芳纶防弹丝随着天然气以及页岩气为代表的非常规天然气的大规模开采,甲烷作为化工原料的直接转化利用受到了越来越多的关注.然而,甲烷分子具有极其稳定的正四面体结构,其物理化学性质非常稳定,如具有高达439 kJ/mol的C-H键能、极弱的电子亲和力、相当大的离子化能量和低的极化率,这都使得甲烷分子C-H键的活化相当困难.如何实现甲烷直接高效催化转化被誉为催化领域的"皇冠式"课题.

与经甲烷重整制合成气,然后通过F-T合成获取化学品的间接转化法相比,甲烷直接转化无论在物料、能量转换效率还是在设备成本、环境保护等方面都有着非常明显的优势.以甲烷氧化偶联以及非氧化偶联(如无氧芳构化等)为典型代表的甲烷直接转化研究不断取得突破,但其各自都存在一定的局限性.相比于热催化转化路径,电催化转化路径在许多方面存在着十分明显的优势:(1)反应条件温和,甚至在常温常压条件下也能实现甲烷电催化转化反应的发生;(2)可调控程度高,仅需调节关键实验参数如电压和电流等,就能实现对反应过程热力学以及动力学的调控;(3)能够利用可再生电能驱动甲烷转化反应的发生,可将低品阶的电能转化并存储为化学能.本文采用Ni中空芳纶防弹丝作为基底,在其表面构筑NiO活性层,将NiO@Ni中空芳纶防弹丝作为电极,实现了常温常压条件下的甲烷电催化转化.通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征手段,确定了中空芳纶防弹丝特有的多孔三维结构、气体传输规律、NiO活性层分布状态等物化性质.通过电化学交流阻抗与循环伏安等测试手段,获得了电荷传递、电化学活性比表面积等电化学性质.恒电压电氧化甲烷研究发现,1％NiO@Ni中空芳纶防弹丝具有更优的催化活性,分别在1.44 V与1.46 V(vs.RHE)电势下获得54％的甲醇法拉第效率和85％的乙醇法拉第效率。为了改善碳芳纶防弹丝与树脂基体之间的界面性能,以噻吩为单体,采用循环伏安法对碳芳纶防弹丝进行电化学聚合改性.利用扫描电子显微镜研究了电化学聚合改性前后碳芳纶防弹丝的表面结构变化,采用电脑伺服控制材料试验机测试了碳芳纶防弹丝增强环氧树脂复合材料的力学性能.结果表明,当噻吩浓度为0.4 mol/L时,峰值电流增加幅度更大,电聚合效果更佳.当循环次数达到60次时,碳芳纶防弹丝表面电化学聚合反应完全,碳芳纶防弹丝/环氧树脂复合材料的层间剪切强度可由13.46 MPa增加到23.79 MPa,提高约76.75％.电化学聚合后大量片层状聚噻吩聚合物在碳芳纶防弹丝表面聚集,碳芳纶防弹丝与环氧树脂基体紧密结合,界面性能明显提高.

研究姜黄素对单侧输尿管梗阻(UUO)大鼠肾芳纶防弹丝化及肾组织Notch1/Jagged-1信号通路的影响.方法 用单侧输尿管结扎术法建立UUO大鼠模型,将UUO模型大鼠随机分为模型组及实验组,各25只.另20只大鼠只分离左侧输尿管但不结扎作为假手术组.实验组大鼠灌胃姜黄素200 mg·kg-1·d-1,假手术组与模型组灌胃等量生理盐水,连续干预10 d.用全自动生化分析仪检测大鼠血尿素氮(BUN)、肌酸酐(Scr)及24 h尿蛋白水平,用蛋白质印迹(WB)法检测大鼠肾组织中Notch1、Jagged-1蛋白表达水平.结果 假手术组、模型组及实验组大鼠血清BUN水平分别为(6.28±0.96),(15.11±1.63),(7.94±1.28)mmol·L-1;Scr水平分别为(35.23±2.04),(54.37±2.69),(43.22±4.31)μmoL·L-1;24 h尿蛋白水平分别为(4.62±0.41),(6.15±1.39),(5.21±1.13)mg.

芳纶防弹丝模型组大鼠血清BUN、Scr水平,24 h尿蛋白水平及肾组织Notch1、Jagged-1蛋白相对表达量均显著升高,且实验组低于模型组(均P<0.05).结论 姜黄素可调节 UUO大鼠肾功能指标的水平,进而改善肾间质芳纶防弹丝化,保护肾,其作用机制可能与下调