富锂正极材料Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13NaxO2表面结构的电子显微分析

采用离子交换加固相烧结法制备出富锂锰基正极材料Li_1.2Mn_0.54Co_0.13Ni_0.13Na_xO₂,利用球差校正扫描透射电子显微镜（STEM）、X射线能谱（EDS）、电子能量损失谱（EELS）等分析手段对材料表面结构与成分展开表征。结果表明：镍（Ni）在样品表面存在选择性富集（垂直于锂扩散通道的表面,如（200）面）,倾向扩散进入锂离子层,并导致表面出现层状结构到岩盐相（rocksalt, Fm3m）结构转变;而钴（Co）在所观察的（001）、（200）表面均存在不同程度的富集,且集中在过渡金属层。进一步研究发现,表面钴（Co）富集不利于层状结构的稳定,时效后样品的（001）面观察到明显的表面重构,存在数量较多的过渡金属（TM）-锂（Li）反位缺陷与岩盐相结构区域。     

层状锰酸锂衍生物的阳离子价态与锂电池的电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法, 通过锂盐、镍盐、钴盐与锰盐生成锂镍钴锰氧化合物的前驱体, 随后采用高温固相法合成了Li(Mn_1/3Co_1/3Ni_1/3)O₂. 借助于X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)及充放电测试等现代测试手段研究了材料的晶型结构、离子价态及电化学性能. 前驱体经950 ℃煅烧可获得晶体结构完整、晶胞参数为a＝0.2864 nm, c＝1.4235 nm的六方层状Li(Mn_1/3Co_1/3Ni_1/3)O₂化合物; XPS结果表明Li(Mn_1/3Co_1/3Ni_1/3)O₂化合物表面上的Mn, Ni和Co分别以Mn^4＋, Ni^2＋和Co^3＋存在; 材料的高温放电比容量比室温要高, 在55 ℃下, 在2.5～4.6 V电压范围内, 电流密度为28 mA/g时材料首次放电容量195 mAh/g, 循环10次后容量保持在170 mAh/g; 循环伏安曲线上3.7 V和4.4 V的氧化还原过程对应于Ni^2＋/4＋和Co^3＋/4＋氧化还原电对的反应.     

[Co(aipamp或apamp)(amp)Cl][ZnCl4]两体系中四个几何异构体的合成、结构解析以及量子化学计算

利用单晶X射线衍射解析了[Co(aipamp)(amp)Cl][ZnCl₄] (aipamp=2-[(2-氨基异丙基)氨基甲基]呲啶,amp=2-(氨基甲基)吡啶)体系中两个异构体Ⅱ的结构和[Co(apamp)(amp)Cl][ZnCl₄](apamp=2-[(2-氨基丙基)氨基甲基]呲啶)体系中一异构体Ⅲ的结构.晶体Ⅰ属单斜晶系,空间群P2₁/n,a=1.08028(10) nm,b=1.84843(18) nm,c=1.25582(12) nm,α=90.00°,β=97.150(2)°,γ=90.00°,V=2.4881(4) nm³,D_c=1.620 g·cm^-3,Z=6,F(000)=582,R=0.0361,wR=0.0974,晶胞中含4个配合物阳离子,4个[ZnCl₄]^2-阴离子;晶体Ⅱ 属三斜晶系,空间群 P1,a=0.9957(2) nm,b=1.0207(3) nm,c=1.1478(3) nm,α= 102.584(5)°,β=91.559(5)°,γ=98.462(5)°,V=1.1240(5) nm³,D_c=1.699 g·cm^-3,Z=2,F(000)=580.00,R=0.0449,wR=0.0984,晶胞中含2个配合物阳离子,2个[ZnCl₄]^2-阴离子.晶体Ⅲ属三斜晶系,空间群P1,a=0.82423(7) nm,b=1.7199(8) nm,c=1.36399(1) nm,α=86.6350(10)°,β=81.7140(10)°,γ=67.6230(10)°,V=1.10278(15) nm³,D_c=1.734 g·cm^-3,Z=2,F(000)=582.00,R=0.0332,wR=0.0823,晶胞中含4个配合物阳离子,4个[ZnCl₄]^2-阴离子.三异构体中Co³⁺为六配位,且配合物阳离子中具有C-H…π 结构.用一、二维核磁共振技术解析了第四个配合物在溶液中的结构,论证了该异构体属于[Co(apamp)(amp)Cl][ZnCl₄]体系.4个异构体具有共同的结构特征--分子内C-H…π结构.     

层状磷酸铝化合物Na4[Al4P4O18]·H2O的合成及质子电导性能研究

在无有机模板剂的条件下, 以Na⁺离子为结构导向剂, 通过水热合成法制备了一种与利用1,3-丙二胺合成的Uio-14具有相同层结构的二维磷酸铝化合物Na₄[Al₄P₄O₁₈]·H₂O(1), 通过单晶X射线衍射确定了其拓扑结构. 利用粉末X射线衍射、 扫描电子显微镜、 电感耦合等离子体( ICP)元素分析和热重分析等对其物理化学性质进行了表征. 结果表明, 化合物1属于单斜晶系, 空间群为P2₁/c, 晶胞参数a=1.00887(9) nm, b=0.86747(8) nm, c=0.97580(9) nm, V=0.77387(12) nm³, Z=2, 其阴离子层由铝氧三角双锥(AlO₅)和磷氧四面体(PO₄)构成, 层间通过Na⁺离子平衡电荷; 与Uio-14相比, 化合物1具有更高的热稳定性, 在400 ℃空气条件下煅烧后结构仍然保持完好. 对化合物1的质子电导性能测试结果表明, 相比于传统的分子筛类材料, 化合物1展现出优异的质子电导性能, 在55 ℃下质子电导率可达到1.19×10^-3 S/cm.     

通过氢键构筑的含3-硝基邻苯二甲酸的层状超分子化合物

合成了含大量氢键的层状超分子化合物[C₄H₁₂N₂](HL)₂ (I)和[YL(HL)(H₂O)₃]₂•2H₂O (II) (H₂L＝O₂NC₆H₃- (CO₂H)₂, 3-硝基邻苯二甲酸), 并通过元素分析、红外分析和单晶X衍射表征了组成与结构. 化合物I为双质子化哌嗪阳离子和3-硝基邻苯二甲酸氢根阴离子组成的加合物, 阴离子之间靠强烈的O—H…O氢键形成无限链状结构, 同时阴离子链通过N—H…O氢键与阳离子扩展成网状结构, 相邻的网状结构再由分子间弱作用力构筑成层状超分子. 化合物II则是在双核稀土配合物结构单元通过O—H…O氢键构成的网状结构基础上再进一步由层间弱作用力构筑成的层状超分子化合物. 化合物II的网格结构中, 菱形单元空隙里填充的两个结晶水通过氢键将结点上的双核单元更牢固地结合在一起. 化合物I为单斜晶系, P2₁/c空间群, a＝1.3176(3) nm, b＝1.1096(2) nm, c＝0.75950(15) nm, b＝97.14(3)°, V＝1.1017(4) nm³, Z＝4, μ＝0.129 mm^－1, D_c＝1.533 Mg/m³. 化合物II为三斜晶系, P-1空间群, a＝0.81262(16) nm, b＝0.86942(18) nm, c＝1.5011(3) nm, α＝99.84(3)°, β＝91.26(3)°, γ＝104.55(3)°, V＝1.0091(4) nm³, Z＝1, μ＝2.983 mm^－1, D_c＝1.910 Mg/m³.     

基于一维双螺旋链的锌配合物的合成与荧光性能

选择配体N,N'-双(3-吡啶)丙二酰胺(3-bpma)、1,4-对苯二乙酸(H₂pda)和硝酸锌在水热条件下,自组装制备了一个基于双螺旋链的三维超分子锌配合物[Zn(3-bpma)(pda)]_n(1),并通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶衍射分析进行了晶体结构表征。 单晶结构分析表明标题锌配合物是正交晶系,Pna21空间群,晶胞参数a=1.62512(11) nm,b=1.15947(8) nm,c=1.19282(8) nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=2.2476(3) nm³,M_r=513.80,D_c=1.518 g/cm³,Z=4,F(000)=1056,R₁=0.0381,wR₂=0.0669。 金属锌离子被两种桥连配体3-bpma和pda连接形成一种一维双螺旋链状结构,相邻的链间进一步通过氢键作用拓展成为三维超分子网络结构。 标题锌配合物具有强荧光发射特性,而且其对不同的有机溶剂分子和金属离子有显著的荧光传感特性,可以作为检测硝基苯的高灵敏性荧光传感材料。 CCDC:1811967     

CuInS2纳米晶的结构、形貌与光学性能研究

采用A-Pot法, 以乙酰丙酮铜[Cu(acac)₂]为铜源, 硬脂酸铟[In(St)₃]为铟源, 正十二硫醇(DDT)为硫源和稳定剂, 1-十八烯(ODE)为溶剂, 在250 ℃条件下, 反应50 min, 合成了CuInS₂粉体. 用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散光谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等对粉体的结构、形貌、相组成进行表征. 结果表明: 产物为四角晶系的黄铜矿结构, 棒状CuInS₂纳米晶的直径为2 nm, 长约70 nm. 通过Z-Scan技术对分散在正己烷中CuInS₂纳米棒的三阶光学非线性进行测试, 在入射波长为770 nm的条件下, 得出三阶光学非线性折射率γ、三阶光学非线性吸收系数β以及三阶光学非线性极化率χ⁽³⁾分别为1.76×10^－17 m²/W, 7.95×10^－11 m/W和8.60×10^－12 esu.     

一维链状卤化亚铜化合物的溶剂热原位合成、 结构及性质

采用溶剂热原位反应合成了一例具有一维铜卤链结构的化合物(C₁₀H₂₂N₂)₃[Cu₉I₁₄Br](C₁₀H₂₂N₂=N,N'-二乙基三乙烯二胺阳离子). 利用X射线单晶衍射、 元素分析、 粉末X射线衍射及红外光谱等测试手段对化合物进行了表征. 测试结果表明, 化合物属于单斜晶系, C2/c空间群, a=2.6233(5)nm, b=1.6299(3)nm, c=1.6707(3)nm, β=117.31(3)°, V=6.347(2) nm³. 化合物的结构由一维的铜卤链和有机模板剂构成, 其中有机模板剂是通过三乙烯二胺和乙醇烷基化反应得到的有机季铵盐阳离子. 该化合物在室温下表现出较好的光致发光性质.     

ZrO2包覆高镍LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料提高其循环稳定性的作用机理

高镍三元材料作为一种锂离子电池正极材料,因其较高的放电比容量而得到科学界和工业界的广泛关注。研究表明,高镍三元材料的比容量与材料中的Ni含量呈正相关,但Ni含量的增加也会加剧循环过程中的界面副反应,材料表面释氧以及结构转变等问题。本文采用ZrO₂包覆LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料,利用X射线衍射证明,在高温处理下ZrO₂包覆物中的Zr⁴⁺会掺杂进LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂材料表面晶格中,使得X射线衍射谱中的(003)衍射峰左移。电化学测试证明在4.3和4.5 V的截止电压下,改性最优的材料在1C循环100周后容量保持率分别从84.89%和75.60%提高到97.61%和81.37%,同时发现循环稳定性的提升主要来自材料表面的Zr⁴⁺掺杂。X射线光电子能谱证明Zr⁴⁺表层掺杂后材料的Ni化合价由Ni3+向Ni²⁺转变,透射电子显微镜观察到Zr⁴⁺的表层掺杂使得材料表面的层状结构发生重构,从而稳定了材料体相结构,提高了材料整体的循环稳定性。     

三环已基锡L-扁桃酸酯配合物的合成、结构及性质

三环己基氢氧化锡与L-扁桃酸(物质的量比1:1)在苯和乙醇混合溶剂中反应合成了三环己基锡L-扁桃酸酯。 经X射线衍射方法测定了其晶体结构,配合物属斜方晶系,空间群为P2₁2₁2₁,晶体学参数a=0.80825(4) nm,b=1.77151(8) nm,c=1.8385(2) nm,α=β=γ=90°,V=2.6324(2) nm³,Z=4,D_c=1.310 g/nm³,μ(MoKα)=9.92 cm^-1,F(000)=1080,R₁=0.0472,wR₂=0.1341。 中心锡原子与环己基碳原子和氧原子构成畸型四面体。 对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。 研究了配合物的热稳定性、电化学性能、圆二色谱和体外抗癌活性。     

引入应力的锐钛矿TiO_2(001)薄膜的外延生长

锐钛矿TiO_2(001)(anataseTiO_2(001),简记为ATO)表面因其优异的催化活性受到了广泛的关注。理论计算结果表明,ATO表面应力导致的晶格畸变可能会增强该表面的催化活性。因此有必要研究应力对ATO表面结构的影响。本文利用BaTiO_3(001)(简记为BTO)与ATO之间存在较大的晶格失配度,将ATO薄膜外延生长在BTO衬底上从而引入应力,研究了存在应力情况下的ATO薄膜的结构特征。实验中,利用脉冲激光沉积方法在Nb掺杂的SrTi O_3(001)(简记为STO)单晶衬底上制备了ATO/BTO/STO外延薄膜。X射线衍射(XRD)和扫描透射电子显微术(STEM)结果表明,作为应力引入层的BTO薄膜厚度约为4–6nm时,能够部分地将应力引入到ATO薄膜中。X射线光电子能谱(XPS)结果显示,ATO薄膜合适的厚度应大于15 nm,从而降低从衬底反向扩散至表面的Sr和Ba原子的浓度;Ti 2p的高分辨XPS谱仅呈现出Ti~(4+)峰,表明ATO表面Ti原子为完全氧化的价态。ATO外延薄膜表面的扫描隧道显微术(STM)图像仍然呈现为(1×4)重构的结构,但在(1×4)重构的脊上存在明暗交替并具有一定周期性的特征。根据完全氧化的"增氧原子模型"(ad-oxygen model,AOM),脊上观察到的明暗交替特征可归因于表面应力导致的"TiO_2"空位缺陷结构。     

Synthesis and Crystal Structure of 5-N-i-Propyl-2- （ 2＇ -nitrobenzenesulfonyl） -glutamine

The title compound, 5-N-i-propyl-2-(2′-nitrobenzenesulfonyl)-glutamine, was synthesized and its structure was confirmed by IR, MS, ¹H NMR, and elemental analysis. The single crystal structure of the title compound was determined by X-ray diffraction. The crystal belongs to Monoclinic, space group P2 (1), with a = 0.69281(11) nm, b = 0.76508(12), c = 1.5843(3) nm, = 90°, β = 90.941(3)°, γ = 90°, V = 0.8397(2) nm³, Z = 2, D_c = 1.477 g/cm³, μ = 0.236 mm^-1, F(000) = 392, R = 0.0297, and wR = 0.0664.     

Syntheses and structural determination of nine-coordinate K3[Nd(nta)2(H2O)]·6H2O and K3[Er(nta)2(H2O)]·5H2O

The syntheses and structural determination of Nd^III and Er^III complexes with nitrilotriacetic acid (nta) were reported in this paper. Their crystal and molecular structures and compositions were determined by single-crystal X-ray structure analyses and elemental analyses, respectively. The crystal of K₃[Nd^III(nta)₂(H₂O)]·6H₂O complex belongs to monoclinic crystal system and C2/c space group. The crystal data are as follows: a=1.5490(11) nm, b=1.3028(9) nm, c=2.6237(18) nm, β=96.803(10)°, V=5.257(6) nm³, Z=8, M=763.89, D_c=1.930 g cm⁻³, μ=2.535 mm⁻¹ and F(000)=3048. The final R₁ and wR₁ are 0.0390 and 0.0703 for 4501 (I>2σ(I)) unique reflections, R₂ and wR₂ are 0.0758 and 0.0783 for all 10474 reflections, respectively. The Nd^IIIN₂O₇ part in the [Nd^III(nta)₂(H₂O)]³⁻ complex anion has a pseudo-monocapped square antiprismatic nine-coordinate structure in which the eight coordinate atoms (two N and six O) are from the two nta ligands and a water molecule coordinate to the central Nd^III ion directly. The crystal of the K₃[Er^III(nta)₂(H₂O)]·5H₂O complex also belongs to monoclinic crystal system and C2/c space group. The crystal data are as follows: a=1.5343(5) nm, b=1.2880(4) nm, c=2.6154(8) nm, b=96.033(5)°, V=5.140(3) nm³, Z=8, M=768.89, D_c=1.987 g cm⁻³, μ=3.833 mm⁻¹ and F(000)=3032. The final R₁ and wR₁ are 0.0321 and 0.0671 for 4445 (I>2σ(I)) unique reflections, R₂ and wR₂ are 0.0432 and 0.0699 for all 10207 reflections, respectively. The Er^IIIN₂O₇ part in the [Er^III(nta)₂(H₂O)]³⁻ complex anion has the same structure as Nd^IIIN₂O₇ part in which the eight coordinate atoms (two N and six O) are from the two nta ligands and a water molecule coordinate to the central Nd^III ion directly.     

2,4-二羟基苯乙酮缩异烟酰腙的实验和DFT理论研究:合成、晶体结构和性质及量化计算

合成了一种酰腙类Schiff碱2,4-二羟基苯乙酮缩异烟酰腙(C₁₄H₁₃N₃O₃,H₂L),经元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和热重分析等技术手段进行了表征。 用X射线单晶衍射测定了它的晶体结构,该晶体属单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=2.0102(2) nm,b=0.75891(8) nm,c=1.9530(2) nm,α= 90°,β=111.481(12)°,γ=90°,V=2.7725(5) nm³,Z=4,D_c=1.4292 g/cm³,R₁=0.0422,wR₂=0.1113,F(000)=1256。 同时进行了量子化学计算研究。 使用Gaussian09量子化学程序包, 在密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31G(d)水平,对化合物的分子结构进行全参数优化计算,获得了热力学参数和几何结构参数,对分子的总能量及前线分子轨道、Mulliken电荷分布进行了分析讨论;同时,用TD-DEF方法计算了化合物的电子吸收光谱和荧光发射光谱。     

一种银配合物的合成、晶体结构和荧光性质

用扩散法合成了一种新的银配合物—[Ag(mtyaa)]₂·5(H₂O)(mtyaa=2-(5-甲基-1,3,4-噻二唑)-硫乙酸阴离子),用X射线单晶衍射仪测定了配合物的单晶结构,并对它进行了元素分析、红外光谱、热重、荧光和粉末X射线衍射等表征。 配合物属于三斜晶系,P1ˉ空间群。 晶胞参数为:a=0.8473(4) nm,b=1.0620(5) nm,c=1.2055(6) nm,α=102.321(8)°,β=99.951(9)°,γ=96.298(9)°,V=1.0317(9) nm³,Z=2,D_c=2.203 g/cm³,F(000)=676,R₁=0.0670,wR₂=0.1558。 在配合物中mtyaa配体采取两种配位模式。 四配位的银离子通过mtyaa的端机氮原子和硫原子桥连形成一个二维结构,此二维结构又通过大量的氢键形成三维网络结构。 本文研究了标题配合物的荧光性能。 荧光测试表明,配合物在350 nm波长的光激发下在467和492 nm出现了两个弱发射峰,在530 nm处出现了一个较宽的发射带。     

Tetrahedral versus square planar arrangement of cyclopentadienyl ligands in bimetallic organosamarium complexes. X-ray crystal structure of [(C5H4Me)2(THF)Sm(μ-Cl)]2

The effects of cyclopentadienyl ring size on the geometry of bimetallic organosamarium complexes have been studied by comparing the X-ray crystal structure of [(C₅H₄Me)₂(THF)Sm(μ-Cl)]₂, prepared from KC₅H₄Me and SmCl₃ in THF, with C₅Me₅ analogs. The complex crystallizes from THF at −30°C in space group Pbcn with a = 20.312(5), b = 9.626(2), c = 16.225(3) Å, V = 3172.5(12) ų and D_calc = 1.74 g cm⁻³ for Z = 4. Least-squares refinement of the model based on 1759 reflections [|F_o| > 2.0σ(|F_o|)] converged to a final R_F = 5.0%. The complex adopts a geometry which has a molecular two-fold rotation axis perpendicular to the Sm₂Cl₂ plane and a crystallographic inversion center. Hence, both methyl groups of each (C₅H₄Me)₂Sm unit are located on the side opposite of the THF ligands, which are trans to each other, and the four C₅H₄Me ring centroids define a square plane. The Sm---Cl distances are 2.759(3) and 2.819(3) Å.     

Co(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)掺杂配位聚合物的 合成及物理性能

采用均苯三甲酸配体、 硝酸锌与硝酸钴反应, 一步合成了钴掺杂的锌配位聚合物Zn_1-xCo_x(BTC)·(OH)(H₂O)₃(NMP)(DMF)(H₂O)_1.5(H₃BTC为1,3,5-均苯三酸, NMP为1-甲基-2-吡咯烷酮, DMF为N,N'-二甲基甲酰胺, x=0~0.8). 该化合物结构经X射线单晶衍射确定, 属于立方晶系, 空间群P2₁3, 晶胞参数a=1.43863(20) nm. 利用元素分析、 能量散色光谱(EDS)、 UV-Vis光谱、 X射线粉末衍射(XRD)、 热重分析(TGA)、 氮气吸附和磁性分析等表征手段对样品的物理性质进行了表征. 氮气吸附实验结果表明, 该配位聚合物具有良好的微孔吸附特性, Langmiur比面积为832 m ²/g, 孔径为0.84 nm; 元素分析结果表明, 钴/锌摩尔比为1∶1时, 在37~300 K温度范围内其磁性表现为反铁磁性, 并满足Curie-Weiss定律.     

Reactions of naphthaleneytterbium with bis(cyclopentadienyl)complexes of cobalt, nickel, chromium and vanadium. X-Ray crystal structure of the triple-decker CpVC10H8VCp

Naphthaleneytterbium, C₁₀H₈Yb(THF)₃, reacts with Cp₂Cr, Cp₂Co, Cp₂Ni, and Cp₂V in THF to give Cp₂Yb. In the case of the reaction of C₁₀H₈Yb(THF)₃ with Cp₂V, vanadium-containing intermediates could be isolated. One of them, CpVC₁₀H₈VCp, has been characterized by X-ray diffraction. The crystals are monoclinic, space group P2₁/n, with a 907.0(5), b 798.8(3), c 1080.8(5) pm, β 105.21(4)°; Z = 2. The structure was refined to R = 0.0288 for 1131 observed reflections (F_o > 4σ(F_o)).