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溶剂效应和取代基效应对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑光谱性质及激发态分子内质子转移的影响

高等学校化学学报 2019年第7期40卷 1425-1432页

作者：李庆易平贵陶洪文李洋洋张志于彭文宇李玉茹湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室分子构效关系湖南省普通高校重点实验室

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.... 详细信息

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.结果表明,相比于非极性溶剂环己烷,随溶剂极性的增加及APBT-溶剂分子间氢键的形成,APBT的紫外-可见最大吸收峰和荧光最大发射峰均发生了一定程度的红移,并对APBT的ESIPT产生了影响.在APBT分子的氨基氮原子上引入不同的吸电子或斥电子取代基,对氮原子的电荷性质有较大的影响.在环己烷溶剂中,甲基取代后的APBT仅有单重荧光发射峰,体系未发生ESIPT过程;而COCH2Cl等吸电子基团能促进APBT的ESIPT,其荧光发射光谱出现了明显的双重峰,表明体系发生了激发态分子内质子转移反应.量子化学的理论计算较好地验证了光谱实验结果.

关键词：质子转移溶剂效应取代基效应量子化学计算

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羟基取代乙二胺衍生物与醛反应化学选择性合成取代苯并噁嗪和咪唑啉（英文）

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有机化学 2019年第3期39卷 800-810页

作者：唐子龙汪明姚园谭经照代宁宁李新兴彭丽芬焦银春湖南科技大学理论有机化学与功能分子教育部重点实验室湘潭411201 湖南科技大学化学化工学院精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室湘潭411201

在La(OTf)3的催化作用下,羟基取代乙二胺衍生物与醛通过环化反应,高化学选择性、高效地合成多官能团取代的1,3-咪唑啉和3,1-苯并噁嗪类化合物.脂肪醛和芳香醛都适用于该反应体系.探索了可能的反应机理,O原子和N原子的亲核性对反应的化... 详细信息

在La(OTf)3的催化作用下,羟基取代乙二胺衍生物与醛通过环化反应,高化学选择性、高效地合成多官能团取代的1,3-咪唑啉和3,1-苯并噁嗪类化合物.脂肪醛和芳香醛都适用于该反应体系.探索了可能的反应机理,O原子和N原子的亲核性对反应的化学选择性起着非常重要的作用.该方法的优点是只需调节羟基取代乙二胺分子中亚甲基的位置,就可以高化学选择性地合成1,3-咪唑啉或3,1-苯并噁嗪类化合物.

关键词：羟基取代乙二胺 1,3-咪唑啉 3,1-苯并噁嗪化学选择性合成

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CO2开关型表面活性剂聚酯烯基磺酸钠的合成及其乳化性能

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复合材料学报 2021年第12期38卷 3996-4003页

作者：田俐王金晶刘强唐甜甜吴杰灵湖南科技大学材料科学与工程学院高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室湘潭 411201

高分子表面活性剂被广泛应用于科学研究及食品、农业、纺织等工业领域.为了减少在大多数实际应用过程结束后失去活性的高分子因残留引起的副作用,设计并开发新型的开关型高分子表面活性剂具有重要的意义和应用价值.为此,通过自由基聚合... 详细信息

高分子表面活性剂被广泛应用于科学研究及食品、农业、纺织等工业领域.为了减少在大多数实际应用过程结束后失去活性的高分子因残留引起的副作用,设计并开发新型的开关型高分子表面活性剂具有重要的意义和应用价值.为此,通过自由基聚合法制备了一种CO2开关型高分子表面活性剂聚(甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-乙烯基磺酸钠)(P(DEAEMA-SVS)).采用1H-NMR谱和GPC谱研究聚合物的结构与分子量分布.通过表面张力和界面张力的变化研究P(DEAEMA-SVS)乳液的稳定性.当甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEMA)/乙烯基磺酸钠(SVS)单体投料比为1:1(摩尔比)时,形成的聚合物粒子粒径约为113 nm,粒径分布窄,可将水的表面张力降低至37.279 mN/m,将水/液体石蜡的界面张力降低至5.492 mN/m,是一种有效的CO2开关型表面活性剂,可作为唯一乳化剂稳定乳液.P(DEAEMA-SVS)的水/液体石蜡乳液具有很好的CO2开关性能,在通入CO230 min后可破乳,在60℃下通入N2又可再乳化,且可多次循环.P(DEAEMA-SVS)表面活性剂水溶液可与液体石蜡形成水包油型乳液.乳化机制研究表明,P(DEAEMA-SVS)因侧链上的叔胺基团的疏水性,在CO2的作用下发生质子化作用形成亲水的季铵盐,使乳液油水两相分离而破乳;60℃温度下通入N2可去除CO2,使聚合物侧链上的叔胺基团去质子化疏水吸附在油水界面上再次稳定乳液.

关键词： CO2开关性能表面活性剂聚合物乳液乳化性能

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高灵敏磁分离荧光传感法检测黄曲酶毒素B1

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光子学报 2018年第11期47卷 47-54页

作者：曾云龙张敏易守军何盼赵敏夏晓东唐春然湖南科技大学化学化工学院理论有机和功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备与功能应用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学材料科学与工程学院湖南湘潭411201

以自组装方式制备了Au@Fe3O4/核酸适体/氨基-碳量子点磁性生物纳米复合物,并提出一种磁分离荧光传感法用于黄曲霉毒素B1的检测.当样品中有黄曲霉毒素B1时,磁性生物纳米复合物中核酸适体选择性地与黄曲霉毒素B1结合并释放出氨基-碳量子点... 详细信息

以自组装方式制备了Au@Fe3O4/核酸适体/氨基-碳量子点磁性生物纳米复合物,并提出一种磁分离荧光传感法用于黄曲霉毒素B1的检测.当样品中有黄曲霉毒素B1时,磁性生物纳米复合物中核酸适体选择性地与黄曲霉毒素B1结合并释放出氨基-碳量子点,经磁性分离后,氨基-碳量子点留在溶液中,体系溶液荧光强度随黄曲霉毒素B1浓度的增大而增强.黄曲霉毒素B1浓度在0.001~1.0ng/mL范围与溶液荧光强度成良好线性关系,线性相关系数为0.996 4,检测限为0.3pg/mL.该方法利用磁性分离技术,有效地消除了背景荧光影响,改善了荧光传感性能.

关键词：荧光传感器痕量分析黄曲霉毒素B1测定磁性分离核酸核酸适体氨基-碳量子点

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共价功能化石墨烯超疏水防腐复合涂层材料的制备

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复合材料学报 2021年第10期38卷 3236-3246页

作者：刘刚欧宝立赵欣欣彭彩茹汪雨微湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室(湖南科技大学) 湘潭411201 新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室(湖南科技大学) 湘潭411201 精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室(湖南科技大学) 湘潭411201

石墨烯/有机聚合物复合涂层材料较纯聚合物材料具有更优越的阻隔性能,然而由于石墨烯之间高表面能和分子间作用力,使石墨烯在防腐等领域的应用潜力无法充分发挥。本文首先以传统自由基共聚方法合成一种含氟丙烯酸酯共聚物,并采用丙炔胺... 详细信息

石墨烯/有机聚合物复合涂层材料较纯聚合物材料具有更优越的阻隔性能,然而由于石墨烯之间高表面能和分子间作用力,使石墨烯在防腐等领域的应用潜力无法充分发挥。本文首先以传统自由基共聚方法合成一种含氟丙烯酸酯共聚物,并采用丙炔胺对氧化石墨烯改性合成炔基化氧化石墨烯,然后利用含氟丙烯酸酯共聚物末端氰基通过点击化学反应以共价键形式接枝在炔基化氧化石墨烯表面。疏水性分析表明,含氟共聚物功能化石墨烯的水接触角达到153°,将制备的功能化石墨烯涂敷于钢板基体时,水接触角提高到171.3°。扫描电镜显示,在炔基化石墨烯表面生长有大量300-600 nm的半球形接枝物。同时,将含氟共聚物功能化石墨烯/环氧树脂复合材料应用于碳素结构钢中,通过Tafel曲线和电化学阻抗谱对其耐蚀性能进行表征。结果显示,氟化石墨烯含量为0.5wt%的复合涂层的电流密度I_(corr)最低(8.872×10^(-9)A/cm^(2)),比其他涂层样品低1-2个数量级。综上所述,本实验所制备的涂层材料具有良好的防腐性能,这一研究为开发石墨烯防腐蚀涂层材料提供了一种新的策略。

关键词：石墨烯功能化超疏水复合涂层防腐蚀

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功能化纳米TiO_(2)/环氧树脂超疏水防腐复合涂层的制备与性能

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复合材料学报 2021年第12期38卷 3971-3985页

作者：汪雨微欧宝立鲁忆邢赟罗子盈支倩曹新秀湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室(湖南科技大学) 湘潭411201 新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室(湖南科技大学) 湘潭411201 精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室(湖南科技大学) 湘潭411201

超疏水材料在金属防腐领域具备巨大的潜在应用前景。为得到疏水性能及防腐性能俱优的纳米TiO_(2)/环氧树脂复合涂层材料,首先以三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米TiO_(2)表面功能化;以全氟辛基甲基丙烯酸酯... 详细信息

超疏水材料在金属防腐领域具备巨大的潜在应用前景。为得到疏水性能及防腐性能俱优的纳米TiO_(2)/环氧树脂复合涂层材料,首先以三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对纳米TiO_(2)表面功能化;以全氟辛基甲基丙烯酸酯对固化剂二乙烯三氨(DETA)进行氟化;最后通过一步共混法和两步喷涂法分别制备出两种复合涂层。利用FTIR、XPS、^(1)HNMR分析氟化固化剂(F-DETA)和氟化纳米TiO_(2)(f-TiO_(2))的物相组成和组织结构。接触角测试仪和静置实验表明,当三甲氧基十七氟癸基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1∶15时f-TiO_(2)的性能最佳,所制备的复合涂层接触角达到164.9°。SEM表征结果显示通过两步法制备的f-TiO_(2)/环氧树脂复合涂层具备更均匀的粗糙表面、涂层内部孔隙率较低且环氧树脂层与f-TiO_(2)层具备梯度结构。摩擦实验证明两步法制备的f-TiO_(2)/环氧树脂复合涂层的超疏水性具备较好的机械稳定性。Tafel极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究表明,通过两步法制备的f-TiO_(2)/环氧树脂复合涂层具有优异的防腐性能,其腐蚀抑制效率高达99.99%。

关键词：纳米TiO_(2) 环氧树脂超疏水防腐蚀复合涂层

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Fe_2O_3-CeO_2光催化剂的制备及其催化性能

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石油学报（石油加工） 2018年第5期34卷 912-919页

作者：李友凤刘国清曾令玮彭振山向湘昱王莹黄晓湖南科技大学化学化工学院湖南湘潭411201 湖南科技大学精细聚合物可控制备及功能化应用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

采用水热共沉淀法及水热浸渍法制备了Fe_2O_3-CeO_2光催化剂,考察了工艺条件对Fe_2O_3-CeO_2结构特征及光催化性能的影响,并对其催化降解过程的动力学进行了研究。结果表明,经过600℃热处理,两种方法制得的样品均为立方萤石相CeO_2结构... 详细信息

采用水热共沉淀法及水热浸渍法制备了Fe_2O_3-CeO_2光催化剂,考察了工艺条件对Fe_2O_3-CeO_2结构特征及光催化性能的影响,并对其催化降解过程的动力学进行了研究。结果表明,经过600℃热处理,两种方法制得的样品均为立方萤石相CeO_2结构,共沉淀法所得Fe_2O_3-CeO_2没有杂相峰出现,随着Fe3+掺杂量增加,样品结晶度增大;当Fe3+摩尔分数在5%以上时,浸渍法所得Fe_2O_3-CeO_2样品有Fe_2O_3杂相峰,并且结晶度随Fe3+掺杂量增加而降低。经过600℃热处理得到球形的Fe_2O_3-CeO_2,浸渍法制得的样品有长大与团聚趋势。随着Fe3+掺杂量增加,Fe_2O_3-CeO_2对次甲基蓝的催化降解率先增大后减小,Fe3+掺杂量为3%时的降解率最佳,并且共沉淀法制得的Fe_2O_3-CeO_2对次甲基蓝的催化降解效果优于浸渍法得到的Fe_2O_3-CeO_2及纯CeO_2。降解液的pH值直接影响到次甲基蓝的降解率,当pH值为10.0时,降解效果最好。随着催化剂用量增加,降解率先增大后减小,当催化剂质量浓度为100mg/L、降解时间为100min时,共沉淀法制备的Fe_2O_3-CeO_2催化次甲基蓝的降解率最高达97.6%;浸渍法制备的催化剂质量浓度为50mg/L、降解时间为100min时,其降解率最高为93.4%;而纯CeO_2的仅为75.8%。该光催化降解反应为一级动力学反应,反应速率服从多相催化动力学Langmiur-Hinshelwood(L-H)方程,共沉淀法所得Fe_2O_3-CeO_2的最佳表观反应速率常数kapp为14.52×10-2,较浸渍法的增大23.9%,比纯CeO_2样品高出71.8%。

关键词：光催化剂 Fe2O3-CeO2 降解活性次甲基蓝

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重金属吸附材料的研究进展

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中国材料进展 2018年第2期37卷 100-108页

作者：刘立华杨正池赵露湖南科技大学化学化工学院理论有机化学与功能分子教育部重点实验室精细聚合物可控制备与功能应用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

重金属不能被微生物降解,微量即可产生显著毒性,并易在生物体内特别是人体内富集而产生累积性中毒,是一类对人类危害极大的污染物。重金属废水是对环境污染最严重,对人类危害最大的废水之一。迄今,已研发了多种重金属废水处理方法,主要... 详细信息

重金属不能被微生物降解,微量即可产生显著毒性,并易在生物体内特别是人体内富集而产生累积性中毒,是一类对人类危害极大的污染物。重金属废水是对环境污染最严重,对人类危害最大的废水之一。迄今,已研发了多种重金属废水处理方法,主要有化学沉淀法、铁氧体法、离子交换法、膜分离、浮选法、电化学方法和吸附法等。其中,吸附法因其操作简单、效率较高、成本较低等优点,在重金属废水处理中获得日益广泛的应用。吸附法处理重金属废水的关键在于吸附材料的性能。用于重金属废水处理的吸附材料按来源可分为天然吸附材料、合成吸附材料和生物吸附材料。综述了重金属吸附材料的研究进展,分析了存在的问题与不足,提出了发展趋势和方向。

关键词：重金属吸附法天然吸附材料合成吸附材料生物吸附材料

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基于异喹啉骨架结构的新型聚集诱导发光分子的设计与合成

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有机化学 2022年第11期42卷 3776-3783页

作者：谭佳敏余雅君关猛赵云辉唐子龙周智华郭涛湖南科技大学化学化工学院精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学理论有机化学与功能分子教育部重点实验室湖南湘潭411201 河南工业大学化学化工学院郑州450001

聚集诱导发光(AIE)分子因其优异的光谱性能已广泛应用于化学、生物传感器、细胞成像和有机发光二极管(OLED)等研究领域.发现异喹啉并苯并噁嗪分子在高比例水/乙腈混合溶液中有着良好的荧光发射,呈现明显的AIE现象.在此基础上,继续设计... 详细信息

聚集诱导发光(AIE)分子因其优异的光谱性能已广泛应用于化学、生物传感器、细胞成像和有机发光二极管(OLED)等研究领域.发现异喹啉并苯并噁嗪分子在高比例水/乙腈混合溶液中有着良好的荧光发射,呈现明显的AIE现象.在此基础上,继续设计、合成了一类融合四苯乙烯和异喹啉结构单元的新型AIE分子,研究发现该类分子亦具有良好的AIE现象.通过密度泛函理论(DFT)计算证实了两个结构单元的拼接有效地降低了前线轨道的能隙,有助于制备发射波长更长的荧光分子.该研究首次发现并制备了基于异喹啉结构的AIE分子,丰富了AIE家族成员.

关键词：异喹啉聚集诱导发光荧光合成

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聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能

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材料科学与工艺 2019年第1期27卷 24-29页

作者：陈美龙欧宝立郭源君颜建辉康永海刘惠洋郭艳湖南科技大学材料科学与工程学院湖南湘潭411201 高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室(湖南科技大学) 湖南湘潭411201 精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室(湖南科技大学) 湖南湘潭411201

为研究氧化石墨烯对聚酰胺6的相容性和力学性能的影响,以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法制备氧化石墨烯,用氯化亚砜将其活化得到酰氯修饰氧化石墨烯,再与氨气反应制备氨基化氧化石墨烯,采用原位聚合法制备出聚酰胺6/氧化石... 详细信息

为研究氧化石墨烯对聚酰胺6的相容性和力学性能的影响,以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法制备氧化石墨烯,用氯化亚砜将其活化得到酰氯修饰氧化石墨烯,再与氨气反应制备氨基化氧化石墨烯,采用原位聚合法制备出聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料,利用扫描电子显微镜对其进行表征分析,通过在甲酸中的分散实验研究该材料的相容性,并利用拉伸实验测试其力学性能.结果表明:聚酰胺6成功以化学键形式键接到氨基化氧化石墨烯表面;氧化石墨烯在聚酰胺6基体中呈现均匀稳定分散;氧化石墨烯均匀分散于甲酸中,其在甲酸中的相容性得到了明显改善;氨基化氧化石墨烯质量分数为0.1%时,聚酰胺6/氧化石墨烯的拉伸强度和杨氏模量分别达到133和736 MPa.

关键词：聚酰胺6 氧化石墨烯原位聚合复合材料有机/无机

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