祥鵠科技

胡文祥院士受聘荊楚理工學院特聘院士

大麥是一種尋求更高附加值的谷物。其b-葡聚糖作為一種可溶膳食纖維受到人們的廣泛關注.利用超聲波輔助提取啤酒用大麥多糖(BP)，用較低毒性的酯化劑-氨基磺酸提取不同取代度(DS)的大麥多糖(SBPs)。 比較了SBPs和BP體外抗氧化能力與總還原力、清除DPPH的作用、羥自由基、超氧陰離子自由基、脂質(zhì)抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶。結(jié)果表明，硫酸化改性能顯著提高BP的抗氧化活性，活性隨濃度和DS的增加而增加。 動力學分析表明，SBPs和BP對α-葡萄糖苷酶的抑制作用是可逆的，SBPs對α-葡萄糖苷酶的抑制作用是混合型的，而BP是一種非競爭性的抑制過程。目前的研究表明，BP可能是開發(fā)降糖藥物的潛在原料。

為了提高熱充放電過程中的能量利用效率，通過超聲輔助溶膠-凝膠法原位化學還原CuSO 4，通過原位Cu摻雜，提高了聚乙二醇(PEG)/SiO 2雜化形成穩(wěn)定相變材料(PCM)的熱導率。該方法具有制備條件溫和的特點，為開發(fā)具有高導熱性能的新型雜化型穩(wěn)定PCM提供了一條重要途徑。 XPS結(jié)果表明，銅在PEG 6000/SiO 2 PCM中的價態(tài)主要為零。FTIR表明Cu、PEG 6000與SiO 2之間沒有新的化學鍵。通過差示掃描量熱法(DSC)和熱重分析(TGA)驗證了復合材料的熱性能和熱穩(wěn)定性。 Cu/PEG/SiO 2 PCM的相變焓高達110 J/g，2.1wt%Cu在PEG/SiO 2中的熱導率為0.414 W/(MK)，比純PEG提高了38.1%。Cu/PEG/SiO 2雜化材料具有良好的熱穩(wěn)定性和良好的形態(tài)穩(wěn)定性。

采用微波輔助尿素熱分解法，成功地合成了甲醇分解制氫的高性能銅基催化劑(CuNiZnO/g-Al2O3)。采用ICP-OES、N2吸附、SEM、TEM、XRD和H2-TPR等手段對制備材料的理化性能進行了表征。 實驗結(jié)果表明，較高的熱處理溫度可以通過增加助劑(Zn和Ni)的含量和促進沉積粒子的分散來提高催化劑的催化性能。 此外，Ni的加入可以顯著提高銅基催化劑的催化性能，這與反應過程的調(diào)節(jié)和CueZn合金的抑制有關。在所制得的催化劑中，mw-Cu/Ni-95是在95時發(fā)展起來的，C具有較高的催化活性，250℃時轉(zhuǎn)化率可達91.7%。最重要的是，在相同的試驗條件下，與工業(yè)催化劑相比，該催化劑具有優(yōu)良的催化性能。

純有機性質(zhì)和納米孔結(jié)構(gòu)使得共價有機骨架(COFS)在混合基質(zhì)膜(MMMS)中具有廣闊的應用前景。然而，基于COFS的MMMS由于其水解性質(zhì)，很少應用于水的凈化中。 本研究首次選擇在復雜水環(huán)境中將具有廣泛穩(wěn)定性的TPPA-2作為納米粒子制備水處理用MMM。采用微波合成技術(shù)制備了比表面積大、粒徑小、團聚傾向小、穩(wěn)定性好的TPPA-2(MW)。還合成了TPPA-2，比較了合成工藝對TPPA-2和TPPA-2結(jié)合MMM的影響。對TPPA-2(MW)-和TPPA-2(MC)復合MMM的膜結(jié)構(gòu)和性能、水傳輸能力和分離性能進行了綜合研究.結(jié)果表明，超低質(zhì)量分數(shù)(0.2 wt%)TPPA-2(MW)的MMM具有改善水通量和截留率的特點，打破了聚合物膜的滲透性和選擇性之間的折中關系。為了進一步了解TPPA-2(MW)在MMMS中的作用，提出了一種膜形成機制。 這種基于COFS的新型MMM具有高效、節(jié)約資源、節(jié)約成本等優(yōu)點，在實際水凈化中有很大的應用前景。

要 高性能電極材料的快速、低成本制備對超級電容器的應用具有重要意義。在本研究中，采用一種快速、廉價、節(jié)能的微波途徑，在常壓下不使用任何模板或表面活性劑，成功地合成了三維類花狀NiCo雙氫氧化物(Nico DH)微球。得到的NiO DH微球具有CNO的a相結(jié)構(gòu)，離子插層(7.3)由厚度小于10 nm的超薄納米片組成。 電化學測試表明，NiCo DH電極的比容量為1120 Fg，1Ag為1，1為996 Fg，10Ag為1，保留率為88.9%。此外，在2000次循環(huán)后，電容在10 A g 1時達到其初始值的122.5％，并且在30 A g 1之后仍然保持93.8％。 與報告中的α-相氫氧化物相比，顯示出極好的穩(wěn)定性。其良好的穩(wěn)定性可歸因于Ni和Co元素之間的協(xié)同效應、CNO與OH之間的離子交換現(xiàn)象、NiCo DH層間離子在循環(huán)試驗中的存在、以及與之相關的三維上層建筑。 此外，不對稱超級電容器，以NiCo DH為正極，煤為活性炭為負極，具有42.5Wh kg1的優(yōu)異能量密度。因此，NICO DH的合成工藝和優(yōu)異的綜合性能使其成為一種很有前途的儲能電極材料。

我們報告了一種快速一步微波輔助合成球形AgBr納米粒子(平均直徑約290 nm)的等離子體光催化劑，其表面固定著少量金屬Ag。 用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、能量色散X射線能譜、X射線光電子能譜和紫外-可見漫反射光譜等手段對所制備的Ag@AgBr納米復合材料進行了表征。 通過調(diào)節(jié)微波輻射時間和反應液中聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的濃度，可以控制Ag@AgBr光催化劑的形狀、尺寸和組成。由于Ag納米粒子的表面等離子體共振(SPR)效應，制備的Ag@AgBr等離子體光催化劑在降解羅丹明B(RhB)有機污染物方面表現(xiàn)出優(yōu)異的可見光催化性能和良好的可重用性。同時，還提出了RhB的可能降解途徑和等離子體光催化降解RhB的機理。

南寧生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展交流會順利召開。

石墨烯以其獨特的物理特性及其在許多領域的應用而引起了人們的廣泛關注。然而，為大規(guī)模制備高質(zhì)量石墨烯(HQGr)，開發(fā)一種簡便、低成本的方法是一個長期的挑戰(zhàn)。 本文提出了一種改進的液相剝落法大批量生產(chǎn)HQGr.該方法在檸檬酸鈉和水的輔助下，在有機溶劑中剝落石墨，是一種簡單而有效的方法。在最佳條件下，As-剝落HQGr的濃度高達0.71 mg/mL，而HQGr中的氧含量僅為2.39%。在氬氣氣氛中500°C退火2h后，退火后的HQGr平均電導率高達1.4×104Sm?1。 因此，這種簡便的石墨液相剝離法在HQGr的工業(yè)化生產(chǎn)中具有良好的應用前景，在儲能、光電等領域有著廣泛的應用前景。

為了提高層狀過渡金屬二硫化合物(TMDs)在鋰離子電池陽極中的電導率和循環(huán)穩(wěn)定性，采用簡單的一鍋法制備了石墨烯@WS2異質(zhì)結(jié)復合材料，采用液相剝離法制備了石墨烯在N-甲基吡咯烷酮中的剝離，然后用微波溶劑熱法在石墨烯分散體中原位生長WS2。 具有特殊原子結(jié)構(gòu)的液相剝離石墨烯(Legr)不僅是連接WS2的基板，而且也是極小電流集電極，用于電子在陽極中的快速傳輸。與基于石墨烯氧化物(GO)的材料相比，基于Legr的異質(zhì)結(jié)WS2復合材料具有更好的鋰存儲性能，包括更高的鋰存儲容量、更好的倍率性能和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。 該協(xié)議允許使用一種經(jīng)濟的途徑處理和構(gòu)建基于Legr的先進TMD異質(zhì)結(jié)電極。

采用原位直接生長法，在微波輻射下合成了非晶態(tài)TiO 2復合光催化劑。XRD、SEM和HRTEM表征表明，BiOBr與非晶態(tài)TiO 2的異質(zhì)界面主要發(fā)生在BiOBr的{001}面上。 BET和TEM結(jié)果表明，與裸BiOBr和非晶態(tài)TiO 2相比，BiOBr具有更高的比表面積和更小的非晶態(tài)TiO 2顆粒，顯示了BiOBr對TiO 2粒子生長的抑制作用。 XPS驗證了這兩個組件之間的相互作用。以甲基橙(MO)和苯酚的降解為目標反應，考察了所制備樣品的光催化活性。15%TiO 2/BiOBr復合材料的反應速率常數(shù)是純BiOBr的3.4倍，這是由于BiOBr與非晶態(tài)TiO 2的高比表面積和光生電子空穴對的有效分離所致。

采用微波輔助方法，建立了一種在TiO 2中同時摻雜氮、硼、氟的簡便、綠色的方法。 離子液體(IL)[BMIm]BF4不僅作為微波吸收劑，而且作為摻雜劑，IL還能在微波輻射下自組裝，從而起到抑制TiO 2粒子生長的作用。得到的N-B-F-三摻雜TiO 2具有較大的比表面積、小的晶粒尺寸和介孔結(jié)構(gòu)，并提出了N-B-F-三摻雜TiO 2的形成機理。 制備的材料在降解甲基橙、羅丹明B、橙G和活性紅X等有機污染物方面表現(xiàn)出優(yōu)異的可見光催化活性，這是由于TiO 2表面存在Ti-B-N結(jié)構(gòu)，誘導了2.78eV的窄帶隙，以及N、B和F的協(xié)同效應。提高了光生電子/空穴對的分離效率。所得結(jié)果為ILS在微波輔助制備納米材料中的應用提供了新的思路。

本文報告了一種簡便、綠色的制備高穩(wěn)定均勻分布的銀納米粒子(AgNPs)的方法，在微波輻射下，以生物高分子木聚糖為穩(wěn)定還原劑，通過托倫反應制備了高穩(wěn)定均勻分布的銀納米粒子(AgNPs)。為了優(yōu)化反應條件，對不同的反應變量進行了評價。 采用UV-Vis、XRD、TEM、粒度分布分析和XPS等手段對樣品進行了完整的表征.結(jié)果表明，由于木聚糖的填充，AgNPs分散良好，粒徑在20-35nm之間。最佳工藝條件為：微波輻射溫度60~70℃，微波功率800 W，微波時間30 min，木聚糖與AgNO 3的比例為50 mg：0.13 mmol，氨濃度為2%。另外，采用高速離心分離的方法提取AgNPs，用HPAEC、GPC、FT-IR和NMR對上清液進行檢測。通過對木聚糖反應前后結(jié)構(gòu)的比較，探討了木聚糖的反應機理。 結(jié)果表明，木聚糖-AgNPs復合材料對Hg2的檢測具有較高的選擇性和靈敏度。其余15種金屬離子對Hg2的檢測無明顯影響，檢出限(LOD)為4.6NM，低于WHO允許的30 NM。此外，木聚糖-AgNPs復合材料可用于實際水樣中Hg2的檢測。本研究為豐富的生物質(zhì)資源的高價值利用提供了一種新的途徑，為選擇性、靈敏地檢測有害重金屬提供了一種綠色合成AgNPs的方法。

將天然β-環(huán)糊精(β-CD)直接加入聚合混合物中，研制出一種新型、簡便、成本低廉的β-CD功能化有機聚合物整體毛細管柱。首次將重氮環(huán)[5.4.0]undec-7-ene(DBU)作為β-CD與甲基丙烯酸縮水甘油酯開環(huán)反應的基本催化劑引入聚合體系。 因此，β-Cd的原位甲基化反應和共聚反應可以在一鍋中實現(xiàn)兩種連續(xù)反應，即原位甲基丙烯酸化反應和共聚反應。優(yōu)化了多孔菌的種類和組成、功能單體與交聯(lián)劑的比例以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)的制備條件。用掃描電子顯微鏡(SEM)和氮氣吸附分析分別表征了制備的蒙脫石的比表面積和形貌。拉曼光譜和核磁共振譜證實了β-CD共價鍵合成功。然后采用整體柱對6種堿性藥物進行毛細管電色譜(CEC)分離。 在最佳條件下，托吡卡胺、馬托品、甲基馬托品、溴苯那敏、氯苯那敏和氯丙酸完全分離，分辨率(Rs)分別為2.84、4.70、4.61、3.01、2.57和2.33。此外，該柱在保留時間和對映選擇性方面表現(xiàn)出滿意的穩(wěn)定性和重復性。

微波和超聲已被證明是油酯交換的杰出工藝強化技術(shù)。根據(jù)其作用機理，同時效應比單獨微波或超聲更能帶來更好的增強效果。因此，本研究旨在探討微波超聲協(xié)同輔助下，KOH催化大豆油與甲醇酯交換反應中的重要影響因素及其適宜水平，論證了CAMU在石油酯交換反應中應用的可行性。 當甲醇、大豆油和KOH的用量分別為15.4g、34.7g(甲醇：油摩爾比為12：1)和1g時，微波功率為700 W、超聲模式為800 W、反應溫度為800 W、反應溫度為1：0、反應溫度為65?、反應時間為6 min。酯交換反應的收率為98.0%，是所有結(jié)果中收率最高的；而用600 W微波加攪拌代替CAMU，產(chǎn)率僅為57.4%。與其他反應技術(shù)相比，采用新的表面活性劑進行酯交換反應具有明顯的優(yōu)勢。 此外，通過對不同微波操作時間下酯交換反應過程中的實時溫度和微波功率的變化進行監(jiān)測，并對相應的產(chǎn)率進行比較，證明微波輔助酯交換反應加速的主要原因是微波輻射引起的反應物的極化和進一步活化，而不是快速加熱的因素。

研制了一種通用的離子輔助微波-超聲聯(lián)合合成策略。Bi2E3(E=S、SE和TE)層次結(jié)構(gòu)。為了了解Bi2S3分級納米結(jié)構(gòu)的晶相轉(zhuǎn)化和形態(tài)演化，通過改變硫化時間和氯化時間，研究了Bi2S3分級結(jié)構(gòu)的制備。 從生物陶瓷中轉(zhuǎn)化為乳酸的轉(zhuǎn)化提出了Bi2S3分層結(jié)構(gòu)的微球，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、尺寸和形態(tài)Bi2S3分級結(jié)構(gòu)可以通過改變氯化時間、烷基鏈長和離子液體的濃度。此外，所制備的Bi2S3分層體系結(jié)構(gòu)顯示出眾可見光照射下Cr(VI)光還原到P25和不規(guī)則Bi2S3納米結(jié)構(gòu)的容量。形態(tài)、反應體系pH值、Cr(VI)濃度和催化劑用量對Cr(VI)的影響還討論了Bi2S3分層結(jié)構(gòu)的減光能力。光還原能力的增強不僅歸因于Bi2S3的固有良好的電子轉(zhuǎn)移能力，而且還歸因于特殊結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用、寬光響應范圍、高光光吸附、高BET具有良好的表面面積和良好的電子空穴分離性能。 系統(tǒng)條件實驗和在電鍍和制革廢水試驗中的Cr(VI)光還原進一步證明了該分級Bi2S3納米球可用于實際的含Cr(VI)的廢水處理中。

本文提出了一種簡便的微波輻射方法，用于在甘露醇溶液中可控制備BIOX(X=Cl，Br，I)納米結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)鹵化物、反應前驅(qū)體和甘露醇濃度，可以方便地調(diào)整BIOX納米結(jié)構(gòu)的形貌和尺寸。 甘露醇分子在BIOX納米結(jié)構(gòu)的形成過程中起著封蓋劑和粘結(jié)劑的作用，根據(jù)不同濃度的甘露醇溶液中BiOI納米結(jié)構(gòu)的形貌演變，討論了一種可能的兩階段形成機制。合成的BIOX納米結(jié)構(gòu)比工業(yè)TiO 2具有更高的光催化活性。特別是花狀bIOX層狀納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出最佳的光催化性能，其主要原因是其獨特的層次結(jié)構(gòu)、高的BET比表面積和較大的帶隙。 此外，BIOX納米結(jié)構(gòu)還顯示出優(yōu)異的Cr(VI)去除能力。用Langmuir和Freundlich吸附等溫線分析了Cr(VI)的吸附行為。

本研究采用微波水熱法制備了尖晶石-NiFe2O4/天然礦物(海泡石、硅藻土和高嶺石)復合材料，并將其應用于十二烷基苯磺酸鈉(SDBs)、偶氮胂(AF)、甲基對硫磷(MP)等有機污染物的微波催化降解(NiFe2O4/天然礦物/mw)中，以及溶液中的結(jié)晶紫(CVL)。 比較了三種NiFe2O4/天然礦物復合材料的催化活性，考察了原料合成工藝參數(shù)如NiFe2O4與天然礦物的摩爾比、催化劑前驅(qū)體溶液的pH值、微波輻射時間和催化劑重復使用周期等降解參數(shù)對催化劑性能的影響。給出了NiFe2O4/天然礦物/MW降解的原理。結(jié)果表明，NiFe2O4/天然礦物/MW可在幾分鐘內(nèi)完全去除廢水中的有機污染物。NiFe2O4/海泡石具有較高的催化活性。在NiFe2O4/海泡石/MW體系中，SDBS、AF、MP和CVL的降解速率常數(shù)分別為1.865、0.672、0.472和0.329 min-1。NiFe2O4/天然礦物的性能可維持三次循環(huán)。活性物種 %OH, %O2-和h+對NiFe2O4/海泡石/MW的降解起主要作用。 因此，NiFe2O4/海泡石/MW工藝具有降解速度快、成本低、磁選好、無二次污染等優(yōu)點，在處理廢水中的有機污染物方面具有廣闊的應用前景。

石油泄漏和有機溶劑泄漏造成的嚴重環(huán)境和生態(tài)問題已在世界許多地區(qū)發(fā)生。迫切需要尋求解決含油廢水和有機溶劑污染的適當途徑。針對這一問題，提出了一種高效、快速分離含油廢水的多用途吸油材料。 本文報告了以聚氨酯海綿為多孔基材，MnO 2納米線為改性劑，制備一種高效、可循環(huán)利用的吸油材料，即MnO 2納米線/聚氨酯泡沫復合材料。采用水熱法合成MnO 2納米線，然后采用發(fā)泡技術(shù)制備MnO 2納米線/PU泡沫復合材料。為了提高MnO 2納米線的疏水性和親油性，采用硅烷偶聯(lián)劑KH 570對MnO 2納米線表面進行了化學改性。 現(xiàn)有的MnO 2納米線/PU泡沫復合材料不僅能有效地將油和水分離，而且具有很高的吸附能力，對水中有機溶劑的去除率可達自身重量的40.15倍。更重要的是，所制得的MnO 2納米線/PU泡沫復合材料具有良好的采油性和吸水性，使其成為滿足各種實際含油廢水和有機溶劑分離要求的通用、綜合吸收劑。

由于工業(yè)/生活含油廢水的增多和石油事故的頻繁發(fā)生，用于強化油水或有機溶劑-水分離的疏水復合樹脂的制備越來越受到人們的關注。 本文首先以菜籽花為原料，通過除雜、脫水、煅燒等步驟，制備了含有生物結(jié)構(gòu)的炭化花粉粒。合成的PG為橢球和空心顆粒，長度約為30μm，花粉殼具有均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，平均孔徑為1.5μm。PG的橫斷面圖像顯示一個柵欄狀的外殼，厚度約1μm，孔道很大。獲得了優(yōu)異的比表面積(379.98 m2 g~(-1).其次，在微波處理的條件下，通過表面活化和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)改性，制備了疏水花粉粒(HPG)。去離子水在HPG上的靜態(tài)接觸角為132°，表明其具有良好的疏水性。在微波條件下，采用懸浮聚合法，以苯并氧烷為引發(fā)劑，制備了一系列不同HPG含量的三維疏水復合樹脂(HCR)網(wǎng)絡。分別提高了16.8和58.8g g-1對油和有機溶劑的吸附能力.采用準二階和粒子內(nèi)擴散動力學模型對相應的有機溶劑和吸油過程進行了研究。 本工作為制備高性能的疏水復合樹脂提供了一條低成本、清潔、高效的途徑，具有良好的吸收率、對不相容油水混合物的選擇性分離性能、良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和可重用性。