反相微乳液法制备纳米Al2O3颗粒及其形成反应机理的研究

通过聚乙二醇辛基苯基醚(曲拉通X-100)/正丁醇/环己烷/水溶液形成的体系, 采用反相微乳液法合成了Al₂O₃纳米粒子. 对前驱体进行热分析(TG-DTG-DTA), 确定了合适的煅烧温度为1150 ℃. 采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见分光光度法(UV-vis)分别对产物的结构、粒度和形貌进行了表征, 考察了微乳液中水与表面活性剂的物质的量之比(ω_o)、煅烧温度和煅烧时升温速率等关键因素对产物形貌和晶相的影响, 并通过分析进一步揭示了Al₂O₃纳米粒子的形成机理. 结果表明, 控制ω_o为10、煅烧温度为1150 ℃可得到分散性好、粒径分布均匀的Al₂O₃纳米粒子, 且2 ℃/min的升温速率更有利于产物向稳定的α晶相转变.     

棒状CuFe4Ox的可控合成及其异戊醇脱氢反应的催化性能

利用液相沉淀法可控合成了均匀的棒状CuFe₄O_x催化剂。通过原位X射线粉末衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（TEM）及程序升温还原（TPR）等手段表征其晶相结构、形貌和还原性能。通过还原棒状CuFe₄O_x获得Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米棒,原位X射线光电子能谱（XPS）用于确定Cu⁰/Fe₃O₄ 表面的相组成。通过液相沉淀法制备棒状CuFe₄O_x,在120℃保持3 h后加入Na₂CO₃溶液至pH等于9时所得棒状形貌最为规整。以异戊醇脱氢反应作为探针反应,比较了Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米棒和Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米颗粒的催化反应性能,发现Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米棒比Cu⁰/Fe₃O₄ 纳米粒子具有更好的活性和稳定性,表明棒状Fe₃O₄ 担载的Cu纳米粒子具有更好的结构稳定性。     

纳米γ-Fe2O3粉体的合成与磁性增强研究

采用微乳法合成出氧化铁的前驱体——纳米β-FeOOH, 分别以β-FeOOH与添加剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)以物质量的比(n)为4, 5, 100添加NP-4, 混合煅烧. 采用拉曼光谱分析了样品中炭含量及分布, 并且用透射电镜观测产物的形貌和粒径, 采用磁强计观测产物磁性的变化. 结果得出, 对n＝5或破乳所得凝胶煅烧, 所得样品皆为分散均匀的四方形颗粒状, 且为磁性明显增强的纳米氧化铁γ-Fe₂O₃. 还分别讨论了样品中炭含量以及颗粒形状对比饱和磁化强度σ_s、矫顽力、矩形比的影响.     

Pt/ZrO2-Al2O3催化剂催化氧化C3H6和CO性能

采用共沉淀法合成了ZrO₂与Al₂O₃的不同质量比的ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物,并以此为载体通过等体积浸渍法制备了1.5% Pt/ZrO₂-Al₂O₃（w/w）催化剂。以C₃H₆和CO为反应物的催化性能评价显示,在系列催化剂中以Pt/Zr（0.4）-Al催化剂催化氧化活性最为优异,其C₃H₆和CO的起燃温度（T₅₀）小于125℃,完全转化温度（T₉₀）小于150℃。采用XRD、低温N₂吸附、H₂-TPR、CO脉冲吸附等分析表征技术探索了催化剂物相结构、比表面积、颗粒尺寸等对催化活性的影响规律。结果发现,ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物具有Al₂O₃材料的介孔织构和大比表面积特性,且产生了Al_xZr_1-xO_y固溶体新物相。适当的ZrO₂与Al₂O₃的质量比,是改善Pt与ZrO₂-Al₂O₃的相互作用强度,促进贵金属Pt的分散,提升Pt/ZrO₂-Al₂O₃催化剂的低温氧化活性的关键。     

Fe2O3/Al2O3二元气凝胶合成高质量单壁纳米碳管

通过溶胶和超临界干燥方法制得了Fe₂O₃/Al₂O₃二元气凝胶，其比表面积和孔隙体积分别为246 m²·g^-1和1.89 cm³·g^-1，并具有较宽的孔径分布。以Fe₂O₃/Al₂O₃二元气凝胶作催化剂，通过甲烷催化裂解成功地合成了高质量的单壁纳米碳管。利用FESEM、TEM和HRTEM、Raman光谱等分析手段研究了反应温度对单壁纳米碳管生长的影响。结果表明在900 ℃时合成单壁纳米碳管的质量较高，并且合成的炭产物为毡状，该炭产物主要为高质量的单壁纳米碳管。     

Pt/ZrO2-Al2O3催化剂催化氧化C3H6和CO性能

采用共沉淀法合成了ZrO₂与Al₂O₃的不同质量比的ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物,并以此为载体通过等体积浸渍法制备了1.5% Pt/ZrO₂-Al₂O₃（w/w）催化剂。以C₃H₆和CO为反应物的催化性能评价显示,在系列催化剂中以Pt/Zr（0.4）-Al₂O₃催化剂催化氧化活性最为优异,其C₃H₆和CO的起燃温度（T₅₀）小于125℃,完全转化温度（T₉₀）小于150℃。采用XRD、低温N₂吸附、H2-TPR、CO脉冲吸附等分析表征技术探索了催化剂物相结构、比表面积、颗粒尺寸等对催化活性的影响规律。结果发现,ZrO₂-Al₂O₃复合氧化物具有Al₂O₃材料的介孔织构和大比表面积特性,且产生了Al_xZr_1-xO_y固溶体新物相。适当的ZrO₂与Al₂O₃的质量比,是改善Pt与ZrO₂-Al₂O₃的相互作用强度,促进贵金属Pt的分散,提升Pt/ZrO₂-Al₂O₃催化剂的低温氧化活性的关键。     

棒状CuFe4Ox的可控合成及其异戊醇脱氢反应的催化性能

利用液相沉淀法可控合成了均匀的棒状CuFe₄O_x催化剂。通过原位X射线粉末衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（TEM）及程序升温还原（TPR）等手段表征其晶相结构、形貌和还原性能。通过还原棒状CuFe₄O_x获得Cu⁰/Fe₃O₄纳米棒,原位X射线光电子能谱（XPS）用于确定Cu⁰/Fe₃O₄表面的相组成。通过液相沉淀法制备棒状CuFe₄O_x,在120℃保持3 h后加入Na₂CO₃溶液至pH等于9时所得棒状形貌最为规整。以异戊醇脱氢反应作为探针反应,比较了Cu⁰/Fe₃O₄纳米棒和Cu⁰/Fe₃O₄纳米颗粒的催化反应性能,发现Cu⁰/Fe₃O₄纳米棒比Cu⁰/Fe₃O₄纳米粒子具有更好的活性和稳定性,表明棒状Fe₃O₄担载的Cu纳米粒子具有更好的结构稳定性。     

Au/Al2O3纳米复合薄膜的制备和表征

用溶胶-凝胶法制备了Au/Al₂O₃纳米复合薄膜。利用X-射线衍射、X-射线光电子能谱、原子力显微镜以及紫外-可见光谱对薄膜的微观结构、表面形貌及光学性能进行了表征,研究表明:Au/Al₂O₃纳米复合薄膜是由纳米微晶组成的颗粒膜, 复合薄膜均匀、致密、无裂纹,Au以纳米晶核形式镶嵌于Al₂O₃基体中,纳米Au晶核的粒径为23～26nm;复合薄膜在可见光区有较强的吸收,吸收峰位置与烧结温度有关,吸收强度随烧结温度和金添加量增大而增大。     

CuO/TiO2/γ-Al2O3催化剂表征及对NO+CO反应性能研究

采用色谱-微反流动法反应装置考察了w%CuO/15%TiO₂/γ-Al₂O₃催化剂对NO+CO的反应活性;催化剂经空气氛或氢气氛预处理后,NO转化率达100%的反应温度分别是325和275 ℃;XRD仅能检测到γ-Al₂O₃晶相,负载15%CuO后可以检测到微弱的CuO晶相;H₂-TPR能检测到2个CuO的还原峰(α和β峰),将其归属于高度分散的CuO分别在裸露的γ-Al₂O₃和TiO₂/γ-Al₂O₃载体上的还原;原位红外分析结果表明催化剂经空气氛或氢气氛预处理后,吸附NO+CO反应气后,反应的中间产物N₂O出现的温度分别为200和150 ℃。     

Ni/SiO2-Al2O3催化乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯

采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同Al₂O₃含量的SiO₂-Al₂O₃复合氧化物,以该系列复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni负载量15%（重量百分比）的催化剂,用于催化乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯.采用N₂物理吸附、X射线衍射（XRD）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、H₂程序升温脱附（H₂-TPD）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）和吡啶吸附红外（Py-IR）等手段对催化剂进行了表征.结果表明,不同载体催化剂的活性组分分散度及表面酸性质存在明显差异,显著影响了催化剂吸附、活化H₂与C=O键的能力,进而影响了催化剂的乙酰丙酸加氢活性.其中,Ni/SiO₂-Al₂O₃催化剂上的L酸中心能够促进C=O键的吸附、活化,与金属Ni上的H₂吸附活性位协同作用,大大提高了乙酰丙酸加氢活性.因此,具有最多L酸中心和丰富H₂吸附活性位的Ni/SiO₂-8Al₂O₃催化剂表现出最高的乙酰丙酸加氢活性,在180℃、4 MPa氢气压力下,乙酰丙酸转化率达到90.5%,目标产物γ-戊内酯选择性为100%.     

稀土配合物[Nd(o-NO2-C6H4COO)3(DMF)2]2的合成及其晶体结构

合成了一种新的双核倒反中心的稀土钕配合物[Nd(o-NO₂-C₆H₄COO)₃(DMF)₂]₂. 通过元素分析, 核磁共振谱和红外光谱对配合物的组成和结构进行了表征, 用热重分析研究了该配合物的热稳定性, 用X射线单晶衍射法测定了其晶体的结构. 钕配合物[Nd(o- NO₂-C₆H₄COO)₃(DMF)₂]₂晶体属三斜晶系, 空间群P-1, 晶胞参数a＝1.18652(12) nm, b＝1.24784(13) nm, c＝1.29958(13) nm, α＝64.220 (1)°, β＝66.306 (1)°, γ＝71.825 (1)°, V＝1.5645 (3) nm³, D_c＝2.167 mg/m³, Z＝2, μ＝3.415 mm^－1, F(000)＝986. 配合物中每个Nd(Ш)被4个邻硝基苯甲酸根桥联, Nd(Ш)的配位数为8, 配位原子分别来自于5个邻硝基苯甲酸羧酸根的6个氧原子和2个DMF的羰基氧原子. 配合物中的氢键和π…π 堆积作用使其成为三维立体结构. 同时发现了标题配合物固体具有光致发光现象, 发光性能测试表明该配合物具有很好的荧光性质.     

流变相法合成LiNi0.85Co0.15O2的结构与电化学性能

以一种新型的软化学方法——流变相法, 成功地合成了锂离子电池正极材料LiNi_0.85Co_0.15O₂. 将在600～850 ℃氧气氛下处理6 h后得到的LiNi_1－yCo_yO₂ (y＝0.10, 0.15, 0.20, 0.25), 进行X射线粉末衍射(XRD)与电化学测试. 测试结果表明, 流变相前体经过800 ℃烧结后合成的LiNi_0.85Co_0.15O₂晶胞参数a＝0.2866 nm, c＝1.4193 nm及晶胞体积V＝0.1010 nm³, 以0.1 C倍率在3.0～4.3 V (vs. Li^＋/Li)放电时, 首次放电容量可以达到198.2 mAh/g, 20次循环后, 其放电容量仍在174 mAh/g以上.     

钒磷酸盐(NH3CH2CH2NH2)[VOPO4]的水热合成和结构表征

标题化合物是在反应物摩尔比为V₂O₅∶H₃PO₄∶H₂NCH₂CH₂NH₂∶H₂O＝0.55∶4∶3.6∶265时, 175 ℃水热反应5 d合成的. 其结构特点是: 钒八面体[VO₅N]共用角顶的氧形成“之”字型链, 链间由[PO₄]共角顶连接成层; 乙二胺分子的一个N直接与V配位, 并伸向层间. 相邻层间存在强氢键. 晶体学数据: 单斜晶系, P2₁/c (No. 14), a＝0.92108(2) nm, b＝0.72851(1) nm, c＝0.98204(2) nm, β＝101.269(7)°, V＝0.6462(4) nm³, Z＝4, D_c＝2.303 g•cm^－3, R₁＝0.0417, wR₂＝0.0999.     

Eu(C10H9N2O4)(C10H8N2O4)(H2O)3]•0.5bipy•3H2O配合物的合成、晶体结构及荧光性质

在水-乙醇混合体系中, 以2-羰基丙酸水杨酰腙(C₁₀H₁₀N₂O₄)、2,2-联吡啶(C₁₀H₈N₂, 简写bipy)与Eu(NO₃)₃•4H₂O反应, 首次培养出黄色单晶[Eu(C₁₀H₉N₂O₄)(C₁₀H₈N₂O₄)(H₂O)₃]•0.5bipy•3H₂O. 该晶体属三斜晶系, 空间群为P-1, 晶胞参数a＝0.93392(16) nm, b＝1.3100(2) nm, c＝1.3895(2) nm, α＝97.205(3)°, β＝105.411(2)°, γ＝106.364(2)°, V＝15.35(2) nm³, Z＝2, μ＝2.118 mm^－1, D_c＝1.686 Mg/m³, F(000)＝786, R＝0.0116, wR＝0.0507, GOF＝0.995. 晶体测试结果表明, 该单晶结构为铕的9配位配合物, 两个2-羰基丙酸水杨酰腙分别以负一价和负二价酮式和三个水分子同时参与配位; 每个2-羰基丙酸水杨酰腙中的羧基氧、酰胺基中的羰基氧和C＝N中的氮与Eu^3＋配位, 形成两个共边的稳定五元环, 另三个配位原子则分别来自三个水分子中的氧原子, 该配合物在空间呈扭曲的单帽四方反棱柱, 而在不对称单位中还有游离的一个2,2-联吡啶分子和三个水分子, 这些游离分子与配位分子之间存在大量分子内和分子间氢键, 整个分子在空间呈三维网状结构. 发光性能测试表明该配合物具有很好的荧光性质.     

反相微乳液介质中纳米Sm2O3的制备

用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/钐盐水溶液(氨水)所形成的反相微乳液体系, 控制合成Sm2O3球形纳米粒子. 绘制出25 ℃下CTAB/正丁醇/正辛烷/钐盐水溶液(氨水)体系的拟三元相图, 得到了反相微乳液区.在此反相微乳区内合成了Sm2O3的前驱体, 对前驱体进行热分析(TG-DSC), 确定了得到纳米Sm2O3产物的适宜焙烧温度为900 ℃, 并考察了微乳液中反应物浓度、反应时间等因素对合成产物的影响. 采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、激光粒度仪(NSA)、荧光光谱(FS)仪等分析方法对Sm2O3产物的形貌、晶形、粒径及荧光性质进行了表征. 结果表明, 25 益下利用反相微乳液法, 成功地制备了粒径分布较窄、分散性良好的球形纳米Sm2O3粒子, 粒径约20 nm左右, 且表现出较强的荧光性质.     

手性二胺修饰的负载型钌催化剂催化芳香酮不对称加氢

研究了用手性修饰剂(1S,2S)-(－)-1,2-二苯基乙二胺修饰的负载型钌催化剂(Ru/γ-Al₂O₃)催化芳香酮的不对称加氢反应, 在KOH的异丙醇溶液中, 10～20 ℃, p_H2＝5 MPa条件下, 芳香酮及其衍生物加氢产物的ee值达79.5%～85.0%, 2-乙酰基噻吩加氢产物的ee值可达86.2%. 此催化剂制备简单, 容易与产物分离, 重复使用4次, 对映选择性基本保持不变.     

三维多孔配位聚合物{[Zn2(mal)2(4,4'-bipy)(H2O)2]•2(H2O)0.25}∞ (mal＝丙二酸根)的合成、结构及性质研究

ZnO, 丙二酸及4,4'-bipy按物质的量之比1∶3∶0.3溶于H₂O和DMF混合溶剂中(体积比4∶1), 形成的无色溶液在50 ℃反应 3 d, 得到了标题化合物{[Zn₂(mal)₂(4,4'-bipy)(H₂O)₂]•2(H₂O)_0.25}_∞ (mal＝丙二酸根), 对其进行了元素分析、红外光谱和X射线衍射表征, 测定了晶体结构. 该聚合物属单斜晶系, P2₁/n空间群, a＝0.71215(16) nm, b＝1.8685(4) nm, c＝0.73890(17) nm, β＝91.486(5)°, V＝0.9829(4) nm³, Z＝4, D_c＝1.811 g/cm³, M_r＝268.03, F(000)＝542, μ＝25.02 cm^－1. 最终偏离因子R₁＝0.0499, wR₂＝0.1374. 该化合物中Zn原子和三个丙二酸根中的4个O原子、一个水分子和4,4'-bipy的一个N原子配位, 形成的ZnNO₅八面体通过4,4'-bipy和丙二酸根桥联, 组成一种新颖的三维多孔结构, 其孔道中充填游离水分子. 此外还研究了该聚合物的热性质.     

含新颖一维金属氧簇阳离子的聚金属氧簇化合物[{M(2,2'-bipy)}5O14]4- [2,2'-H2bipy]2(As2W18O62)2•8H2O (M＝Mo, W)的合成、晶体结构与表征

以Na₂WO₄•2H₂O, Na₂MoO₄•2H₂O, Na₂HAsO₄•7H₂O和2,2'-bipyridine为原料, 在水热条件下制得了含一维阳离子的聚金属氧簇化合物: [{M(2,2'-bipy)}₅O₁₄]₄[2,2'-H₂bipy]₂(As₂W₁₈O₆₂)₂•8H₂O (M＝Mo/W; 2,2'-bipy＝2,2'-bipyridyl), 并用元素分析, IR, TG和单晶X-ray衍射等手段进行了表征. 标题化合物属于单斜晶系, C2/c空间群, a＝4.1721(5) nm, b＝2.4629(5) nm, c＝1.7541(5) nm, β＝91.119(3)°, V＝18.021(5) nm³, Z＝2, R₁＝0.0629, wR₂＝0.1605 [I＞2σ(I)]. 标题化合物的阳离子链由五元金属氧簇构筑块[{M(2,2'-bipy)}₅O₁₄]^2＋通过氧原子桥联而成, 构筑块[{M(2,2'-bipy)}₅O₁₄]^2＋中的五个金属原子呈畸变的“A”字型排布, 阳离子展现出新颖的一维锯齿链状结构.     

混合价四核锰配合物[Mn4O2(ClCH2COO)7(bipy)2]•H2O的合成、晶体结构及性质研究

在乙腈溶液中, 由混合价三核锰配合物[Mn₃O(ClCH₂COO)₆(py)₂]•(H₂O) (py为吡啶)与2,2′-联吡啶(bipy)反应合成了混合价(Mn₃^IIIMn^II)四核锰配合物[Mn₄O₂(ClCH₂COO)₇(bipy)₂]•H₂O. 采用元素分析、红外光谱、热分析和X射线单晶衍射法确定了其组成和结构. 标题化合物晶体属于三斜晶系, 空间群P-1, 晶胞参数: a＝0.89854(13) nm, b＝1.4027(2) nm, c＝1.9037(3) nm, α＝93.518(3)°, β＝96.736(3)°, γ＝94.875(3)°, V＝2.3680(6) nm³, Z＝2, D_c＝1.734 g/cm³, F(000)＝1238, GOF＝1.036, R₁＝0.0592, wR₂＝0.1162 [I＞2σ(I)]. 在标题化合物中, 配位结构单元中心为一蝶型[Mn₄(μ₃-O)₂]^7＋多核簇, 含有2个Mn₃(μ₃-O)单元, 具有近似C₂对称轴. 4个Mn离子均为六配位, 外围配体为7个氯乙酸根和2个2,2′-联吡啶, 处于变形的八面体环境. 变温磁化率研究表明标题化合物在整体上表现为反铁磁性耦合作用, 但在低温下的磁相互作用较为复杂.     

混价四核铜(I/II)配合物[Cu_2L_2][Cu(pht)_2]_2的合成、晶体结构及性质研究

报道四核铜配合物[Cu2L2][Cu(pht)2]2[Hpht:苯妥英,即5,5-二苯基-2,2咪唑烷酮;L:N-(3-氨基丙基)二乙醇胺]的溶剂热合成、晶体结构及其性质研究.该晶体属单斜晶系,P21/n空间群,晶胞参数:a=0.9240(1)nm,b=2.4559(2)nm,c=1.5572(2)nm,β=97.489(2)o,V=3.5035(7)nm3,Dc=1.499Mg/m3(g/cm3),Z=2,F(000)=1636,μ=1.270mm-1,R1=0.0503,wR2=0.1135[I2σ(I)],GOF=1.014.XPS结合X射线单晶结构分析,表明该配合物分子有混价铜组成,包括两个Cu(I)和两个Cu(II),其中每个Cu(I)分别与两个苯妥英配体提供的氮原子配位,N—Cu(I)—N的夹角为177.1°,每个Cu(II)与L配体的五个配位原子配位(N2O3),形成一个稍变形四方锥结构,两个Cu(II)通过N-(3-氨基丙基)二乙醇胺中的一个羟基氧桥连接形成双核阳离子,琼脂扩散法测试结果表明配合物、配体和铜盐对3种受试细菌均有一定的活性.配合物与DNA的相互作用测定研究表明,该配合物是以插入方式与小牛胸腺DNA结合.