哌嗪-N,N'-双(2-羟基丙烷磺酸)通用简写：POPSO（游离酸本体），英文标准名：Piperazine-N,N'-bis(2-hydroxypropanesulfonic acid)，为白色粉末，它是经典Good’s系列两性离子缓冲剂，低紫外吸收、不与金属离子沉淀，用于蛋白纯化、细胞培养、酶学实验。
应用研究
专利CN202510988194.9公开了一种无卤阻燃PC基合金材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域，包括如下按重量份计的各原料制成：双酚A型聚碳酸酯65‑75份、功能聚合物25‑35份、含磷杂菲结构的超支化聚硅氧烷10‑15份、偶联剂3‑5份、填料25‑35份、抗氧剂0.3‑0.5份、润滑剂0.3‑0.8份、催化剂A 0.5‑1份、2,7‑蒽醌二磺酸0.8‑1.2份、哌嗪‑N,N'‑双(2‑羟基丙烷磺酸)1‑2份、相容剂1‑4份。该材料阻燃效果显著，机械力学性能、环保性能和冲击韧性佳，耐老化性能优异，使用寿命长[1]。
徐永健等人选择红藻门大型植物龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为研究对象,通过黑白瓶法筛选出有机试剂POPSO(哌嗪-N,N'-双(2-羟基丙烷磺酸)),能较好地缓冲室内龙须菜培养中介质pH的波动。在此基础上,探讨了哌嗪-N,N'-双(2-羟基丙烷磺酸)对龙须菜生长的影响,结果表明:15mmol·L-1及以上浓度的哌嗪-N,N'-双(2-羟基丙烷磺酸)能较好地稳定介质pH值,减少系统中DIC浓度的急剧变化,但POSO对CO2浓度波动不起作用;试验结果还表明,介质中的CO2浓度与龙须菜的生长速率间存在着类似酶动力学方程的关系,当介质中的CO2浓度下降到5.25μmol·L-1以下时,龙须菜生长出现抑制现象。相对稳定pH的培养环境,更有利于介质DIC中的HCO3-、CO32-向CO2的转换,缓解龙须菜生长的C抑制[2]。
水系锌离子储能器件的电极/电解液界面稳定性较差，会严重破坏器件整体稳定性，进而引发锌枝晶生长、锌金属自腐蚀以及各类副反应。通过电解液添加剂调控锌离子（Zn²⁺）溶剂化结构，已被证实是稳定锌负极的有效手段，但现有研究针对自由水对溶剂化结构的作用机制仍缺乏深入探究。Hui Peng等人提出哌嗪-N,N'-双(2-羟基丙烷磺酸)钠（POPSO-Na）作为多功能电解液添加剂。该添加剂可调控锌离子的沉积/溶出环境，同时抑制循环过程中电解液内自由水的存在，以此提升锌负极稳定性。理论计算与实验结果表明：POPSO-Na添加剂一方面能够取代锌离子配位壳层中的结构水，破坏原有溶剂化鞘层；另一方面可形成反胶束界面结构，阻碍质子传递，束缚电解液中的自由水分子。基于硫酸锌+POPSO-Na电解液的锌对称电池，在1mA・cm⁻² 电流密度下可实现长达1600小时的稳定循环，平均库仑效率高达100%，性能远优于仅使用硫酸锌电解液的电池体系。此外，采用该复合电解液的锌铜半电池，循环时长超过2000小时仍具备优异稳定性[3]。
参考文献
[1] 无锡博聚粒新材料科技有限公司. 一种无卤阻燃PC基合金材料及其制备方法:CN202510988194.9[P]. 2025-10-03.
[2] 徐永健,韦玮. 介质pH缓冲系统选择及其对龙须菜生长的影响[J]. 植物生态学报,2006,30(4):689-694.
[3] Hui Peng, Danyang Wang, Xin Wang, et al. Coupling Solvation Structure Regulation and Interface Engineering via Reverse Micelle Strategy Toward Highly Stable Zn Metal Anode[J]. Advanced functional materials,2025,35(12):2417695.1-2417695.11. DOI:10.1002/adfm.202417695.