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期刊信息/Journal information
厦门大学学报（自然科学版）
厦门大学
厦门大学学报（自然科学版）

厦门大学

张鸿斌

双月刊

0438-0479

jxmu@xmu.edu.cn

0592-2180367

361005

福建省厦门市厦门大学囊萤楼218-221室

厦门大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Xiamen University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由厦门大学主办，国内外公开发行的综合性学术期刊）双月刊），是中国优秀科技期刊、中国自然科学核心期刊。主要刊载数学，物理学，计算机与信息工程，技术科学，化学，化工，海洋学，环境科学，生命科学等学科的最新研究成果。本刊坚持党的基本路线，提倡“双百”方针，以促进科学技术的发展，为传播科技成果，发现和培养科技人才提供了一个总结经验、相互交流的园地。
正式出版
收录年代

    纳米氧化铜的应用及其生态毒性研究进展

    张永兴林默王蕾
    1-12,126页
    查看更多>>摘要：[背景]纳米氧化铜(CuO-nanoparticles,CuO-NPs)是一种工程纳米材料,具有价廉易得、稳定性强、导电性高的特点,同时具有高比容量、高表面能和大比表面积,在电化学、光电、能源技术、催化和生物医学等领域展现出巨大的应用潜力.随着对CuO-NPs研究的深入,特别是铜依赖毒性机制"铜死亡"的发现,其环境安全性和生物相容性问题备受关注.[进展]本文主要介绍近5年来CuO-NPs的应用进展及环境命运,并阐述其环境危害、健康危害以及毒性机制研究进展.在工业生产中,CuO-NPs主要在超导、催化、玻璃陶瓷染色和农药领域被广泛应用,在电极材料、光电元件、抗菌剂、生物传感和肿瘤治疗等方面也有广阔的应用前景.CuO-NPs对生态环境中植物、动物、微生物及人体健康有不同程度的危害作用,其毒性主要依赖于氧化还原电位、颗粒摄取、细胞内释放及铜离子溶出.最新发现的"铜死亡"机制为研究CuO-NPs的生物相容性提供了新视野.[展望]未来在CuO-NPs暴露条件下的表征、低浓度CuO-NPs作用下的长期和慢性影响、与实际环境相符的风险评估,以及不同毒性机制相互作用和稳态调节等方向开展深入研究,将有助于人们更充分了解CuO-NPs的生态毒性及相应机制.

    纳米氧化铜生态毒性毒性机制

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    人工智能在经导管动脉化疗栓塞术治疗肝细胞癌的预后和疗效预测中的应用进展

    王侃琦毛景松赵扬刘刚...
    13-23页
    查看更多>>摘要：[背景]经导管动脉化疗栓塞术(TACE)是治疗肝细胞癌的主要手段之一.患者的个体差异使得医生需要在规范化治疗的基础上重视个体化策略.高精度的TACE术后预后和疗效预测模型可以辅助医生制定肝细胞癌患者的临床治疗方案,但目前预测TACE转归的生物指标仍未达成共识.[进展]随着人工智能技术的进步,越来越多研究利用机器学习模型挖掘患者个体差异与TACE术后预后和疗效之间的关系,以达到辅助医疗决策、个性化诊疗的目的.本文总结了当前人工智能技术应用于TACE术后预后和疗效预测的研究进展,着重关注人工智能技术的应用范式.[展望]目前的深度学习算法无法完全利用所有医学特征,随着深度学习技术的继续发展,基于深度学习的自动分割技术将提供更准确的分割结果.更深的网络结构可帮助医生更好地预测患者的TACE预后,为医师提供更精确的决策支持.

    肝细胞癌经导管动脉化疗栓塞术预后预测疗效预测人工智能

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    激发态DNA碱基对分子间相互作用的理论研究

    邵博孝吴玮苏培峰
    24-33页
    查看更多>>摘要：[目的]利用本课题组发展的定量分析方法研究激发态DNA碱基对分子间相互作用的本质,以及不同类型的电子跃迁对DNA碱基对分子间相互作用的影响.[方法]采用广义Kohn-Sham能量分解分析方法(generalized Kohn-Sham based energy decomposition analysis,GKS-EDA),对两种 Waston-Crick 构型和两种 stacked 构型的 DNA 碱基对分子间相互作用本质进行理论研究.[结果]对于Waston-Crick构型的碱基对,n→π*跃迁削弱了轨道极化作用但加强了电子相关作用,激发态分子间相互作用由电子相关作用主导,而π→π跃迁对分子间氢键影响较小;对于stacked构型的碱基对,π→π*跃迁削弱了静电相互作用但增强了电子相关作用.[结论]Waston-Crick构型碱基对分子间相互作用本质受电子激发跃迁影响较大,而电子激发跃迁基本不改变stacked构型碱基对分子间相互作用本质.

    激发态DNA碱基对分子间相互作用能量分解分析

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    dπ-pπ共轭对分子电子输运性质影响的理论研究

    余梦宵梁蕾孙铭骏
    34-42页
    查看更多>>摘要：[目的]探究Ⅳ主族的C、Si、Ge等原子与不同离域基团形成的dπ-pπ共轭对相应分子体系电子输运性质的影响.[方法]采用密度泛函理论结合非平衡格林函数(DFT-NEGF)方法探究了含Ⅳ主族元素(C、Si、Ge)的三类分子:四乙基烷烃分子(C9H20S2、SiC8H20S2、GeC8H20S2),四乙炔基烷烃分子(C9H4S2、SiC8H4S2、GeC8H4S2),四苯基烷烃分子(C25H20 S2、SiC24H20S2、GeC24H20S2)的电子输运性质.[结果]在四乙基烷烃分子中,中心原子Ge由于具有更为扩展的d轨道与碳氢(C—H)σ键存在dπ-pπ轨道相互作用,四乙炔基烷烃分子中乙炔基与Si的d轨道也存在dπ-pπ共轭,而在四苯基烷烃分子中苯环基团间存在额外的π-兀弱相互作用,其均有利于电子离域,增大单分子电导.[结论]该研究一定程度上建立了 dπ-pπ共轭作用与分子电子输运性质之间的联系,可为含N主族中心原子分子在单分子电子学器件中的应用提供参考.

    密度泛函理论非平衡格林函数方法Ⅳ主族元素单分子电导轨道成分分析

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    二溴代萘酰亚胺的高效合成

    王赟张桂兰林建斌
    43-48页
    查看更多>>摘要：[目的]母核卤代的萘二酰亚胺(NDI)是制备各种NDI衍生物的重要前体,通过萘核C—X(X=Br,I)的定向转化,不仅可以有效调控分子能级,还有利于实现分子间的可控组装,是高效创制新型萘酰亚胺材料的有效手段,但传统合成卤代NDI的方法往往存在着合成效率低、选择性差等问题.为提高溴代NDI的合成效率,对其合成条件进行优化.[方法]通过提高溴化反应中溴源的回流程度和改善酰亚胺反应中二溴代萘四甲酸二酐(NDA-2Br)在反应溶剂中的溶解度,以2-乙基己基胺为研究对象,优化了酰亚胺反应的溶剂体系及时间,并将优化的溶剂体系应用于其他类型的胺.[结果]将溴化反应改用耐压瓶为反应容器后,在80 ℃下反应12 h合成的NDA-2Br产率达92％;优化后的酰亚胺反应溶剂体系为V(二甲亚砜)∶V(乙酸)=1∶2,在优化的反应条件下可高效合成二溴代NDI.[结论]与传统方法相比,该方法缩短了反应时间,避免了亲核取代副产物的生成,高效合成了二溴代NDI,具有操作简单、产物单一、可大量制备等优点.

    萘二酰亚胺溴代胺化效率

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    1,3,5,7,9-五吡唑心环烯的合成及配位自组装

    张逸璐姚春瑞张前炎谢素原...
    49-55页
    查看更多>>摘要：[目的]由于结构张力等因素,碗状心环烯分子通常难以与金属离子形成配位笼状超分子结构.为了构筑碗状心环烯分子的配位笼结构,在其分子边缘修饰上具有配位功能的基团,研究其与金属间的配位自组装行为.[方法]通过1,3,5,7,9-五氯心环烯与吡唑的亲核取代反应,合成1,3,5,7,9-五吡唑心环烯,通过高分辨质谱、核磁共振波谱对其分子结构进行表征,利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究其光学性质,并通过核磁滴定和高分辨质谱,探究1,3,5,7,9-五吡唑心环烯分别与富勒烯C60和AgSO3CF3在液相中的超分子自组装行为.[结果]结构表征结果表明所合成的1,3,5,7,9-五吡唑心环烯具有C5对称性,吡唑基团的引入扩展了π共轭体系导致其吸收波长红移,同时增强了其荧光性能.核磁滴定和高分辨质谱分析显示,在液相中,1,3,5,7,9-五吡唑心环烯与C60仅发生弱的主客体自组装行为,而可与Ag+发生配位形成M5L2分子笼状结构.[结论]本研究成功合成了 C5对称且含有5个配位位点的1,3,5,7,9-五吡唑心环烯,可在液相中与Ag+发生配位自组装行为,可能形成了一种M5L2形式的配位笼状超分子结构.

    心环烯1,3,5,7,9-五吡唑心环烯配位自组装

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    富勒烯吡咯烷衍生物的合成及其在反式钙钛矿太阳能电池中的应用

    戴乐山李云飞陈斌文曹琨...
    56-62,110页
    查看更多>>摘要：[目的]由于目前在反式钙钛矿太阳能电池中使用最广泛的富勒烯基电子传输材料[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)存在合成复杂、成本高的问题,因此开发低成本、可溶液处理的新型富勒烯电子传输材料具有非常重要的意义.[方法]采用Prato反应一步合成两种低成本的新型富勒烯吡咯烷衍生物F1和F2,并将其作为电子传输材料应用于反式钙钛矿太阳能电池.通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法研究了这两种富勒烯分子的能级,并研究了由这两种富勒烯吡咯烷衍生物作为电子传输层的反式钙钛矿太阳能电池的光伏性能.[结果]含有苯甲酸酯侧链的F2比含有烷基酸酯侧链的F1具有更高的电子迁移率,因此对应的器件获得了更高的填充因子和光电转换效率.最终,以F2作为电子传输层的反式钙钛矿太阳能电池获得了最高19.86％的光电转换效率,这一结果与同等实验条件下制备的基于PCBM的对照器件的效率基本一致.[结论]本研究采用Prato反应一步合成了两种富勒烯吡咯烷衍生物,并发现侧链对其光伏性能有重大影响.该项工作对于开发兼具高效率和低成本的可溶液处理的富勒烯基电子传输材料的设计具有一定的参考价值.

    钙钛矿太阳能电池富勒烯吡咯烷电子传输层光伏性能

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    3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应中La对Cu/SiO2催化剂的修饰作用

    林丽娜康金灿张传明李伟杰...
    63-72页
    查看更多>>摘要：[目的]3-羟基丙酸酯加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)过程中存在β-羟基脱除等副反应,导致1,3-PDO的选择性和收率不高,其中高效催化剂的开发是解决该问题的关键.[方法]采用蒸氨法制备了不同添加量La修饰的20Cu/SiO2催化剂,对其进行催化性能评价,并通过H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和N2物理吸附-脱附对其进行表征.[结果]20Cu-0.50La/SiO2的催化性能最佳,它显著地提高了 3-羟基丙酸甲酯(3-HMP)加氢制1,3-PDO的催化活性和稳定性,其中3-HMP转化率为91.8％,1,3-PDO的选择性和收率分别为85.2％和78.2％.这是在高液时空速(LHSV=0.10 h-1)的条件下取得的最佳结果.[结论]La的加入与Cu产生了强相互作用,增强了催化剂中Cu的分散性,同时提高了 Cu+物种表面浓度,使活性Cu的比表面积增加,从而提高了加氢反应的活性和稳定性.

    3-羟基丙酸甲酯加氢1,3-丙二醇蒸氨法Cu催化剂La助剂

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    Ba添加量对Pd/TiO2催化剂氧化甲醛的影响

    秦奇刘晓峰王春颖周李平...
    73-81页
    查看更多>>摘要：[目的]甲醛是室内主要的污染物之一,严重影响居民的身体健康,因此,开发高效的甲醛净化材料具有重要的意义.[方法]采用浸渍法制备不同碱土金属(Mg、Ca、Sr、Ba)改性的TiO2(P25)载体负载贵金属Pd催化剂,考察其甲醛催化氧化性能,并通过X射线衍射(XRD)、比表面积测试(BET)、高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF/STEM)、电子自旋共振(ESR)、傅里叶变换红外(FTIR)、O2程序升温脱附(O2-TPD)等考察其甲醛催化氧化性能的构效关系.[结果]添加25.8％(质量分数)的碱土金属Ba可以显著提升Pd/TiO2催化剂室温甲醛氧化活性,在25 ℃、质量空速(WHSV)为4×105 mL/(g·h)、甲醛体积分数为0.015％的条件下甲醛转化率达到95％.[结论]引入适量Ba物种可以稳定Pd物种从而提升其分散度,而高分散度的Pd物种提供了大量反应活性位点,并在氢气还原过程中因氢溢流作用促进TiO2载体表面生成大量氧空位,提升活化O2的能力,利于活化H2O形成表面羟基,增强表面化学吸附氧的流动性,因此提升了 Pd/TiO2催化剂室温氧化甲醛的活性.

    甲醛Pd/TiO2Ba催化氧化室温

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    NiAI催化剂催化5-羟甲基糠醛加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃

    曾安琪闫贵花孙勇曾宪海...
    82-93页
    查看更多>>摘要：[目的]5-羟甲基糠醛(HMF)是最重要的生物质基平台化学品之一,可以通过催化加氢途径制备许多高附加值化学品.本文为设计在更加温和的条件下达到高效催化HMF加氢的非贵金属催化剂进行了一系列研究.[方法]通过尿素共沉淀法制备了一种NiAl催化剂,考察了 NiAl催化剂催化HMF加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃(BHMTHF)的性能,并利用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法系统地研究了不同Ni/Al比、不同煅烧温度和还原温度对催化剂理化性质的影响.[结果]Ni和Al的投料原子比为3∶1,在350 ℃下煅烧、650 ℃下还原制备的催化剂Ni3Al-350-650在100 ℃、氢气压力2.5 MPa的条件下反应1 h,HMF的转化率和BHMTHF产率分别高达99.5％和87.5％.过高的Ni/Al比制备的催化剂比表面积较小,导致暴露的活性位点较少从而降低了催化活性,通过煅烧温度可以调节NiAl催化剂的可还原性.[结论]本研究实现了在温和条件下HMF的高效催化加氢转化.该结果可为用于HMF定向转化的非贵金属催化剂的设计提供参考.

    生物质还原氢化5-羟甲基糠醛非贵金属2,5-二羟甲基四氢呋喃

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