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最新刊期

2018 年第 4 期

综述

用于细胞成像的溶酶体pH荧光探针研究进展
程映,余冰琼,刘艳红,李早英,严琨
2018, 64(4): 283-294. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.001

摘要：溶酶体是真核细胞中的酸性亚细胞器，酸性生理环境异常会导致其功能紊乱，引发一系列疾病.开发用于细胞成像的溶酶体pH荧光探针在一些疾病的诊断方面具有重要意义.本文主要从分子设计和光诱导电子转移、分子内电荷转移、荧光共振能量转移等识别机理对近几年溶酶体pH荧光探针的相关研究进行概述，同时，对其发展趋势与应用前景作了展望.
关键词：溶酶体;pH荧光探针;分子设计;识别机理

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发布时间：2021-01-26
磷酸银基复合光催化剂研究进展
曹启花,肖玲
2018, 64(4): 295-303. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.002

摘要：磷酸银(Ag₃PO₄)在可见光的照射下表现出卓越的光生电子产生和分离能力，但其低稳定性和高成本一直制约其广泛应用.本文分类评述了近年来改善磷酸银光催化活性、提高其稳定性和降低成本的4种策略：1)改善形貌、尺寸与晶体结构；2)表面贵金属沉积；3)与其他半导体材料复合；4)负载至合适载体.通过调整带隙结构快速分离光生电子和空穴同时抑制电子-空穴对复合是磷酸银复合材料领域的研究重点.
关键词：磷酸银(Ag₃PO₄);光催化;半导体;复合材料

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发布时间：2021-01-26

材料学

基于金属有机框架的Cu-Cu_xO-C/rGO复合材料制备及其电容性能
李曦,蔡旻堃,孙逢柯,孟倩,周键,董玉林
2018, 64(4): 304-310. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.003

摘要：以Cu-MOF-199/氧化石墨烯(GO)为前驱体，经高温碳化得到一种铜氧化物均匀分布在碳骨架上的赝电容材料Cu-Cu_xO-C/rGO，采用热分析法、X射线衍射、扫描电子显微镜等对材料的结构和形貌进行分析，采用循环伏安和恒电流充放电等方法测试材料的电化学性能.未掺杂rGO的复合材料呈八面体构型，Cu和Cu_xO颗粒均匀分布在碳骨架上，随着rGO引入量的增加，其形态的不规则程度增大.rGO投料比例为10%、碳化温度为800 ℃时，材料的电容性能最佳，在电流密度为0.5 A·g^-1时比电容达620 F·g^-1，1 A·g^-1时达477 F·g^-1，2 A·g^-1时仍有206 F·g^-1.
关键词：铜氧化物;金属有机框架(MOFs);石墨烯;赝电容;超级电容器

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发布时间：2021-01-26
废旧亚麻布制备碳纤维材料及其超级电容器性能
曾东,尹康玲,李明,彭俊军
2018, 64(4): 311-315. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.004

摘要：以废旧亚麻布为前驱体，通过在250 ℃预氧化1 h、700 ℃高温热解碳化2 h制备具有电化学活性的亚麻基碳纤维材料.实验结果表明，制得的亚麻基碳纤维保持了较完整的纤维状结构，产率为19.4 %；比表面积为737.8 m²·g^-1，孔容积为0.41 cm³·g^-1.该碳纤维材料制成超级电容器电极材料，表现出准电化学电容行为，在电流密度为0.25 A·g^-1时，比电容达到最大值185 F·g^-1.
关键词：亚麻布;碳纤维;高温热解;超级电容器

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发布时间：2021-01-26
Fe/ACF@OMC复合阴极的制备及其在多相电-Fenton中的应用
喻玲玲,任伟,孙硕,宋陈程,张云,孙杰
2018, 64(4): 316-322. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.005

摘要：以活性碳纤维(ACF)为基体材料，硝酸铁为铁源，乙酰丙酮为分散剂，酚醛树脂为碳源，采用浸渍-溶剂挥发自组装-碳化组合方法制备了铁负载有序介孔碳(OMC)包覆的活性碳纤维复合材料Fe/ACF@OMC.通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N₂吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对其进行表征.表征结果显示，该复合材料具有规则的介孔孔道结构，乙酰丙酮的投加有效减小了负载铁物种的粒径，铁物种晶相包括α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃和单质铁，表面价态组成为Fe²⁺(39.5%)和Fe³⁺(60.5%).以Fe/ACF@OMC为阴极构建多相电-Fenton体系，可以实现在广泛pH值范围(3.0~10.0)内对活性艳红X-3B的脱色降解和TOC(总有机碳)去除.该脱色降解反应符合一级反应动力学，最优条件下X-3B的准一级降解速率常数达0.048 min^-1，240 min TOC去除率达到45%.荧光检测证实，羟基自由基是该体系的主要活性氧化物种.Fe/ACF@OMC循环使用5次后，X-3B的脱色率无显著下降.
关键词：有序介孔碳;活性碳纤维;铁负载;电-Fenton;活性艳红X-3B

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发布时间：2021-01-26
海鞘纤维素纳米晶/聚多巴胺-氧化石墨烯导电可降解膜的制备及性能
陈瑶瑶,黄进
2018, 64(4): 323-330. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.006

摘要：首先用硫酸水解被囊动物海鞘制备海鞘纤维素纳米晶(TCNC)，用TEMPO(四甲基哌啶氮氧化物)/NaBr/NaClO氧化体系将其表面的羟基氧化成羧基(TCNC-COOH)，再以其作为基质，加入聚多巴胺包覆并还原的氧化石墨烯纳米粒子(PDA-rGO)作为填料，采用流延成膜的方式制备了一种可导电和生物降解的复合材料膜，并通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)及热重分析(TGA)表征基质和填料的形貌、结构、结晶度及热稳定性.力学性能结果显示，在TCNC-COOH中添加0.5% PDA-rGO后，复合材料的杨氏模量和拉伸强度分别增加85.7%和78.9%；添加1% PDA-rGO，材料的体积电阻率从7.6×10⁹ Ω·cm降低至7.7×10⁵ Ω·cm.
关键词：海鞘纤维素纳米晶;聚多巴胺;氧化石墨烯;力学性能;导电性能

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发布时间：2021-01-26
氯氧化铁的制备及可见光催化性能
刘梦洋,邓德明
2018, 64(4): 331-336. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.007

摘要：以氯化铁和氧化铁为原料，采用化学气相迁移法在密封条件下制备氯氧化铁(FeOCl)催化剂，通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂进行表征，研究了罗丹明B(RhB)初始浓度、H₂O₂添加量、催化剂用量、初始pH值等对RhB脱色率的影响.结果表明：在催化剂用量为0.5 g·L^-1、RhB初始浓度为100 mg·L^-1、H₂O₂浓度为20 mmol·L^-1、初始pH值为4.5时，可见光下经过15 min的催化反应，RhB脱色率达到99%以上；初始pH值为7.0时，经过40 min，RhB的脱色率也可达到95.5%；添加一定量的H₂O₂，能够促进羟基自由基(·OH)生成，提高脱色效率；催化剂稳定性良好，3次重复催化实验后，RhB的脱色率无明显降低.
关键词：氯氧化铁;罗丹明B;脱色率;羟基自由基

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发布时间：2021-01-26
中温固化韧性耐热双马来酰亚胺树脂的制备与性能
周如金,王翔,王钧
2018, 64(4): 337-342. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.008

摘要：双马来酰亚胺(BMI)树脂存在着树脂溶解性差、固化成型温度高以及固化物脆性大等缺点.采用二烯丙基双酚A(DABPA)和3-乙炔基苯胺(m-APA)为扩链增韧剂，以叔丁基过氧化氢(TBHP)为催化剂，与N, N′-(4, 4′-二苯甲烷)双马来酰亚胺(BDM)共聚，获得了一种可中温固化的改性BMI树脂.研究结果表明：该改性BMI树脂预聚体在95~140 ℃温度下仍具有良好的流动性，适合用于浸渍增强材料；其固化成型温度较未添加TBHP的工艺降低了50~60 ℃；BMI树脂固化物的两个玻璃化转变温度分别高达296.4 ℃和334.8 ℃，质量损失5%时的温度为411.4 ℃，弯曲强度和冲击强度分别为122.6 MPa和11.8 kJ·m^-2，具有良好的耐热性能和韧性.
关键词：双马来酰亚胺;增韧;耐热;中温固化

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发布时间：2021-01-26

生物学

嗜麦芽菌素P28尾鞘基因启动子活性分析
于志洋,黄玉屏
2018, 64(4): 343-348. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.009

摘要：嗜麦芽菌素P28是由嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)合成的细菌素，启动子P_s控制其主要结构基因(尾鞘基因和尾管基因)的转录.本研究首先用RACE方法确定嗜麦芽菌素P28的主要结构基因转录起始位点位于尾鞘基因翻译起始位点ATG上游47 bp处的G碱基，然后以lacZ(β-半乳糖苷酶基因)为报告基因对201 bp长的启动子P_s从5′端进行缺失突变，发现具有启动活性的最小启动子片段长度为55 bp.当启动子片段截短为89 bp时，启动子P_s-89活性不仅有明显升高，同时不受丝裂霉素C影响.扫描突变分析P_s_-201启动子中124 bp与89 bp之间的碱基，结果显示，碱基序列-GTCTG-是P_s-201的关键调控序列，突变后活性提高了2.53倍.
关键词：嗜麦芽寡养单胞菌;嗜麦芽菌素;启动子;调控序列

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发布时间：2021-01-26
基于链置换扩增反应与DNA银簇的免标记核酸检测方法
张瑶,成玉梁,谢云飞,姚卫蓉,郭亚辉,钱和
2018, 64(4): 349-353. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.010

摘要：提出一种基于链置换扩增反应(SDA)和DNA银簇合成的免标记核酸检测方法.该方法分为两步：第一步，模板链(TemDNA)特异性识别目标链(TarDNA)并利用链置换扩增反应扩增出银链(AgDNA)；第二步，将扩增后的AgDNA链与硝酸银合成DNA银簇，再根据产物的荧光强度实现定量检测.该方法在0~1 200 nmol·L^－1浓度范围内对目标DNA具有良好的线性响应，检出限达540 pmol·L^－1，且可以根据不同的目标DNA修改模板序列.
关键词：链置换扩增反应;银纳米簇;荧光强度;DNA聚合酶;限制性内切酶

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发布时间：2021-01-26
武汉市扬尘源颗粒物排放清单及空间分布特征
黄宇,虎彩娇,成海容,王祖武
2018, 64(4): 354-362. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.011

摘要：运用环保部《扬尘源颗粒物排放清单编制技术指南》推荐的计算方法估算2016年武汉市扬尘源颗粒物排放量，利用空间地理信息系统(ArcGIS)，通过遥感监测获取污染源的基本信息，对各类扬尘源的位置、污染物排放量及浓度参数建立网格模型，得到武汉市扬尘源总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM₁₀)和细颗粒物(PM_2.5)年总排放量的网格空间分布.结果表明，施工扬尘、道路扬尘、土壤扬尘和堆场扬尘TSP的年总排放量分别为95 832.9、156 931.3、383.3和9 084.8 t·a^-1；PM₁₀的年总排放量分别为46 958.1、39 868.7、34.5和4 325.7 t·a^-1；PM_2.5的年总排放量分别为9 583.3、11 574.8、0.9和1 405.5 t·a^-1.施工扬尘源和道路扬尘源是武汉市扬尘源TSP，PM₁₀和PM_2.5排放最主要的来源.在地域上以江汉、江岸、硚口等主城区以及洪山与江夏交界区域为中心污染带.
关键词：扬尘源;总悬浮颗粒物(TSP);可吸入颗粒物(PM₁₀);细颗粒物(PM_2.5);排放清单;ArcGIS

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发布时间：2021-01-26
外源硒对菲胁迫下苍耳光合荧光特性的影响
宋宜枝,刘慧刚,席颖,袁喜,任东,黄应平
2018, 64(4): 363-370. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.012

摘要：为了探究硒元素缓解土壤中多环芳烃污染对陆生植物苍耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)的胁迫作用，选择菲作多环芳烃代表物，通过盆栽实验，研究了土壤中不同菲污染浓度(0，20，80，320 mg·kg^-1)对苍耳的生长、叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数的影响，以及外源性施加硒(0.5 mg·kg^-1)对上述胁迫效应的缓解作用.结果显示，硒能显著缓解高浓度(320 mg·kg^-1)菲胁迫下苍耳生物量的减少(p < 0.05)，同时缓解各浓度菲胁迫下叶片中叶绿素含量的降低；硒还能缓解植物在菲胁迫下净光合速率、气孔导度、胞间CO ₂浓度的降低，减缓叶片PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光能转化效率、光化学淬灭系数的下降和非光化学淬灭系数的上升.研究表明，土壤中外源性添加硒能保护菲胁迫下苍耳的光合机构，改善其光合功能.
关键词：硒;多环芳烃;苍耳;光合特性

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发布时间：2021-01-26

化学

一锅法制备萘酰亚胺类pH荧光探针
刘敏,陈修远,刘朝兴,杜宇昊
2018, 64(4): 371-376. DOI: 10.14188/j.1671-8836.2018.04.013

摘要：以4-溴-1, 8-萘二甲酸酐为骨架，利用两分子1-(2-氨乙基)吡咯烷作为亲核试剂，采用一锅法合成一种萘酰亚胺类pH荧光探针Daepna，用核磁共振谱和质谱对产物进行表征，并检测了其不同pH值条件下的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱.实验结果表明：该荧光pH探针在较宽的pH范围(2.0~11.0)内有着较灵敏的响应，在紫外灯的照射下可直接用于pH值的可视化检测；具有良好的光稳定性，紫外光照30 min内荧光维持恒定；具有较好的抗金属离子干扰性，5种常见金属离子(Ca²⁺, Cu²⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Zn²⁺)对其荧光强度变化的影响均在20%以内.
关键词：荧光探针;pH检测;4-溴-1, 8-萘二甲酸酐

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发布时间：2021-01-26

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