利用小角度X射线散射测定八水氧氯化锆中锆结构

利用小角度X射线散射（SAXS）测量八水氧氯化锆溶液中锆的存在形式,结果表明锆在溶液中大部分是以多聚体形式存在,尤其是酸度极易对锆的聚合度产生影响。研究了八水氧氯化锆浓度、加热处理、放置时间及HCl浓度等因素对锆在溶液中存在形式的不同影响：以0.0~5.0 mol·L^-1 HCl为溶剂,配制10~300 g·L^-1的氧氯化锆溶液,并考虑对溶液分别进行加热和长时间放置处理。对所配溶液进行了SAXS测试,利用Guinier方程计算了溶液中粒子的回转半径(R_g),同时利用求解最小封闭圆柱体问题的CYLview软件对溶液中锆的不同多聚体结构进行模拟计算,得到不同结构的理论R_g;通过比较R_g的实验值和计算值,确认不同条件锆液中锆粒子存在的主要形式。结果表明锆存在形式受酸度、浓度等多个因素的影响,尤其HCl的浓度是影响锆液中锆多聚体聚合度的关键;当不添加HCl时,低锆浓度溶液中锆的聚合度相对较高。     

叔胺N235萃取盐酸时酸度对产生第三相的影响

本文研究了三烷基胺N₂₃₅-C₁₂H₂₆-HCl萃取体系,在无改性剂TBP(磷酸三丁酯)和含20% TBP两种情况下,初始HCl浓度对HCl萃取率、第三相体积和第三相电导率的影响。发现无TBP时,萃取入有机相的HCl按两阶段形式进入第三相。在n_HCl(o)/n_N235(o)≤1时,形成的第三相萃合物为R₃N·(H₂O)_m·HCl(m<3)。在n_HCl(o)/n_N235(o)>1时,萃合物组成接近R₃N·(H₂O)_m·2HCl。第三相的体积及电导率变化均在n_HCl(o)/n_N235(o)=1附近出现拐点。有机相含20% TBP后,在c_HCl(init)≤4.0 mol·L^-1范围不出现第三相,c_HCl(init)≥5.0 mol·L^-1则再次出现第三相,此第三相的组成推测为R₃N·(H₂O)_m·HCl及TBP·(H₂O)_m·HCl两种离子溶液的混合物。     

D301树脂吸附铼(Ⅶ)的研究

本文研究了D301树脂对铼(Ⅶ)的吸附性能,结果表明在T=298 K,pH=2.7的HAc-NaAc缓冲溶液中静态饱和吸附容量为715 mg·g^-1;0.5~5.0 mol·L^-1 HCl溶液可以不同程度地解吸树脂上的铼,其中4.0 mol·L^-1 HCl作为解吸剂时,一次解吸率可达100%。反应开始阶段的表观吸附速率常数k_{298 K}=7.2×10^-5 s^-1;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附反应的ΔH=-4.4 kJ·mol^-1;吸附物中树脂功能基与Re(Ⅶ)的物质的量比约为1∶1。并用化学法和红外光谱探讨了吸附机理。     

La3+掺杂CaFe2O4材料的制备及室温检测超低浓度甲醛

采用静电纺丝法成功制备了La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料的结构和形貌进行了表征。随后，研究了La³⁺的掺杂量（质量分数）对CaFe₂O₄气敏性能的影响。研究表明，3% La³⁺掺杂CaFe₂O₄材料在室温下对100 μL·L^-1甲醛的响应最高（R_a/R_g=14.1）。更为重要的是，对甲醛的最低检测限低至0.1 nL·L^-1，并且响应/恢复时间仅为4.3 s/8.4 s。     

非晶态ZrO2镶嵌的超细CeO2催化HCl氧化

采用不同方法制备了铈锆复合氧化物催化剂用于催化HCl氧化反应。自发沉积策略制备的CeO₂@ZrO₂催化剂中,超细CeO₂纳米粒子均匀的镶嵌于非晶态ZrO₂中。CeO₂粒子显著的“尺寸效应”使得该催化剂具有更高的Ce³⁺和氧空位浓度,而较高的Ce³⁺和氧空位浓度使得催化剂具有优异的低温氧化还原性能和储释氧能力。催化性能测试表明,CeO₂@ZrO₂催化剂展现出最好的催化活性（1.90 g_Cl2·g_cat^-1·h^-1）,同时CeO₂粒子周围非晶态的ZrO₂阻碍CeO₂的高温烧结,提高了该催化剂的稳定性。     

四个基于间苯二(取代水杨醛酰腙)的有机锡配合物的溶剂热合成、结构和荧光性能

采用间苯二（取代水杨醛酰腙）（H₄L）与R₃²SnOH溶剂热反应,或间苯二甲酰肼、3-叔丁基水杨醛和三环己基氢氧化锡一锅溶剂热法反应,合成了4个新的有机锡配合物（SnR²）₂L（1~4）,其中,H₄L=m-Ph（CONH—N=CH（o-OH） PhR¹）₂;R¹=NEt₂,R²=Ph（1）;R¹=3,5-di-tert-butyl=3,5-t-2Bu,R²=Ph（2）;R¹=3,5-t-2Bu,R²=Cy（3）;R¹=3-tert-butyl=3-t-Bu,R²=Cy（4）。经元素分析、红外光谱和（¹H、¹³C、¹¹9Sn）核磁共振谱表征,并用X射线衍射方法确证配合物1~4的结构。配体H₄L的2个取代水杨醛酰腙链向内取向并与锡原子配位形成3个内向E型配合物1~3,取代水杨醛酰腙链向外取向并与锡原子配位形成外向E型配合物4。配合物1、2和4属于三斜晶系P1空间群,配合物3属于单斜晶系P2₁/c空间群。中心锡与配位原子构成畸形双角三锥构型。配体、配合物-三氯甲烷溶液的荧光性能表明,当具有弱荧光的配体m-Ph（CONH—N=CH（o-OH） PhNEt₂）₂（H₄L¹）和无荧光的配体m-Ph（CONH—N=CH（o-OH） Ph（3,5-t-2Bu））₂（H₄L²）分别与苯基锡、环己基锡配位后,配合物-三氯甲烷溶液发出强荧光。     

双层SiO2包覆Fe3O4复合材料的制备及其染料吸附性能

采用改进的Stober法合成了多孔结构的双层SiO₂包覆Fe₃O₄复合材料,利用TEM、XRD、VSM和氮吸附-脱附实验对其结构与性能进行分析,进而研究其对染料的吸附性能。研究结果表明,双层SiO₂包覆Fe₃O₄复合材料的比表面积和磁饱和强度分别为308 m²·g^-1和45.5 emu·g^-1;当罗丹明B的初始浓度从25 mg·L^-1提高到250 mg·L^-1时,复合材料对其饱和吸附量从24.0 mg·g^-1增大到112.4 mg·g^-1,而亚甲基蓝的初始浓度从25 mg·L^-1提高到500 mg·L^-1时,对其饱和吸附量从22.0 mg·g^-1增大到235.1 mg·g^-1;随着溶液pH值增大,复合材料对罗丹明B的饱和吸附量增加,而对亚甲基蓝的饱和吸附量变化不明显;温度在20~40 ℃范围内复合材料的吸附量较大。     

低温陈化法制备SO42-/ZrO2-Sm2O3固体超强酸及表征

本研究以氨水、氧氯化锆和三氯化钐为原料，用共沉淀法制得锆和钐的氢氧化物，经低温陈化、过滤、烘干和高温焙烧，制备出SO₄^2-/ZrO₂-Sm₂O₃固体超强酸(以下简称SZS)。用流动指示剂法测定其酸度，用IR、XRD对其进行了表征，并将其用于催化氯乙酸和乙醇的酯化反应。结果表明，低温陈化样品的突出优点是酸强度大(H₀< -14.5);与SO₄^2-结合得牢;在较宽的温度范围内，具有催化活性的亚稳态的ZrO₂四方晶相没有发生相转变，这是其催化活性较高的微观原因。     

新半金属Fe2LaO4磁电性能的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势法设计并优化了含稀土元素的新半金属Fe₂LaO₄。详细计算了其电荷分布,分子磁矩等磁电性能，并结合配位场理论分析了其电子结构。结果表明，Fe₂LaO₄是一种含稀土元素的铁磁性的新ⅡB型半金属；它的稳定相晶格常数约为0.623 nm，分子磁矩约为1.0μ_B；Fe₂LaO₄属软铁磁性半金属；La较多的外层电子增强了Fe₂LaO₄内部的库仑斥力,导致了配合物ML₄和ML₆均受强场作用,从而使Fe₂LaO₄具有软铁磁性；考虑自旋分布后ML₄和ML₆的电子结构分别为a_1g¹↑a_1g¹↓t_1u³↑t_1u³↓e_g²↑e_g²↓t_2g³↑t_2g³↓和a_1g¹↑a_1g¹↓t_1u³↑t_1u³↓t_2g³↑t_2g³↓e_g²↑e_g²↓e_g^*1↑,这些电子属于分子轨道。     

ABg型缩聚形成的超支化聚合物的支化度与分子形态

用聚合反应动力学模型, 详细分析了AB_g型缩聚体系中各种结构单元的演变, 对超支化聚合物支化度的各种定义作了比较, 并对AB_g型反应体系的支化度提出了一个改进的定义, 使得支化度随g的增加而增加, 当g从2增加到无穷大, 最大支化度相应地从0.5增加到1－e^－1. 对均方回转半径的数值计算表明, 在确定的A基团转化率(x), z-均均方回转半径几乎与g无关, 当x＝0.999时, 随着g从2增加到无穷大, z-均回转半径只增加0.1%. 但是, 同样的条件下, z-均聚合度增加到2倍. 这一现象表明在任何指定的A转化率, AB_g型缩聚中形成的超支化聚合物的分子轮廓与g无关, 随着g 增大而在超支化聚合物中增加的结构单元(或聚合度)必定分布在分子内部.     

双层SiO2包覆Fe3O4复合材料的制备及其染料吸附性能

采用改进的Stober法合成了多孔结构的双层SiO₂包覆Fe₃O₄复合材料,利用TEM、XRD、VSM和氮吸附-脱附实验对其结构与性能进行分析,进而研究其对染料的吸附性能。研究结果表明,双层SiO₂包覆Fe₃O₄复合材料的比表面积和磁饱和强度分别为308 m²·g^-1和45.5 emu·g^-1;当罗丹明B的初始浓度从25 mg·L^-1提高到250 mg·L^-1时,复合材料对其饱和吸附量从24.0 mg·g^-1增大到112.4 mg·g^-1,而亚甲基蓝的初始浓度从25 mg·L^-1提高到500 mg·L^-1时,对其饱和吸附量从22.0 mg·g^-1增大到235.1 mg·g^-1;随着溶液pH值增大,复合材料对罗丹明B的饱和吸附量增加,而对亚甲基蓝的饱和吸附量变化不明显;温度在20~40 ℃范围内复合材料的吸附量较大。     

多酸Eu-PMo12O40可逆变色/荧光开关性质对维生素C的光谱检测

将VC等量加入Eu-PMo₁₂O₄₀溶液中,PMo₁₂O₄₀^3-被还原由浅黄色变为蓝色,同时Eu³⁺的荧光淬灭。利用UV-Vis、PL光谱法分别测定不同VC浓度下Eu-PMo₁₂O₄₀的紫外可见光谱、荧光光谱,以700 nm处的吸光度对VC浓度作图,得到VC的线性检测范围为0~0.40 mmol·L^-1、检出限为0.0258μmol·L^-1;以591 nm处的荧光强度对VC浓度作图,获得VC的线性检测范围为0~0.64 mmol·L^-1、检出限为0.0361μmol·L^-1。最后,在VC还原和H₂O₂氧化下,研究了Eu-PMo₁₂O₄₀变色/荧光开关性质的可逆性以及对VC检测的可重复使用性。     

取代基对有机钼化合物中α-氢转移反应势垒和产物稳定性的影响

使用B3LYP方法研究了发生在有机钼化合物R³R⁴Mo(≡CH)(CHR¹R²)和R³R⁴Mo(＝CH₂)(＝CR¹R²)之间的α-氢转移反应, 探讨了R¹, R², R³和R⁴位置上不同取代基对α-氢转移反应势垒和产物稳定性的影响. 研究发现, 金属钼有机化合物中, 发生α-氢转移的碳原子在过渡态中采用sp²杂化. R¹和R²位置上取代基对α-氢转移反应势垒的影响取决于取代基对过渡态中碳原子的未参与sp²杂化的p_z轨道上单电子的离域作用. 当R¹, R²位置是甲基时, 由于碳原子的p_z轨道与甲基的一个C—H键轨道间存在强的超共轭效应, 从而可以较大程度地降低α-氢转移反应的势垒. 研究结果还表明, 当R³, R⁴位置为SiH₃时的反应势垒较低. 所以当R¹和R² 位置为Me, R³和R⁴位置为SiH₃时, 反应势垒最低. 第一个甲基取代R¹或R²位置的H时, 反应势垒降低很大; 第二个甲基继续取代时, 反应势垒的降低约为第一个甲基的一半. 第一个SiH₃取代R³或R⁴位置的甲基时, 反应势垒降低较大; 第二个SiH₃继续取代时, 反应势垒的降低小于第一个SiH₃的一半. 对反应物和产物的相对稳定性的研究表明, 第一个甲基和第二个甲基对产物的相对能量的降低几乎相同; 第一个SiH₃降低产物的相对能量, 但是第二个SiH₃使产物的相对能量升高, 从而抵消了第一个SiH₃对产物的稳定作用.     

nFe3+/nSr2+和nOH-/nNO3-对锶铁氧体纳米片结构及磁性能的影响

采用改进的水热法成功合成了单分散的纯相锶铁氧体纳米片。借助DLS、XRD、FTIR、SEM、EDS和VSM等分析测试手段对SrFe₁₂O₁₉铁氧体粉体的粒度、结构、形貌和磁性能进行表征。研究结果表明,在240℃保温5 h,物质的量之比n_Fe³⁺/n_Sr²⁺(R_F/S)和n_OH^-/n_NO3^-(R_O/N)分别为5和2时,所得产物为单分散的纯相六角SrFe₁₂O₁₉铁氧体纳米片。随着R_F/S和R_O/N的变化,合成样品中有少量SrCO₃和Fe₂O₃杂相存在,这主要与反应条件和离子比例有关。磁性能测试结果显示,所得纯相的六角SrF₁₂O₁₉铁氧体纳米片具有优异的磁性能,其饱和磁化强度和矫顽力分别达到60.91 emu·g^-1和94.83 kA·m^-1,使其在医疗、催化和生物等高技术领域具有潜在的应用。     

基于Cyclam衍生物的单核金属配合物的结构及核酸酶活性

以1,8-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷为原料,以N,N'-二叔丁氧羰基-2-甲璜酰氧基-1,3-二氨基丙烷为烷基化试剂,合成了cyclam衍生物:1,8-二(N,N'-二叔丁氧羰基-1,3-二氨基异丙基)-4,11-二甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(L₁);及其对应的系列单核金属配合物,Zn(L₁)Cl₂ (1),Ni(L₁)Cl₂ (2)和Cu(L₁)Cl₂ (3);核磁结果表明,L₁为C2对称结构,且cyclam环上每一个亚甲基碳上的2个氢化学不等价;利用2D[¹H,¹⁵N]HSQC对比配体配位前后N-H化学位移的变化,确定配合物的结构是金属与配体cyclam环上的4个氮原子配位;利用变温核磁¹H NMR和¹³C NMR,结合2D[¹H,¹⁵N]HSQC核磁共振波谱表明,配合物1在溶液中主要以两种构型并存,并主要以trans-Ⅲ构型存在。此外,用凝胶电泳研究了配体与单核金属配合物对超螺旋pBR322质粒DNA切割活性;实验结果表明,配合物3在抗坏血酸存在的条件下具有核酸酶活性,而配体(L₁),配合物1和配合物2在实验条件下,无论是氧化切割还是水解切割都显阴性。     

十六烷基二苯醚二磺酸钠表面化学性质及胶团化作用

用滴体积法通过表面张力的测定, 系统地研究了十六烷基二苯醚二磺酸钠(C₁₆-MADS)在不同温度(298.0～318.0 K)和不同NaCl浓度(0～0.50 mol•L^-1)下的表面活性. 结果表明, 温度升高使C₁₆-MADS溶液的临界胶束浓度(cmc)略有增大, 表面极限吸附量(Γ_∞)降低. cmc随NaCl浓度的增大从1.45×10^-4 mol•L^-1降至4.10×10^-5 mol•L^-1, 但最低表面张力(γ_cmc)基本不受影响. 在298.0 K与303.0 K时, NaCl浓度的增大, Γ_∞增大; 在308.0、313.0与318.0 K时, NaCl浓度的增大, 出现了Γ_∞从2.27 μmol•m^-2降低至1.41 μmol•m^-2的“反常”现象. 胶团形成自由能(ΔG_m⁰)随温度和NaCl浓度增加负值增大(－63.98～－76.20 kJ•mol^-1), 胶团的形成主要是熵驱动过程.     

钴铁双金属氧化物多孔纳米棒的制备及其电解水析氧性能

通过简单的钴铁前躯体热分解法制备了系列一维Co_1-xFe_xO_y（0≤x≤1）多孔纳米材料,并在1 mol·L^-1 KOH溶液中研究了其电解水析氧催化性能。研究发现不同Fe掺杂量对材料的结构与电解水析氧催化性能有较大的影响,其中16%（n/n）Fe掺杂量的Co_1-xFe_xO_y具有最优的析氧催化性能。在10 mA·cm^-2电流密度下其析氧过电位为345 mV,塔菲尔斜率为54 mV·dec^-1,并表现出优异的析氧稳定性能。廉价、高效的Co_1-xFe_xO_y多孔纳米棒材料有望成为优良的析氧催化剂用于电解水制氢。     

多孔软硬磁Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SrFe12O19复合纤维制备及吸波性能

通过静电纺丝技术制备了多孔软硬磁Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄/SrFe₁₂O₁₉复合纤维,利用综合热重分析仪（TG-DSC）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能谱仪（EDS）和矢量网络分析仪（VNA）等对复合纤维的晶体结构、微观形貌和电磁性能进行了表征,研究了不同软硬磁质量比对纤维结构和性能的影响。结果表明：900℃下制备的复合纤维具有立体多孔结构,软硬磁质量比为1∶3时,复合纤维的比表面积达到55 m²·g^-1。吸波性能测试结果显示,当吸波剂涂层厚度为3.5 mm时,复合纤维在10.6 GHz处反射损失（R_L）值达到-31.9 dB,在2~18 GHz频率范围内,R_L值小于-10 dB的吸收带宽达到10.5 GHz,覆盖了整个X波段（8.2~12.4 GHz）和Ku波段（12.4~18 GHz）,显示出优异的宽波段吸收性能。     

水热条件下坡缕石在NaOH溶液中的行为及结构变化

分别用1,2和3 mol·L^-1的NaOH溶液,在不同的温度条件下对坡缕石进行了侵蚀实验。对反应后的固相产物进行了XRD和SEM分析,对浸出液中的金属阳离子进行了原子吸收光谱分析。讨论了反应温度和碱溶液浓度对碱溶后产物的影响。XRD和SEM结果表明,c_NaOH≤2 mol·L^-1时,坡缕石经碱溶液侵蚀后,可以生成蒙脱石和方沸石,其中反应温度的升高有利于方沸石的形成,碱溶液浓度的升高有利于蒙脱石的形成。当碱溶液浓度达到3 mol·L^-1,反应温度为200 ℃时,最终产物为SiO₂。浸出液的定量分析结果显示,坡缕石与碱溶液的反应过程中,Na⁺对八面体阳离子的置换具有选择性,置换顺序为：Al³⁺＞Fe³⁺(Fe²⁺)＞Mg²⁺。     

氧化铁改性蛭石的制备、表征及吸附氟的特性

采用共沉淀法制备了3种不同含铁量的氧化铁改性蛭石(Verm-Fe_x,x=5,10,20),研究了纯蛭石(Verm)和Verm-Fe_x的表面性质及吸附氟的特性。与样品Verm比较,3种Verm-Fe_x中Verm的d₍₀₀₂₎层间距略有升高;Verm-Fe_x的孔体积、表面积、表面分形度均随含铁量的增加而升高,其中微孔体积和外表面积的增加幅度更明显。4种样品的等电点(IEP)也随含铁量的增加而明显升高;初始pH＝5.0时,它们的表面ζ电位分别为-16.4,-6.1,10.5和28.4 mV。4种样品对氟的等温吸附数据用单吸附位Langmuir模型拟合(R²=0.973~0.995)时,Verm的R²最高;双吸附位Langmuir模型可很好地描述3种Verm-Fe_x样品的等温吸附过程(R²=0.991~0.998);Freundlich模型对4种样品吸附数据的拟合度较差(R²=0.835~0.937),但R²随样品含铁量的增加而略微升高。初始pH=5.0时,Verm和Verm-Fe_x(x=5,10,20)对氟的最大吸附容量(q_max)分别为3.18,6.76,9.27和12.43 mg·g^-1。可见,Verm-Fe_x(尤其含铁量较高的产物)对表生环境中氟的吸附固定性能明显高于Verm。