新型球形孔低孔隙率高强度泡沫铝合金

采用位移传感计算机技术, 实时测量液态泡沫铝合金孔隙率随时间变化P_l-t曲线. 研究了铝合金熔体泡沫化过程中熔体泡沫的孔隙率与泡沫孔形状从球形、类球形到多边形的变化规 律, 以及气泡孔径及壁厚变化规律. 由此获得了新型球形孔低孔隙率泡沫铝合金的控制方法. 研究了其压缩应力-应变曲线及吸能性能, 并与多边形孔高孔隙率泡沫铝合金的性能相比较.     

草酸钙结石的体外模拟

运用扫描电子显微镜(SEM)重点研究了正常人尿液中草酸钙(CaO_x)的结晶, 并与在尿石患者尿液中的结晶进行了比较. 在正常人尿液中, CaO_x晶体的大小并不与[Ca²⁺]和[Ox^2-]的起始浓度成正比, 而是只有在0.60 ~ 0.90 mmol/L的浓度范围内, 才形成最大尺寸的CaO_x晶体. 当CaO_x浓度依次为1.20, 0.80, 0.60, 0.30和0.15 mmol/L时, 结晶6 d后前三者得到的CaO_x晶体的平均尺寸分别为9.5 μm×6.5 μm, 20.0 μm×13.5 μm和15.0 μm×10.0 μm, 后两者因相对过饱和度小, 30 d仍没有结晶出现. 这一结果从理论上支持了近年来临床上得出的结论：并不是尿中Ca²⁺离子浓度越大就越易形成结石, 这一结论同时被激光散射技术所证明. 由于正常人尿液中含有比结石患者尿液中更多的或活性更强的可与Ca²⁺配位的大分子物质, 这些大分子不但可以抑制CaO_x的成核、生长和聚集, 而且还能调控CaO_x晶体结构从一水草酸钙(COM)向与细胞亲合力较小的二水草酸钙(COD)的转化, 因而, 正常人不易形成CaO_x结石, 而患者容易形成. 结晶时间对晶体形状的影响不明显, 均得到圆角的六边形CaO_x晶体, 但影响晶体的大小和密度. 在结晶初期(1 ~ 6 d内)晶体尺寸随结晶时间的延长逐渐增大, 表明此时CaO_x结晶为生长控制; 而在结晶的中后期(6 ~30 d), CaO_x晶体的密度明显增加, 生长速率减慢, 表明此时CaO_x结晶为成核控制.     

掺钕三硼酸铋晶体(Nd:BiB3O6)的光谱性质

采用顶部籽晶法, 生长了掺钕的新型非线性光学晶体Nd:BiB₃O₆ , 测量了该晶体的折射率, 并拟合了晶体的折射率色散参数. 同时还测量了晶体的室温吸收谱, 并与0.2 mol/L的 NdCl₃溶液的室温吸收谱进行了分析比较. 根据Judd-Ofelt理论, 拟合出晶体场唯象强度参数: Ω ₂ = 0.1776 ´ 10^-20 , Ω ₄ = 0.1282 ´ 10^-20, Ω ₆ = 0.1357 ´ 10^-20cm². 计算了各能级的辐射跃迁几率A_J,J', 荧光辐射寿命τ , 荧光分支比β_J', 振子强度f_J,J'等. 根据这些光学参量, 讨论了该晶体的部分性能和应用前景.     

多酰胺杯[4]芳烃中性阴离子受体的合成与识别性能

设计并合成了两种多酰胺杯[4]芳烃中性阴离子受体(5, 6), 用IR, ¹H NMR, MS及元素分析等对其结构进行了表征. 利用紫外-可见光谱(UV-vis)与¹H NMR研究了其对不同阴离子(p-O₂NPhOPO₃^2−, p-O₂NPhO^−, H₂PO₄^−, Ac^−, Cl^−, Br^−及I^−)的识别性能, 结果表明主体5和6对含芳环的阴离子(p-O₂NPhOPO₃^2−, p-O₂NPhO^−)具有较好的选择识别性能, 主客体间通过多重氢键和π-π的相互作用形成了1︰1的络合物. 5和6对没有紫外吸收的阴离子(H₂PO₄^−, Ac^−, Cl^−)也呈现一定的键合能力, 为这类阴离子提供了一种简单的光谱测定方法.     

纳米钛酸钡基介电材料的水热合成、结构与性能

采用低温-低压水热法, 在170℃, 0.8 MPa以下合成了一系列Ba_1-xSr_xTi_1-yZr_yO₃ (0≤x≤0.5, 0≤y≤0.3)和Ba_1-xZn_xTi_1-ySn_yO₃(0≤x≤0.3, 0≤y≤0.3)固溶体纳米粉末. 经XRD物相分析和d-间距-组成图证明, 产物为立方钙钛矿结构的完全互溶取代固溶体, 结果符合Vegard 定律. TEM形貌观察, 粒子为均匀球形, 平均粒径70 nm. 通过制陶实验, 分别测定了两个系列固溶体纳米粉末的室温介电常数、介电损失以及介电常数随温度的变化, 结果发现, 用软化学方法在BaTiO₃中掺入适量锶、锌和锆、锡, 由于掺杂离子均匀进入母体晶格, 引起T_C降低, 室温介电常数达18000, 比BaTiO₃纯相提高12倍, 而介电损失却降低至1/6.     

La促进型六铝酸盐Ba1－xLaxFeAl11O19－δ催化甲烷燃烧性能

用碳酸铵水溶液共沉淀法制备了系列Ba_1－xLa_xFeAl₁₁O_19－δ六铝酸盐型催化剂,并以甲烷燃烧为探针反应考察催化剂的催化活性.La部分取代Ba提高了催化剂的催化甲烷燃烧活性,且随La取代量的增加,催化剂的起燃温度呈规律性变化,镧、钡之间存在最佳配比,活性最好的催化剂为Ba_0.2La_0.8FeAl₁₁O_19－δ,其催化甲烷燃烧的起燃温度仅有495 ℃（V_CH4:V_O2:V_N2=1:4:95）.XRD和SEM结果表明,不同含量镧掺杂的材料经1 200 ℃焙烧5 h后，呈现典型的六铝酸盐结构特征；不同温度的焙烧实验表明掺杂镧能够促进六铝酸盐相的形成.Diffuse UV-Vis表征表明催化剂中的铁呈＋3价,Diffuse UV-Vis, TPR和FT-IR结果表明Ba、La、Fe之间存在协同作用.     

三维无限伸展结构稀土配合物K3{[Sm(H2O)7]2Na-[a-SiW11O39Sm(H2O)4]2}·14H2O的合成、结构及性质研究

以Sm₂O₃, HClO₄, NaOH和α-K₈SiW₁₁O₃₉·nH₂O等为原料合成了组成为K₃{[Sm(H₂O)₇]₂Na[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂}·14H₂O的三维无限伸展结构稀土配合物, 并经IR, UV光谱, ICP原子发射光谱, TG-DTA, 循环伏安, 变温磁化率和X射线单晶衍射等分析手段进行了表征. X射线单晶衍射测定表明, 该化合物属于三斜晶系, Pī空间群, 晶胞参数: a = 1.2462(3), b = 1.2652(3), c = 1.8420(4) nm, α = 87.45(3), β = 79.91(3), γ = 82.57(3)°, Z = 1, R₁ = 0.0778, wR₂ = 0.1610. 结构分析结果显示, Sm³⁺(1)配离子镶嵌在[α-SiW₁₁O₃₉]^8−的空缺位置形成[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5−亚单元, 两个[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5−亚单元通过两个Sm(1)-O-W桥互相连接形成标题化合物的二聚体结构单元[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂^10−, 相邻的二聚体结构单元又通过两个Sm³⁺(2)配离子和一个Na⁺(1)离子桥连成一维链状结构, 链与链之间通过K⁺(1)离子连接成二维网状结构, 网状结构又通过K⁺(2)离子构筑成新奇的三维无限伸展结构. TG-DTA结果表明, 标题化合物阴离子骨架分解温度为554℃. 循环伏安行为测试表明, 标题化合物阴离子在pH = 3.1的水溶液中存在两步氧化还原过程. 变温磁化率结果表明, 在较高温度(110 ~300 K)时, 标题化合物磁性遵循居里-外斯定律, 在较低温度(2~ 110 K)时, 存在较强的反铁磁交换作用.     

新型一维有机-无机聚合物: [{Ca(DMF)5}2-SiMo12O40]n的合成、结构及热性质

以硅钼酸、氯化钙和N,N-二甲基甲酰胺为原料合成了以聚金属氧酸盐为构筑块的一维链状有机-无机聚合物[{Ca(DMF)₅}₂-SiMo₁₂O₄₀]_n. 化合物的晶体属于单斜晶系, P2₁/n空间群, a = 1.3379(3), b= 1.9796(4), c= 1.4574(3) nm, β= 92.24(3)°, v = 3.8568(13) nm³, Z = 2. 由7589个可观测衍射[I≥2δ (I)]用于精修所有的结构参数, 得一致性因子R₁ = 0.083, wR₂ = 0.2065. 结构测定结果表明, 化合物中Ca²⁺离子为七配位, 五角双锥构型, 配位氧原子分别来自6个DMF分子和1个杂多阴离子的端氧原子. 金属离子与杂多阴离子的端氧成键并通过Ca-O-Mo连接与杂多阴离子骨架相连. 化合物中相邻的{Ca(DMF)₅}₂-SiMo₁₂O₄₀结构单元通过Ca-O-Ca形式桥联形成新奇的一维无限链; 化合物的IR光谱和X射线衍射结果表明, 有机给体与杂多阴离子之间在固态条件下有较强的相互作用; UV光谱表明在稀的乙腈和水的混合溶液中, 杂多阴离子与外界阳离子在溶剂作用下处于解离状态; TG/DTA曲线表明, 化合物的失重过程分三步进行, 化合物中杂多阴离子的热稳定性与硅钼酸中SiMo₁₂O₄0₄-的相比有明显升高.     

CeCl3-CdCl2-H2O和CeCl3-CdCl2-HCl-H2O的相平衡

测定了三元系CeCl₃-CdCl₂-H₂O (25 ℃)和四元系CeCl₃-CdCl₂-HCl(～8.4％)-H₂O(25 ℃) 的相平衡溶度数据,绘制了相应的溶度图.该三元系是由5个固相区CdCl₂&;#8226;2.5H₂O(原始盐)、CdCl₂&;#8226;H₂O(原始盐)、6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O、4CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;12H₂O、CeCl₃&;#8226;7H₂O(原始盐)组成的复杂体系.该四元系是由5个固相区CdCl₂&;#8226;H₂O(原始盐)、9CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;19H₂O、6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O、4CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;12H₂O、CeCl₃&;#8226;7H₂O(原始盐)组成的复杂体系.其中6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O在该三元系是介稳化合物.9CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;19H₂O 、6CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;14H₂O和4CdCl₂&;#8226;CeCl₃&;#8226;12H₂O用X射线粉末衍射及TG-DTG和DSC等方法进行了研究,并对X射线粉末衍射进行了指标化.     

有机多羧酸为桥连配体的过渡金属配位聚合物化学

以FeCl₃∙6H₂O, Na₄bta (H₄bta = 1,2,4,5-benzentetracarboxilic acid), 1,10-phen (1,10-phenanthroline)和H₂O为原料, 用水热技术合成出了以均苯四甲酸根为桥连配体的新的二维配位聚合物[Fe(μ₄-bta)_0.5(phen)(OH)]_n (1). 化合物1的晶体属于单斜晶系, P2₁/n空间群, a = 1.0129(2), b = 0.9265(2), c = 1.5696(3) nm, β = 91.37(3)°, V = 1.4721(5) nm³, Z = 3. 一致性因子R₁ = 0.0292, wR₂ = 0.0798. 结构测定结果表明, 化合物中, 每个bta配体连接四个Fe^III单元, 构成新的μ₄-配位模式, bta的四个脱质子的羧基, 交替地以单齿和双齿配位方式与Fe^III离子连接, 构成二维无限层状结构.磁性测试结果表明, 该化合物中存在着反铁磁相互作作用. 热失重谱显示出, 它具有较好的热稳定性. 此外, 还测定了化合物的IR及UV-Vis谱.     

金属-氧簇支撑的过渡金属配合物[{Ni(phen)2}2(ξ-Mo8O26)]的水热合成、结构及量子化学研究

以MoO₃,H₂MoO₄,Ni(OAc)₂·6H₂O和1,10-邻菲咯林(1,10-phen)为原料,用水热法合成出了八钼氧酸盐支撑的镍-邻菲咯啉配合物[{Ni(phen)₂}₂(ξ-Mo₈O₂₆)].化合物的晶体属于单斜晶系P2₁/n空间群,a=1.2952(2),b=1.6659(10),c=1.3956(12)nm, β=106.273(8)°,V=2.8906(5)nm³,Z=2.由5604个可观测衍射(I ＞2σ(I ))用于精修所有的结构参数,得一致性因子R₁=0.0414,WR₂=0.0815.结构测定结果表明,化合物中的八钼氧酸盐具有新奇的前所未有的结构类型(称之为x-isomer),其特点是它由Mo₆O₆环和环中两侧处于戴帽位置的2个MoO₆八面体组成.Mo6O6环含有2个八面体配位的Mo^Ⅵ原子和4个三角双锥配位的Mo^Ⅵ原子.每个ξ-[Mo₈O₂₆]^4-构单位通过Mo₆O₆环中八面体配位的Mo原子的端氧和相邻的三角双锥配位的Mo原子的端氧与2个[Ni(phen)₂]²⁺单位相键合.测定了化合物的IR和UV-Vis光谱,并用EHMO方法对其电子结构进行了研究.     

NTO镉(Ⅱ)配合物的合成、结构及量子化学研究

通过3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)与碳酸镉反应, 合成了标题配合物[Cd(NTO)₄Cd(H₂O)6]·4H₂O. 其结构用单晶分析法测定. 所得晶体学参数为a = 2.1229(3), b = 0.6261(8), c = 2.1165(3) nm, β = 90.602(3)°, V = 2.977(6) nm³, Z = 4, D_c = 2.055 g·cm^-3, μ = 15.45 cm^-1, F(000) = 1824; 晶体属单斜晶系, 空间群为C2/c, 由2523个F₀ > 4σ(F₀)的可观察衍射点用于结构解析和修正, 数据经吸收修正, 并经Lp因子校正. 最终偏离因子R = 0.0282, wR = 0.0792. 晶体测定结果表明, 在一个晶胞中存在两种类型的配位金属镉原子, 它们分别与4个NTO负离子和6个水分子配位, 形成以Cd原子为中心的四面体和四方双锥结构的双核配合物. 根据实验构型运用SCF-PM3-MO方法计算了3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)的镉配合物的电子结构, 计算结果表明, 当[Cd(NTO)₄Cd(H₂O)₆]·4H₂O加热至分解时, 最先失去吸附水, 其次是配位水, 当加热至NTO^-分解时, 硝基首先失去. 从定域分子轨道能级和组成可知, 2个Cd²⁺都主要以5S AO轨道进行配位成键.     

多壁MoS2纳米管的低温催化制备

在H₂ + CH₄ + C₄H₄S催化还原气氛中, 于300℃加热分解高能球磨后的前驱体(NH4)2MoS₄. 用XRD, SEM, TEM, HRTEM, EDX和BET对反应产物进行了分析表征. 实验结果表明反应产物是多壁的MoS₂纳米管, 它们的长度可达3~5 mm, 内径约为15 nm, 外径约为30 nm, 层间距为0.62 nm. 实验测定了MoS₂纳米管N₂吸/脱附等温曲线及孔径大小分布. 这种低温催化热反应对该类纳米管的规模制备有着十分重要的意义.     

以Dawson结构聚金属氧酸盐为构筑块的有机-无机聚合物[{Pr(DMF)6}{Pr(DMF)7}-(P2W18O62)]n的合成、表征及晶体结构

在5︰2的乙腈和水混合溶剂中合成了有机-无机配位聚合物[{Pr(DMF)₆}{Pr(DMF)₇}(P₂W₁₈O₆₂)]_n. X射线单晶衍射结果表明, 晶体属单斜晶系, P2₁/C空间群, 晶胞参数: a = 1.8574(4), b = 2.3907(5), c = 2.4222(5) nm, β = 99.48(3)°, Z = 4, V = 10.609(4) nm³, D_c = 3.501 mg/m³, F(000) = 9972, R₁ = 0.0654, wR₁ = 0.1098. 结构测定结果表明, 聚合物中Pr³⁺(1)配离子以八配位的双加冠三棱柱结构通过端氧与杂多阴离子相连, 而Pr³⁺(2)配离子以八配位的四方反棱柱结构通过端氧与杂多阴离子相连. 聚合物中毗邻的结构单元[{Pr(DMF)₆}{Pr(DMF)₇}(P₂W₁₈O₆₂)]_n通过W-O-Pr(1)-O-W桥键形成新奇的一维锯齿形无限链状结构. 热性质研究表明, 标题化合物阴离子骨架分解温度为613.8℃.     

表面活性剂-模板化法制备多级孔β沸石及其四氢萘加氢裂化制苯、甲苯、二甲苯的催化性能

采用表面活性剂-模板化法,分别以β-60和β-150为母体,选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,以一步和两步法制备了2种多级孔β沸石。以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N₂吸附-脱附测试和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)测试对多级孔β沸石的物化性质进行分析。采用等体积浸渍法负载25%的WO₃制备成加氢裂化催化剂,考察其在四氢萘加氢裂化制备苯(B)、甲苯(T)和二甲苯(X)的催化性能。结果表明：相比于母体,一步制备样品的介孔孔容提高3倍以上,两步制备样品的介孔孔容提高1倍以上。另外,以β-60为母体,一步和两步制备样品的介孔均是无序的。一步制备样品的最高BTX收率是53%,两步制备样品的最高BTX收率是51%;然而,以β-150为母体,一步制备样品的介孔是无序的,而两步制备样品的介孔是有序的。一步制备样品的最高BTX收率是46%,两步制备样品的最高BTX收率是50%。因此,多级孔β沸石制备的加氢裂化催化剂的催化性能是由介孔的含量和有序度共同决定的。     

红外光谱法测定N-酰化壳聚糖的取代度

以从完全脱乙酰壳聚糖通过均相N-乙酰化法制备的不同脱乙酰度(D.D.)壳聚糖为红外标准样品,通过评价1655,1560,1380和1320 cm^-1 4条可能的分析谱带,3430, 2920,2880,1425,1155,1070,1030和895 cm^-18条可能的参比谱带以及2种基线法组成的48种组合, 选出了适合于壳聚糖脱乙酰度红外测定的最佳组合为A₁₅₆₀ / A₂₉₂₀, A₁₅₆₀ / A₂₈₈₀和A₁₆₅₅ / A₃₄₃₀(推荐使用A₁₅₆₀ / A₂₈₈₀).测量1560和1655 cm^-1谱带的吸光度以第2种基线作法(即此两峰相邻的峰谷连线)为佳.D.D.的测量范围几乎覆盖了全程即1%~100%.后两种最佳组合的工作曲线还可适用于N-丙酰化、N-丁酰化和N-己酰化等N-烷酰化壳聚糖的取代度测定.     

TiO2膜的亲水性丧失原因及其光催化再生

利用Sol-Gel方法在钠钙玻璃上制备的TiO₂膜, 其新鲜表面的水接触角q_w = 0°. 在实验室气氛中储存后亲水性逐渐向憎水性转化, XPS, ITD分析的结果表明, 这是由于在空气环境中吸附了微量的有机污染物引起的. 丧失的亲水性可以用光催化的方法再生.     

星状六(苯甲酸)的合成、晶体结构及其铽配合物的发光性能

通过简单的一步缩合反应合成了新型主体分子——星状六苯甲酸(1H₆), 测定了其DMSO加合物1H₆·6DMSO (2)的晶体结构. 晶体属三方晶系, 空间群为 R-3, 晶胞参数 a=b=2.4129(2), c=1.1576(3) nm, α=β= 90°, γ= 120°, V=5.837(2) nm³, Z=3. 六个DMSO和氢键键接的端基苯甲酸交替排列在中心苯环的上下方, 形成“1, 3, 5-位基团向上; 2, 4, 6-位基团向下”的双三棱柱结构. 在吡啶中制备了1的铽配合物 (Tb₂1)₂Py·9H₂O(3), 该配合物发射明亮的铽离子特征荧光. 与相应苯甲酸铽的固体粉末的荧光光谱相比, 化合物3有更高的发光强度和较长的激发态寿命. 说明1能很好地包络中心铽离子, 是好的天线结构配体.     

Tb(DBM)3phen/APTES-SBA-15介孔复合体系的制备与表征

以三嵌段化合物P123为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为无机硅源合成了有序介孔分子筛SBA-15. 选择Tb(DBM)₃phen为客体, 纳米级介孔分子筛为主体, 在氯仿中进行分子组装, 制备具有强发光性能的超分子纳米复合材料Tb(DBM)₃phen/APTES-SBA-15. 采用XRD, HRTEM, N₂吸附/脱附, FTIR和荧光光谱分析等对复合材料的结构与性能进行了研究.     

多孔铝合金的孔隙率

建立了两种孔形(球形,多角形)多孔铝合金总孔隙率(Pr_c)的物理模型,实验值(Pr_e)与理论计算值((Pr_c)符合良好.多孔铝合金的总孔隙率(Pr_c)由填料颗粒堆积造成的孔隙率(Pr_堆积)、液-固两相不浸润所致的附加孔隙率(Pr_附加)和凝固收缩引起的孔隙率(Pr_凝固)组成.Pr_堆积是Pr _c的主部,Pr_附加对Pr_c的贡献虽小,但却是成功制备多孔铝合金的关键.