机染料光动力治疗诊疗成像

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连接与功能——2022年度诺贝尔化学奖解读

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科学通报 2022年第36期67卷 4332-4336页

作者：高兵湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室长沙410082

2022年度诺贝尔化学奖于10月5日被授予三位科学家,分别是美国斯坦福大学的Carolyn Ruth Bertozzi教授、丹麦哥本哈根大学的Morten Meldal教授以及美国斯克里普斯研究所的Karl Barry Sharpless教授.获奖理由是对发展点击化学(click chemi... 详细信息

2022年度诺贝尔化学奖于10月5日被授予三位科学家,分别是美国斯坦福大学的Carolyn Ruth Bertozzi教授、丹麦哥本哈根大学的Morten Meldal教授以及美国斯克里普斯研究所的Karl Barry Sharpless教授.获奖理由是对发展点击化学(click chemistry)和生物正交化学(biorthogonal chemistry)的突出贡献.此次颁奖并没有让学界同仁感到意外,因为早在几年前Clarivate公司就基于论文和引用数据预测该领域有望获奖.

关键词：哥本哈根大学诺贝尔化学奖美国斯坦福大学获奖理由点击化学斯克里普斯数据预测学界同仁

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等离激元促进光电化学生物传感

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分析试验室 2024年第2期43卷 149-160页

作者：冯真真樊谨菘张培李昆化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082 江西省有机功能分子重点实验室江西科技师范大学南昌330013

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越... 详细信息

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越来越多的应用。本文介绍了等离激元金属纳米材料在光电化学中的传感机制,分别总结了等离激元金属纳米材料直接和间接应用于光电化学传感的研究进展。最后,对等离激元金属纳米材料用于光电化学传感的发展前景进行了展望。

关键词：等离激元纳米材料光电化学生物传感

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