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封面文章

2015-09-10

中国学术期刊文摘 2015年1期

封面文章

化学

封面介绍:Nuclear power plants have large generation capacities that meet the increasing electricity demands of economic development. However, the associated nuclear waste and its long-term radiotoxicity create significant social and environmental problems. It is challenging to treat high level liquid waste, and in particular to separate trivalent minor actinides (MA) from lanthanides (Ln). Because MA(III) and Ln(III) have similar ion radii and chemical properties,only ligands containing soft N or S atoms are capable of selectively complexing MA(III) from acidic solutions. To design phenanthroline-derived soft ligands for separating MA(III) from Ln(III), four tetradentate phenanthroline-derived heterocyclic ligands (L = BTPhen, BPyPhen,BPzPhen, and BBizPhen) were constructed. The complexation behaviors of these ligands with Am(III) and Eu(III) were systematically investigated by density functional theory coupled with relativistic small-core pseudopotential. The ΔΔGAm/Euvalue for the reaction of [M(H2O)4(NO3)3]+ L →ML(NO3)3+ 4H2O was negative. Therefore, a negative ΔΔGAm/Euvalue can be used as a design criterion to screen phenanthroline- derived ligands for MA(III) extraction (see the Article by XIAO ChengLiang, WU QunYan, WANG CongZhi, ZHAO YuLiang, CHAI ZhiFang & SHI WeiQun on page 1439-1448).

Design criteria for tetradentate phenanthroline-derived heterocyclic ligands to separate Am(Ⅲ) from Eu(Ⅲ)

XIAO ChengLiang, WU QunYan, WANG CongZhi, et al.

Abstract: To design novel phenanthroline-derived soft ligands for selectively separating minor actinides from lanthanides, four tetradentate phenanthroline-derived heterocyclic ligands (BTPhen, BPyPhen, BPzPhen, and BBizPhen) were constructed and their complexation behaviors with Am(Ⅲ) and Eu(Ⅲ) were systematically investigated by density functional theory (DFT) coupled with relativistic small -core pseudopotential. In all the 1:1-type species, the metal ion is in the center of the cavity and coordinates with two nitrogen atoms (N1 and N1')of the phenanthroline skeleton and the other two nitrogen atoms (N2 and N2') of the auxiliary groups. The bond lengths of Am-N are comparable to or even shorter than those of Eu-N bonds because the ionic radⅡ of Am(Ⅲ) are larger than those of Eu(Ⅲ).Additionally, thenegative ΔΔGAm/Euvalue for the reaction of [M(H2O)4-(NO3)3] + L → ML(NO3)3+ 4H2O indicates that the complexation reaction of Am(Ⅲ) is more energetically favorable than that of Eu(Ⅲ); this can be considered as an important design criteri on to screen phenanthroline-derived ligands for MA(Ⅲ) extraction. According to this criterion, the selectivity of tetradentate phenanthroline-derived ligands for separating Am(Ⅲ) over Eu(Ⅲ) follows the order of BTPhen > BBi zPhen > BPyPhen > BPzPhen.

来源出版物:SCIENCE CHINA Chemistry, 2014, 57(11): 1439-1448 联系邮箱:SHI WeiQun, E-mail: shiwq@ihep.ac.cn

封面介绍:A room temperature phosphorescent (RTP) silica nanomaterial with room temperature phosphorescence of great environmental and long-term stability was synthesized and characterized. Tracing and imaging analysis of the RTP silica nanoparticles were performed by laser-scanning confocal fluorescent microscopy, which demonstrated that RTP silica nanoparticles could be taken up by the cells and localize to the lysosomal compartment. See the special section beginning on page 1586.

二氧化硅室温磷光纳米材料的制备及其细胞成像应用

张曼曼,王立强,肖丹,等

利用溶胶-凝胶法制备了非金属掺杂的二氧化硅室温磷光纳米材料,探讨了这种纳米材料的可控制备、光谱性质、细胞毒性和细胞成像.通过TEM和XRD对此材料的形貌和结构进行表征.结果表明,所制备材料为二氧化硅非晶材料,粒径约为50 nm.通过荧光分光光度计对此材料的荧光和磷光光谱进行表征,结果表明,此材料最大激发峰处于280 nm,最大荧光发射峰处于335 nm,最大磷光发射峰处于440 nm.此材料还具有良好的环境稳定性,在空气中放置3个月,其磷光强度基本不发生变化,表明其具有良好的长期稳定性.MTT及激光共聚焦显微成像分析结果表明,此材料具有良好的生物相容性且可顺利进入细胞,并定位在溶酶体,因此有望作为新型溶酶体纳米探针在生物医学领域得以广泛应用.

二氧化硅;溶胶-凝胶法;室温磷光;细胞毒性;细胞成像

来源出版物:分析化学, 2014, 42(11): 1586-1591 联系邮箱:庄贞静,E-mail: zhuangzhenjing@hqu.edu.cn

封面介绍:郑步梅等研究了不同晶种在无模板凝胶合成Beta沸石过程中的结构导向行为.微米晶种导向合成时晶种发生溶解并且产物中存在相对分散的小晶体,表明晶种的溶解物引发凝胶二次成核.见本期第1800-1810页.

无有机模板剂体系水热合成Beta沸石中晶种的导向机理

郑步梅,万玉凤,杨卫亚,等

摘要:在无有机模板剂体系中研究了不同硅铝比和晶粒度Beta沸石晶种的结构导向行为,采用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜、透射电镜、紫外-拉曼光谱、红外光谱和N2物理吸附等方法对不同晶化时间固相产物和Beta沸石产物进行了表征.结果表明,不同Beta沸石晶种,包括全硅晶种,均能够导向合成Beta沸石,而且晶种在晶化诱导期都发生溶解.但是,晶种的硅铝比、晶粒度、预处理(焙烧)以及晶种加入的时间对晶种的溶解行为、Beta沸石晶化过程和产物都有重要影响.形貌研究还发现,含铝晶种不仅溶解后的残体通过提供晶核聚集的“固载化”表面导向了新生Beta沸石小晶体的密集生长,而且溶解下来的结构片段也提供了分散的晶核导向形成相对分散的Beta沸石小晶体;全硅晶种则仅通过溶解下来的结构片段提供分散的晶核.在无模板体系中,使用适当高硅铝比、小晶粒和经过焙烧处理的Beta沸石作为晶种有利于合成得到高结晶度的Beta沸石纯相.

关键词:无有机模板剂合成;Beta沸石;晶种法;晶种残体;晶种溶解片段

来源出版物:催化学报, 2014, 35(11): 1800-1810 联系邮箱:郭洪臣,E-mail: hongchenguo@163.com

Rh doping effect on coking resistance of Ni/SBA-15 catalysts in dry reforming of methane

Wen-Jia Cai, Lin-Ping Qian, Bin Yue, et al.

Abstract: A series of SBA-15 supported bimetallic Rh-Ni catalysts with different weight ratio of Rh/Ni in the range of 0-0.04 were prepared for carbon dioxide reforming of methane. The doping effect of Rh on catalytic activity as well as carbon accumulation and removal over the catalysts was studied. The characterization results indicated that the addition of a small amount of Rh promoted the reducibility of Ni particles and decreased the Ni particle size. During the dry reforming reaction, the carbon deposition was originated from CH4decomposition and CO disproportionation. The Rh-Ni catalyst with small metallic particle size inhibited the carbon formation and exhibited high efficiency in the removal of coke. In comparison with bare Ni-based catalyst, the Rh-Ni bimetallic catalysts showed high activity and stability in the dry reforming of methane.

Keywords: reforming; methane; doping; promoted; metallic; originated; dissociation; programmed; dioxide; monoxide

来源出版物:Chinese Chemical Letters, 2014, 42(11): 1411-1415 联系邮箱:Bin Yue,E-mail: yuebin@fudan.edu.cn

LiNbO3不同晶面的光催化产氢性能

宋琰,李朝升,邹志刚

摘要:研究了LiNbO3(001)、(100)和(110)晶面的光催化产氢性能.(001)、(100)和(110) 3个晶面光催化产氢性能之比为7.8∶1.3∶1.0.LiNbO3[001]晶向存在电偶极矩和自发极化,有利于增加光生电子和空穴的分离效率,减少光生电子和空穴的复合,提高LiNbO3(001)面的光催化活性.LiNbO3(001)面的空穴有效质量最小,有利于光生空穴的迁移,从而减少光生电子和空穴的复合,也有利于光催化性能的提高.

关键词:催化;光催化产氢;LiNbO3;晶面

来源出版物:无机化学学报, 2014, 30(11): 2484-2488

联系邮箱:李朝升,E-mail: zsli@nju.edu.cn

封面介绍:The recent progress in Lewis base-catalyzed the direct allylic substitutions of Morita-Baylis-Hillman (MBH) adducts with α-amino nitriles and cyanohydrins is reviewed by Qin,Zhang, and Liao on Page 2187, which provides an efficient way to construct the functionalized α-amino nitriles and cyanohydrins bearing quaternary carbon centers. The products could be further transformed into functionalized nitriles incorporating β-quaternary carbon centers through an novel catalytic metal-free carbocyanation.

Lewis碱催化的α-胺基腈及氰醇的烯丙基官能团化反应研究及应用

秦天游,张晓安,寮渭巍

摘要:对我们研究小组近几年在Lewis碱催化具有α-位氢的α-胺基腈类及氰醇类化合物与Morita-Baylis-Hillman(MBH)加合物立体选择性的烯丙基化反应方面取得的初步成果进行了小结.通过与MBH加合物的烯丙基取代反应,有效地构建了具有α-位季碳结构单元的多官能团腈类衍生物,而且基于此发展了一类非金属催化的烯烃分子内氰官能团化反应,构建了β-位有季碳结构单元的官能团化的腈类化合物.此外对影响反应的可能因素也做了讨论,提出了可能的反应机理.

关键词:烯丙基化;路易斯碱;催化;α-胺基腈;氰醇;碳氰化反应

来源出版物:有机化学, 2014, 34(11): 2187-2194 联系邮箱:寮渭巍,E-mail: wliao@jlu.edu.cn

封面介绍:合成了枝状PEG醚链取代的新型不对称五甲川吲哚菁荧光染料.目标化合物的荧光量子产率、光稳定性、水溶性、标记蛋白质的标记率等均大幅提高.详细描述见1255-1260页.

新型水溶性不对称五甲川吲哚菁染料的合成、荧光性能及荧光标记

汤昆,邱娜,吴品,等

摘要:合成了枝状聚乙二醇醚链取代的新型不对称五甲川吲哚菁荧光染料,利用1H NMR、HRMS等技术手段表征了化合物的结构,并测定了染料的荧光性能、光稳定性,标示了牛血清白蛋白.结果表明,该染料的最大吸收波长为657 nm,最大荧光发射波长为671 nm,荧光量子产率为0.24,经过8 h的光照反应,染料有4.4%产生光降解,溶于水,n(染料)∶n(牛血清白蛋白)=21∶ 时,标记蛋白质的染料/蛋白质(D/P)值达1.57.

关键词:吲哚菁染料;五甲川;荧光标记;枝状化合物;牛血清白蛋白;荧光量子产率

来源出版物:应用化学, 2014, 31(11): 1255-1260

联系邮箱:张付利,E-mail: hdzfl508@163.com

地质学

封面介绍:岩溶洞穴内发育的次生碳酸盐保存了丰富的气候环境信息. 近来,利用洞穴次生化学沉积物——石笋作为古气候记录和古生态环境重建已成为全球变化研究的热点,其保存的环境变化信息的分辨率已从千年、百年拓展到十年、年际甚至季节变化,显示了洞穴石笋在过去全球变化研究方面的巨大潜力.陆地、海洋和冰芯等记录表明末次冰期存在着一系列千年尺度气候突变事件.但受限于年龄模式或者样品分辨率,这类气候突变事件在MIS 5的研究较为薄弱.位于贵州省遵义市东南80 km处的三星洞穴次生碳酸盐非常发育,石笋样品U含量高,生长速率快,是研究气候突变事件的理想材料.通过研究该洞的石笋,获得了MIS 5d/5c转换时亚洲夏季风强度变化的突变过程.根据突变过程中间点的年龄确定MIS 5d/5c突变时间为108.1±0.3 ka BP.详见姜修洋等人文(p2698).(封面图片为三星洞石笋,何尧启摄).

黔北石笋记录的MIS 5d/5c季风突变过程

姜修洋,王晓艳,杨邦,等

摘要:基于黔北三星洞石笋(SX29)9个铀钍年龄和420个氧同位素分析,获得了113.6±0.3~106.2±0.4 ka BP(相对于1950年)10年际分辨率的δ18O时间序列.该石笋δ18O时间序列记录了MIS 5d/5c转换时亚洲夏季风强度变化的突变过程.根据突变过程中间点的年龄确定MIS 5d/5c突变时间为108.1±0.3 ka BP.石笋记录对MIS 5d/5c突变时间的精确标定可以作为MIS 5阶段重要的年龄控制点,用以校正南北极冰芯记录和深海沉积记录的时间标尺.季风MIS 5d/5c转换阶段也表现为类似过去4个冰消期的2个阶段变化过程:阶段Ⅰ为夏季风较弱时期,而南极温度缓慢上升;阶段Ⅱ为夏季风快速增强时期,与甲烷浓度突变同步,南极温度则上升至最高值.

关键词:黔北;MIS 5d/5c;亚洲季风;三星洞;石笋氧;同位素

来源出版物:科学通报, 2014, 59(27): 2698-2706 联系邮箱:姜修洋,xyjiang@fjnu.edu.cn

鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造-热演化史恢复

任战利,崔军平,李进步,等

摘要:鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特,演化历史复杂.该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高,是寻找天然气的有利地区.奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标,热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题.本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料,结合上覆上古生代、中生代地层的镜质体反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标,恢复了渭北隆起的构造热-演化史.研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点.奥陶系等效镜质体反射率普遍大于2.00%,处于过成熟干气阶段.磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点.南部奥陶系-下二叠统抬升早,约为102~107 Ma,北部自65 Ma以来抬升,主要抬升时期为40 Ma以来.渭北隆起自早白垩世晚期(102~107 Ma)以来开始隆升,40 Ma以来具有整体快速隆升的特点.热演化史研究表明奥陶系经历的最大古地温是在早白垩世达到的,早白垩世发生过一期构造热事件,古地温梯度可达4.60℃/100 m, 早白垩世是奥陶系烃源岩的主要生气期,生气期主要受构造热事件控制.奥陶系热演化程度及热演化史的研究对渭北隆起奥陶系天然气成藏条件研究及天然气勘探有重要意义.

关键词:古地温;地温梯度;镜质体反射率;沥青反射率;裂变径迹;构造热事件;构造热演化史;渭北隆起;鄂尔多斯盆地

来源出版物:地质学报, 2014, 88(11): 2044-2056 联系邮箱:任战利,E-mail: renzhanl@nwu.edu.cn

植物学

封面介绍:选育耐/抗逆境胁迫植物品种一直是植物抗逆育种的一个重要研究方向,对于确保植物产量具有重要意义.然而,近年的研究发现,经逆境胁迫预处理的植物,其离体组织的再生性能也能显著提高.通过对用于遗传转化的外植体,在进行组织培养前,进行诸如氧化、渗透、水分、伤害和温度等胁迫预处理后,其再生出新植株的能力比未进行胁迫预处理的相同来源的外植体的要明显提高.这一发现将为植物组织培养再生能力的提高提供了一个新的研究策略,极大地促进植物转基因育种进程,加速对植物微观领域分子功能的认识.相比通过基因工程手段提高植物组织培养再生性能来说,具有操作简单、成本低廉、研究周期短等特点,是一项十分值得推广的方法.《科技导报》2014年第28/29期第97-103页发表的佘茂云等“非生物胁迫处理对植物离体组织培养再生效果影响研究进展”一文,主要从氧化、渗透、伤害及温度胁迫等几个方面,综述了不同胁迫前处理对后续植物组织培养再生的影响,轻微或短时间的胁迫对植物再生均有促进作用,为改进植物组织培养再生率提供了一种新思路.但植物再生过程中受多种因素的综合作用,实际操作时尽量控制其他因素的负面影响或综合考虑多种因素的正向作用,对培养的植物材料进行合理地前胁迫处理,以期获得最佳的组织培养效果.本期封面图片自上而下示意为组织培养过程中的4个关键阶段,分别为幼胚离体培养→愈伤组织诱导→愈伤组织再分化→再生植株阶段.封面图片由佘茂云提供.

非生物胁迫处理对植物离体组织培养再生效果影响研究进展

佘茂云,殷桂香,杜丽璞,等

摘要:植物离体组织培养再生性能受多种因素影响.早期关于提高植物组织培养和植株再生效率的策略往往侧重于基因型筛选、培养基改良和植物生长调节剂搭配等方面,忽略了环境胁迫条件对植物离体培养再生效果的影响.据此,综述了不同胁迫诱导对植物离体组织培养再生的影响,主要包括氧化、渗透、水分、伤害和温度等胁迫.氧化胁迫对植物细胞的再生过程具有双重作用,即氧化胁迫引发植物体内相关抗氧化胁迫酶类合成,从而促进再生,但是发生氧化胁迫的细胞因其细胞膜通透性发生改变,易导致细胞死亡;短期渗透胁迫对植物胚性愈伤组织再生能力具有明显的促进作用;伤害通过影响相关基因表达而对体细胞胚胎产生积极作用;温度对植物体细胞胚胎发生的影响具有发育阶段的特异性以及处理强度的依赖性,适度的温度处理可诱导出较多的胚性愈伤组织.因此,对用于组织培养的外植体进行适当的逆境胁迫前处理,有助于植物组织培养过程胚性愈伤组织的产生,并最终促进植物离体组织培养再生性能的提升.

关键词:植物;胁迫;诱导;组织培养;植株再生

来源出版物:科技导报, 2014, 32(28/29): 97-103 联系邮箱:叶兴国,E-mail: yexingguo@caas.cn

基础医学

胶原蛋白与黏土混合材料的性能研究

王九娜,赵兴绪,唐俊杰,等

摘要:背景:凹凸棒黏土质轻,吸水性强,湿时具有黏性和可塑性等特性,被广泛应用于各个领域,但将凹凸棒黏土作为骨修复材料鲜有报道.目的:将胶原蛋白与不同比例凹凸棒黏土混合,构建一种新型组织工程支架材料,以期运用于骨修复.方法:将胶原蛋白和凹凸棒黏土以干质量比为10∶ 、51∶ 、41∶ 、31∶ 的比例混合均匀,冷冻干燥,制备支架材料,扫描电镜观察材料的表观特征,检测1%京尼平交联前后材料的孔隙率和质量吸水率.将4组比例材料分别与大鼠骨髓间充质干细胞共培养,培养3 d及7 d分别进行扫描电镜观察及苏木精-伊红染色.将1%京尼平交联后的4组比例材料分别植入大鼠体内,1个月后观察材料降解情况.结果与结论:材料呈多孔海绵状,交联前材料的孔隙率在60%~80%之间,交联后材料的孔隙率在40%~65%之间,4组之间交联前后孔隙率比较差异无显著意义(P>0.05).4组材料交联后的质量吸水率较交联前显著降低(P<0.05).胶原蛋白-凹凸棒黏土支架材料具有良好的细胞相容性,在动物体内可以完全降解并被吸收,但不同比例配比降解速率不一,无炎症反应.

关键词:生物材料;骨生物材料;口腔生物材料;纳米材料;缓释材料;材料相容性

来源出版物:中国组织工程研究, 2014, 18(47): 7573-7578 联系邮箱:张敏,E-mail: 991074704@qq.com

肿瘤学

FW-04-806对HER2阳性胃癌细胞的抗肿瘤活性及其机制研究

张敏,曹品容,吴群丹,等

摘要:目的:研究大环双内酯类化合物FW-04-806对HER2阳性胃癌细胞的抗肿瘤活性及其机制,探讨其与拉帕替尼的联合作用.方法:MTT法检测FW-04-806对HER2阳性胃癌细胞增殖抑制作用;结晶紫染色法检测集落形成抑制能力;流式细胞术检测细胞蛋白表达、凋亡诱导和周期阻滞;免疫共沉淀法检测蛋白间相互作用;免疫组化法观察蛋白的表达变化;免疫印迹法检测细胞增殖和凋亡通路相关蛋白的表达;体内异种移植瘤模型检测抑瘤效果.结果:FW-04-806明显抑制HER2阳性胃癌细胞NCI-N87、OE19的增殖和集落形成能力,半数抑制率(IC50)分别为(24.17±0.02)、(29.61±0.03) μmol·L-1;剂量依赖性诱导阻滞细胞于G2-M期,并增加凋亡比例;200 mg·kg-1实验组对OE19瘤块的抑瘤率为480%(P<001);诱使Hsp90/CDC37复合物解离;降解HER2、Akt蛋白;抑制HER2、Akt和ERK的磷酸化,增加cleaved caspase3、cleaved parp的表达;FW04806与拉帕替尼体外联用对NCIN87胃癌细胞具有协同作用,能抑制增殖,提高凋亡比例.结论:FW04806对HER2阳性胃癌细胞具有良好的体内、外抗肿瘤活性;与拉帕替尼联合具有协同作用.

关键词:FW04806;HER2阳性胃癌;细胞周期;凋亡;增殖抑制;协同作用

来源出版物:中国药理学通报, 2014, 30(11): 1513-1520 联系邮箱:张敏,E-mail: 991074704@qq.com

工程材料学

SiC泡沫陶瓷/Fe基双连续相复合材料的制备和性能

任志恒,金鹏,曹小明,等

摘要:将SiC泡沫陶瓷氧化,用挤压铸造法制备SiC泡沫陶瓷/Fe基双连续相复合材料并对其退火,研究了制备工艺和SiC泡沫陶瓷的体积分数对其微观组织和力学性能的影响.结果表明,在1250℃氧化48 h后在SiC泡沫陶瓷表面生成了厚度为1 mm的SiO2反应阻挡层.在双连续相复合材料的制备过程中,SiO2反应阻挡层抑制Fe与SiC的化学反应,避免了脆性化合物Fe3Si的生成,改善了基体与增强体的界面,使复合材料的抗弯强度提高2倍,压缩强度提高18%.当SiC泡沫陶瓷的氧化时间增至72 h时,SiC泡沫陶瓷表面SiO2的厚度过大.SiO2与基体和增强体热膨胀系数不匹配,使复合材料内相界面间的残余应力增加,导致其性能下降.将SiC泡沫陶瓷/Fe基双连续相复合材料在600℃退火4 h,可降低复合材料中的残余应力,提高复合材料的性能.SiC的体积分数较低时,金属基体的桥接、偏转裂纹的作用比较大,复合材料的弯曲强度高,变形程度大.随着复合材料中SiC体积分数的增大,SiC骨架筋增粗,其承载能力加强,复合材料的压缩强度呈提高的趋势.

关键词:复合材料;泡沫陶瓷;SiO反应阻挡层;力学性能

来源出版物:材料研究学报, 2014, 28(11): 814-820 联系邮箱:张劲松,E-mail: jshzhang@imr.ac.cn

能源与动力工程

封面介绍:近年来,化石能源的急剧消耗促使人们关注废热的回收,同时积极探索诸如地热、太阳能集热等新能源的利用.废热和新能源热二者的共同点为规模大而品位低.因此,对低品位热能利用的研究有着重要的意义.在众多利用低品位热能的技术中,有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)以其结构简单、效率高而备受关注.有机工质沸点低,相对于水蒸气朗肯循环而言其在较低温度下可以产生更高的压力,推动膨胀机做功.小型ORC系统(千瓦级到百千瓦级)的研究方兴未艾,有待于更为细致和深入的探索.基于此,徐进良研究组搭建了基于4 kW级别涡旋膨胀机的ORC系统,测试了恒流量和恒转矩两种模式下系统动态性能,获取了机组运行的基础数据,希望能推进其实用化.封面所示为ORC系统设计示意图.详见苗政等人文(p2764).

有机朗肯循环系统动态特性

苗政,杨绪飞,徐进良,等

摘要:设计并搭建了以R123为循环工质的有机朗肯循环试验台,并对其动态运行特性进行了研究.该机组采用涡旋膨胀机作为热工转换设备,采用导热油锅炉模拟低温热源,并在试验过程中保持导热油出口温度为150℃.通过交流测功机测量膨胀机输出转矩、转速及功率.对机组动态特性的测试分为两种模式:恒流量模式和恒转矩模式.在恒流量模式下,R123的质量流量恒定,随着膨胀机转矩的逐步增大,膨胀机进出口压比增大,同时膨胀机入口过热度减小,系统输出性能表现为膨胀机输出功率和机组热效率的增大.相对而言,在恒转矩模式下,以工质泵运转频率9 Hz为界,膨胀机进出口温度可分为两个明显的区域:温度稳定区和温度快速下降区.随着R123质量流量的增大,膨胀机入口过热度减小,输出功率增大,而系统热效率增大趋势较为平缓.两种运行模式都存在最大输出功率.同时,试验结果表明系统输出功率和热效率的实测值明显低于通过膨胀机进出口温度计算得到的计算值.实测机组最大输出功率和热效率分别为2.62 kW和5.31%,而计算值为3.87 kW和9.46%.

关键词:有机朗肯循环;涡旋膨胀机;转矩;轴功;热效率

来源出版物:科学通报, 2014, 59(28/29): 2764-2775 联系邮箱:徐进良,E-mail: xjl@ncepu.edu.cn

环境科学基础理论

左氧氟沙星在高锰酸钾体系中的转化行为

李媛,魏东斌,杜宇国

摘要:借助超高效液相色谱-飞行时间串联质谱技术,选择典型的喹诺酮抗生素左氧氟沙星为目标化合物,研究了其在高锰酸钾体系中的氧化转化行为.结果表明,左氧氟沙星在高锰酸钾体系中快速降解,高锰酸钾的高投加量和低pH有利于左氧氟沙星的转化.从转化体系中分离鉴定出9种主要转化产物,结合有机化学反应原理,分别提出了左氧氟沙星在酸性、中性、碱性条件下的转化路径.涉及的机理主要包括脱烷基、氧化等多种反应.SOS/umu遗传毒性测试结果显示随着体系中左氧氟沙星的去除,遗传毒性效应也明显降低,且与左氧氟沙星剩余浓度呈线性相关性,提示体系的遗传毒性效应主要由母体哌嗪环所致.

关键词:左氧氟沙星;高锰酸钾;降解产物;机理;毒性

来源出版物:环境化学, 2014, 33(12): 2019-2026 联系邮箱:魏东斌,weidb@rcees.ac.cn

封面介绍:挥发性有机物(VOCs)严重污染大气环境,危害人身健康.催化氧化法是消除VOCs的有效手段之一,其关键是高性能催化剂的研发.过渡金属氧化物(MOx)是一类高效的催化材料,但小的比表面积限制了其催化性能.将Mn+嵌入到高比表面积介孔分子筛骨架或将MOx负载到介孔载体表面上,可使Mn+和MOx呈高分散态,克服了上述缺点.由于具有较大的孔径、较薄的孔壁和优异的水热稳定性,高比表面积介孔二氧化硅SBA-15在催化领域备受关注.戴洪兴研究组采用一步合成法和等体积浸渍法分别制得高比表面积和有序介孔Fe嵌入的SBA-15(Fe-SBA-15)和SBA-15负载的FeOx(FeOx/SBA-15)催化剂,评价了其对甲苯燃烧的催化性能,发现在类似Fe表面密度和空速的条件下,Fe-SBA-15比FeOx/SBA-15表现出更好的催化活性.这与Fe-SBA-15催化剂较高的比表面积、较好的Fe物种分散度和较好的低温还原性有关.封面显示了Fe-SBA-15和FeOx/SBA-15催化剂的制备过程、孔结构特征和甲苯在催化剂表面上的氧化过程.详见张玉娟等人文(p2595).

Fe-SBA-15和FeOx/SBA-15的制备及其对甲苯氧化的催化性能

张玉娟,邓积光,张磊,等

摘要:采用直接水热法和等体积浸渍法,分别制备了Fe表面密度为0.09~1.11 Fe-atom/nm2的高比表面积和有序介孔Fe嵌入的SBA-15催化剂xFe-SBA-15,和SBA-15负载的FeOx催化剂yFeOx/SBA-15.表征了xFe-SBA-15和yFeOx/SBA-15催化剂的物化性质,并评价了其对甲苯完全氧化反应的催化活性.结果表明,所得催化剂具有棒状或链条状的表面形貌.在Fe表面密度≤0.76 Fe-atom/nm2的xFe-SBA-15上和Fe表面密度≤0.64 Fe-atom/nm2的yFeOx/SBA-15上,Fe物种呈高分散态.在类似Fe表面密度和空速的条件下,xFe-SBA-15比yFeOx/SBA-15显示更好的催化活性.Fe表面密度为0.59 Fe-atom/nm2的xFe-SBA-15催化剂由于具有高比表面积、高分散态的Fe物种和优良的低温还原性能而表现出最好的催化性能.

关键词:Fe-SBA-15;FeOx/SBA-15;低温还原性;甲苯燃烧

来源出版物:科学通报, 2014, 59(26): 2595-2603 联系邮箱:邓积光,E-mail: jgdeng@bjut.edu.cn

(编辑 张保清)

封面介绍:The cover picture shows a new and expeditious approach for the synthesis of 8-oxyberberine and oxohomoberberines. Few general processes existed for the oxohomoberberine from the simple starting material. Reported methods generally required special reagents or complex procedures, and some are limited in scope. The total syntheses of 8-oxyberberine and oxohomoberberines were accomplished starting from commercially available 5-bromobenzo[d][1,3]dioxole, piperonal and sesamol. We have successfully presented a synthetic route for the synthesis of 8-oxyberberine 1a with high total yield of 43% from 5-bromobenzo[d][1,3]dioxole 2a in 7 steps. Meanwhile, we firstly described the synthesis of the oxohomoberberines 1b, 1c and 1d in a 46.2% overall yield (7 steps), a 22.9% overall yield (9 steps), and a 14% overall yield (6 steps), respectively. More details are discussed in the article by Wu et al. on page 1121-1127.

A Versatile Total Synthesis of 8-Oxyberberine and Oxohomoberberines

Yun He, Yang Zheng, Li Hai, et al.

The total syntheses of 8-oxyberberine and oxohomoberberines were accomplished starting from commercially available 5-bromobenzo[d][1,3]dioxole, piperonal and sesamol in high total yield. The key steps involved a modified Pomeranz-Fritsch reaction and the intramolecular Heck cyclization. This approach is short, convenient and suitable for the preparation of homo- berberine analogues. Keywords: synthetic method; total synthesis; oxohomoberberines; modified Pomeranz-Fritsch reaction; intramolecular Heck cyclization来源出版物:Chinese Journal of Chemistry, 2014, 32(11): 1121-1127 联系邮箱:Yong Wu, tgxx903@163.com

minor actinide; lanthanide; phenanthroline; separation; DFT