单晶CaSO4纳米管的制备--非片状结构化合物形成纳米管的新途径

以Ti-O-Ti油酸偶合体作为结构引导生长剂, 采用溶剂热技术成功地制备了单晶无水硫酸钙纳米管, 并通过XRD、 X射线能谱(EDX)、 TEM、选区电子衍射(CBED)对CaSO4纳米管进行了表征. 其晶格常数与JCPDS标准卡单斜相CaSO4晶体数值一致, 属P(3)m1(164)空间群. 纳米管呈均匀的直管形, 直径约为30 nm, 内径约为10 nm, 长度达到3.0 μm. 并对硫酸钙纳米管的形成机理进行了浅析, 提出了非片状结构的离子晶体, 通过结构引导生长剂诱导生长成为片状结构, 在溶剂热条件下弯曲、旋转、卷拢形成纳米管的新方法.     

SiO2纳米管的合成及表面功能修饰研究

在氨水的负催化作用下, 用酒石酸氢铵作模板剂, 原硅酸四乙酯(TEOS)经水解、缩聚, 生成SiO₂纳米管. 利用硅烷偶联剂KH-570对SiO₂纳米管进行表面修饰, 将乙烯基(-CH＝CH₂)引入SiO₂纳米管表面, 改善其表面功能性. 通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和傅立叶红外(FT-IR)等分析测试手段研究了SiO₂纳米管的形貌结构及其表面修饰性能. 结果表明: 溶液的pH值是影响SiO₂纳米管形貌的最主要因素, 最合适的酸碱度是4.5≤pH≤5.0; 纳米管平均外径300 nm, 内径100 nm, 长度10 µm以上, 管径均匀, 管壁表面光滑平坦, 没有出现裂纹等缺陷, 为无定形结构. KH-570功能修饰前后的纳米管形貌没有发生任何变化.     

熔盐法制备SrTiO3片状晶的研究

采用熔盐法(MSS)合成了片状SrTiO₃晶体,主要由两个步骤来完成,首先在助熔剂KCl中合成片状前驱体Sr₃Ti₂O₇,然后再通过SrTiO₃生长基元在第一步获得的片状晶体Sr₃Ti₂O₇上进行生长制备出片状SrTiO₃.采用扫描电镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)分析产物的显微结构,表明熔盐法制备的SrTiO₃具有纯度高、明显的片状结构等特点,在1200℃下保温4 h,产物的衍射指标与钛酸锶的标准图谱基本上完全一致.1200℃下保温2 h获得的片状钛酸锶晶粒尺寸基本上符合要求(长10～15 μm),而时间延长后,在1200℃下保温4 h获得的钛酸锶晶粒尺寸达到40 μm以上.常规固相合成SrTiO₃具有球状显微结构.     

两种具有氢键网络的Ni(Ⅱ)-咪唑配合物的晶体结构和磁性

合成了两种配合物晶体[Ni(im)₆](NO₃)(OH)(H₂O)₄(Ⅰ)和[Ni(im)₄(H₂O)₂][C₆H₄(COO)₂](Ⅱ)(im=C₃H₄N₂).晶体结构测定表明,晶体(Ⅰ)属于六方晶系,空间群P6₃/m,a=0.8985(10)nm,c=2.1002(4)nm,V=1.4685(4)nm₃,Z=2,R=0.043,R_w=0.045.晶体(Ⅱ)属单斜晶系,空间群C2/c,a=2.2207(4)nm,b=0.7665(2)nm,c=1.6043(3)nm,β=120.60(3)°,V=2.3503(9)nm₃,Z=4,R=0.056,R_w=0.079.两种配合物在结构上的突出特点是通过氢键形成了三维无限伸展的氢键电荷传递体系,对分子间电子传递有调节和促进作用,从而对晶体的磁性质产生了一定影响。     

第一个含桥基大环配体的CuⅡ-CoⅡ-CuⅡ异三核配合物的合成和结构

报道了结构新颖的异三核配合物[Co{Cu(μ-L>(N₃)₂}₂(H₂0)₂]·2H₂O的合成和晶体结构(H₂L:2,3-二羰基-1, 4, 8, 11-四氮杂十四烷).三核配合物由含有草酰胺外延桥基的大环铜(Ⅱ)配合物作为"配合物配体"与金属钴离子(Ⅱ)反应得到.晶体属单斜晶系,P2(l)/c空间群.a=0.77172(4) nm, b=1.531 30(3) nm, c=1.47298(7) nm,β=98.540(2)°, V=1.72137(13) nm³,Z=2,R=0.0843.晶体中包含三核配合物单元和溶剂水分子,并通过分子间氢键连成一维链状结构.     

阳极氧化制备TiO2纳米管及其光催化性能

采用电化学阳极氧化法在纯Ti表面制备出结构整齐有序的TiO₂纳米管阵列, 研究了不同溶液体系对TiO₂纳米管尺寸和形貌的影响. 利用X射线衍射仪和场发射扫描电镜表征所制备的TiO₂纳米管. 20 V反应15 h, 0.5 wt% HF＋1 mol/L (NH₄)H₂PO₄溶液中TiO₂纳米管直径为70～90 nm, 长度约2.2 μm, 在500 ℃的空气气氛下退火1 h, 纳米管薄膜以锐钛矿结构为主, 在该条件下所制备TiO₂纳米管的光电流密度达到3.2 mA/cm². 以该纳米管薄膜为光阳极, 施加0.45 V (vs. SCE)的外加偏压, 在125 W紫外光照射5 h后, 初始摩尔浓度为20×10^－6 mol/L的酸性红G (C₁₈H₁₃N₃Na₂₀₈S₂)在pH＝3时, 降解率达到92.4%.     

2-呋喃甲酸锶的晶体结构

在水溶液中合成并培育了2-呋喃甲酸锐Sr₆(C₅H₃O₃)₁₂单晶。经元素分析、红外光谱、差热热重分析、密度测定以及X射线衍射结构分析确定了该化合物的组成、结构和部分性质。结构分析结果表明:该晶体属单斜晶系,空间群P2₁/n,a=2.3090(7)nm,b=1.3376(4)nm,c=2.3093(6)nm,β=107.06(2)°,Z=4,R=0.0603.D_c=1.82×10³kg/m³,D_m=1.81×10³kg/m³.化合物通过羧氧桥联形成三维网状结构,其中Sr-O键的平均键长为0.2641nm,而Sr-O(羧氧)为0.2535nm,Sr-O(呋喃环氧)为0.2861nm.     

钛金属表面结构可控多层钛酸盐纳米管薄膜的制备和结构稳定性

在水热条件下, 通过控制反应温度和氢氧化钠的浓度, 在钛金属表面得到结构可控的多层钛酸盐纳米管薄膜. 根据扫描电子显微镜和高倍透射电子显微镜的观测结果, 认为钛金属表面多层钛酸盐纳米管薄膜的形成经历以下4个阶段: (1) 钛金属的水合和碱性钛酸盐水凝胶的生成; (2) 碱性钛酸盐水凝胶分解并形成层状Na₂Ti₃O₇; (3) 层状Na₂Ti₃O₇的生长; (4) 层状Na₂Ti₃O₇的劈裂和多层卷曲成轴形成纳米管. 研究了薄膜形成后机械处理对薄膜形貌和结构稳定性的影响, 并利用超声的方法实现了多层膜的层分离.     

1,3-丙二胺邻苯二酚钼钨手性八面体配合物的仿生合成、晶体结构以及与ATP作用的液相NMR研究

合成了1,3-丙二胺邻苯二酚钼钨手性八面体配合物(NH₃CH₂CH₂CH₂NH₂)₂[Mo_0.4W_0.6O₂(C₆H₄O₂)₂],并对其进行了单晶结构解析,研究了其与ATP作用的液相NMR谱.该晶体属正交晶系,空间群为Pcan.晶胞参数a=0.7501(2)nm,b=2.3994(7)nm,c=1.2178(4)nm,Z=4.[Mo_0.4W_0.6O₂(C₆H₄O₂)₂]^2-的配位几何构型为手性八面体,晶体为外消旋体.配位阴离子中MoW中心金属离子除了与两个端基O配位形成cis-MO键外,同时还分别与两个邻苯二酚配位基团的的氧原子配位,形成4个M-Ob(M=Mo,W)键,构成两个五元环.利用¹HNMR,¹³CNMR,³¹PNMR以及¹H-¹⁵NHMBC对标题配合物及其与ATP在D₂O溶剂中的作用进行了研究,发现标题配合物的MoW中心金属离子在纯D₂O溶剂中被还原成+5价,但与ATP混合后转化为+6价,且与原配位基邻苯二酚发生解离.解离后的[MO₂]²⁺最大可能与腺嘌呤上的氨基N原子配位,而此配位可能是其抗癌抗肿瘤活性的主要作用机理之一.     

规整、均一纳米水滑石晶体的水热合成与表征

采用一种简便的新方法, 以Mg^2＋/Al^3＋/CO₃^2－摩尔比为6∶2∶1的比例在水热条件下合成了[Mg-Al-CO₃]水滑石. 获得的水滑石样品用XRD, FE-SEM, TEM, HRTEM, TG-DSC进行了物相、晶体形貌结构和热分析. 用动态光散射原理分析了粒度分布, 考察了水热合成的主要条件水热温度和时间对水滑石晶体尺寸及粒度分布的影响. 结果表明, 本法合成的水滑石具有均一、规整的六边形片状晶体形貌, 片状晶体直径在350 nm左右, 片的厚度约20 nm, 纯水滑石相, 粒度分布在80～420 nm. 水热温度和时间主要影响片状晶体的直径, 而对晶体形貌影响不大; 延长反应时间, 升高水热温度可使六边形晶片长大.     

商业V_2O_5-WO_3/TiO_2烟气SCR脱硝催化剂CaSO_4中毒机理研究

基于商业V_2O_5-WO_3/Ti O_2脱硝催化剂,设计了两种模拟Ca SO_4中毒的方法,通过比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)等表征技术并结合固定床脱硝性能测试平台,对中毒前后催化剂的微观结构、氧化还原能力及表面性质的变化与脱硝活性进行了对比研究,探索硫酸钙中毒机理。研究表明,Ca SO_4会堵塞催化剂孔径,孔径小于2.7 nm和孔径大于17.8 nm时Ca SO_4的影响更大,从而使催化剂的比表面积和孔体积变小;Ca SO_4中毒会导致Brnsted酸位数量和强度的降低,同时Lewis酸强度也会减弱,从而阻碍了NH_3的吸附,Ca SO_4引起催化剂氧化还原能力的降低。     

化学链燃烧中CaSO4复合载氧体的实验研究

采用浸渍法制备CaSO4复合载氧体,在固定床上进行甲烷化学链燃烧实验研究.探讨了还原温度、CH4含量、载氧体的颗粒粒径和质量等因素对还原反应的影响.结果表明,Ni-Fe混合添加剂显著提高CaSO4载氧体的反应活性;合适的还原温度为925℃左右;CH4含量的降低和载氧体质量的增加,将抑制积炭的发生,并获得较高气体转化率;...     

Solvothermal Preparation of Mn3O4 Nanoparticles and Effect of Temperature on Particle Size

Hausmannite Mn₃O₄ nanoparticles were successfully prepared via a facile one-step solvothermal route with Mn(CH₃COO)₂·4H₂O as manganese source in the mixed solvent of acetone and water. Powder X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared(FTIR) spectrometry and transmission electron microscopy(TEM) were used to characterize Mn₃O₄ nanoparticles. It was found that the particle size could be tailored by varying the synthesis temperature. On the whole, the particle size becomes larger with the rising of solvothermal reaction temperature. But there is no linear relation between them. According to the different temperatures(60-140℃), the average particle size is from about 9 nm to 15 nm. Magnetic properties of Mn₃O₄ samples prepared at 60, 100 and 140℃ were studied via a superconducting quantum interference device(SQUID), respectively.     

纳米CoFe2O4/GNS负极制备及其电化学性能研究

采用溶剂热法一步合成纳米尺寸CoFe₂O₄/GNS复合材料（直径约为15 nm）,其颗粒尺寸均一,且均匀分散于石墨烯表面. 电化学测试结果表明,该复合物电极具有良好的循环和倍率性能,500 mA·g^-1电流密度下100周期循环比容量稳定在709 mAh·g^-1, 容量保持率高达95.8%;2 A·g^-1电流密度,其比容量仍高达482 mAh·g^-1.     

溶剂热法制备四氧化三铁/聚乙烯亚胺修饰的多壁碳纳米管复合粒子及其吸波性能

采用溶剂热法将磁性Fe_3O_4粒子附着在聚乙烯亚胺(PEI)修饰的多壁碳纳米管(MWNTs)表面,制备了兼具介电损耗和磁损耗的复合吸波微粒Fe_3O_4/MWNTs。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及矢量网络分析仪等分析了Fe_3O_4/MWNTs复合粒子的结构、形貌和吸波性能。TEM结果表明,由于PEI的修饰作用,Fe_3O_4/MWNTs复合粒子具有良好的分散性。XRD结果显示,附着的Fe_3O_4粒子具有完整的晶型结构。吸波性能结果表明,PEI修饰的Fe_3O_4/MWNTs复合微粒拥有非常优异的吸波性能,随着厚度的增加,复合微粒的吸收峰向低频处移动。在厚度为3.2 mm,频率为6.16 GHz时,出现了最大反射损耗-42.9 d B,反射损耗大于-10 d B的频段为1.42 GHz(5.40~6.82 GHz)。     

Synthesis and Electrochemical Studies of Carbon-modified LiNiPO4 as the Cathode Material of Li-ion Batteries

Well-crystallized olivine LiNiPO₄ and carbon-modified LiNiPO₄(LiNiPO₄/C) were synthesized by a combined solvothermal and solid state reaction method using water-benzyl alcohol two-phase solvent. The structure and morphology of the prepared LiNiPO₄ were systematically characterized by powder X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The LiNiPO₄ particles are up to around 2 μm in diameter while the particle size of LiNiPO₄/C is about 100—200 nm. At a current rate of 0.05 C(1.00 C=167 mA/g, corresponding to one Li⁺ intercalation/deintercalation), LiNiPO₄ and LiNiPO₄/C presented a high initial specific capacity of 157 and 220 mA·h/g, respectively. The capacity of LiNiPO₄/C is 72% larger than that of LiNiPO₄ at 0.1 C. The LiNiPO₄/C cathode exhibits a superior electrochemical performance in comparison with LiNiPO₄, revealing that carbon modifying is an effective method to improve the ionic diffusion and electronic conductivity of cathode material LiNiPO₄. Furthermore, lithium ion diffusion coefficients of LiNiPO₄ and LiNiPO₄/C are 1.80×10^-15 and 1.91×10^-14 cm²/s, respectively, calculated via the data from electrochemical impedance spectra.     

Synthesis and Characterization of [Cu(N-MeIm)4(BF4)2] in Ionic Liquid

A new transition metal complex, [Cu(N-MeIm)₄(BF₄)₂](N-MeIm=N-methylated imidazoles, BF₄= tetrafluoroborate), was synthesized via the solvothermal method in ionic liquid. The ionic liquid acts as thermal decomposition reaction medium, soft temple agent and ligand compound. The central Cu(II) ion is coordinated by four N atoms from four N-methylated imidazole ligands, and the four N-methylated imidazole rings are perpendicular to each other. The crystal structure of [Cu(N-MeIm)₄(BF₄)₂] was determined by single crystal X-ray diffraction. The results of thermogravimetry(TG) and Fourier transform infrared spectrometry(FTIR) analyses were in accordance with that of crystal structure. The complex showed strong ligand-based absorbance with maximum wavelength at 208 and 231 nm, which are attributed to π-π^* transition of the N-methylated imidazole ligands.     

核壳结构的萘夫西林磁性分子印迹聚合物微球的制备及性能

以表面修饰双键的Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒为基体,以萘夫西林(nafcillin)为模板,甲基丙烯酸(MAA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用三步升温聚合法合成了核壳结构的萘夫西林磁性分子印迹聚合物。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对制备的印迹聚合物微球进行了表征,得到的磁性印迹聚合物微球的粒径在320 nm左右,大小均匀,分散性较好,可以在外加磁场下与溶剂实现快速分离。对磁性印迹和非印迹聚合物进行了吸附性能研究,结果表明该印迹聚合物微球对模板分子具有很高的吸附容量(50.7 mg/g),特异性识别性能良好(印迹因子为2.46),有望应用于实际样品中萘夫西林残留量的富集分析。     

A Cobalt Supramolecular Compound Constructed from 4, 6-Di(1-imidazolyl)-1, 3, 5-triazine-2-one: Synthesis,Characterization and Magnetic Property

A cobalt(II) coordination polymer, [Co(dimto)₂(H₂O)₂]·4H₂O[1, dimto=4,6-di(1-imidazolyl)-1,3,5-triazine-2-one], has been prepared under solvothermal condition. Single-crystal structural analysis reveals that compound 1 crystallizes in the orthorhombic space group Ibca(No.73) with a=1.80696(12) nm, b=1.93224(11) nm, c=1.36798(10) nm, V=4.7763(5) nm³ and R₁=0.0438. Compound 1 is a 3D supramolecular architecture composed of 1D wave-like chains with hydrogen bonds and π-π interactions. Compound 1 was further characterized by powder X-ray diffraction(PXRD), infrared(IR) spectroscopy, thermogravimertic analysis(TG) and elemental analysis. Additionally, the magnetic property of compound 1 was also investigated.     

球形SnO2 纳米微粒的合成及形成机理分析

以SnCl4*5H2O为主要原料,用溶剂热技术在油酸体系中成功地合成了球形SnO2纳米微粒,在无水乙醇体系中合成了菱形的SnO2纳米微粒.通过X射线粉末衍射(XRD),选区电子衍射(SAED)和透射电镜(TEM)对两种产物进行了表征,并对两种产物的形成机理进行了分析.透射电镜(TEM)结果表明: 在油酸体系中得到了平均尺寸约为 3.5 nm的球形SnO2纳米微粒,此微粒趋向于特殊高的比表面积,适合于作气敏探测器材料方面的应用.