新型Brφnsted酸性离子液体的合成与表征

制备了五种对水稳定性好、带-SO3H官能团的磺酸类Brφnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、热重分析(TG)等表征手段对制备的离子液体进行了表征.结果表明,制备的离子液体与预期设计的结构一致,离子液体纯度大于95%;热重分析发现离子液体具有高的热稳定性和较宽的液态范围,其分解温度均高于300 ℃;五种离子液体均存在四种离子存在形式,H 可以单独以离子形式存在,并不是通常所认为的仅有两种离子存在形式.另外,研究了离子液体在常用溶剂中的溶解性,发现制备的离子液体易溶于水、甲醇,不溶于乙醚、甲苯和乙酸乙酯.     

BrФnsted酸离子液体的合成和表征

制备了5类含有不同含氮官能团及不同阴离子的功能Brnsted酸离子液体,分别用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)和热重分析(TG/DTA)等表征方法对制备的离子液体进行表征。结果表明:合成的10种离子液体与预期设计结构相同,纯度大于95%;热重分析表明,制备的离子液体的分解温度较高,除了[MPy]NO3为199℃以外,其他离子液体均高于300℃,具有高的热稳定性和较宽的液态范围。     

3-硝基邻苯二甲酸系列稀土配合物的光谱学与热稳定性研究

在水-乙醇溶液中合成了稀土离子(RE=La, Nd, Eu, Tb, Er, Y)与3-硝基邻苯二甲酸(H₂L)的晶体化合物,并通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、差热-热重分析对系列配合物RE₂L₂(HL)₂(H₂O)₆·2H₂O进行了系统的研究与表征。谱学研究结果与通过X衍射表征的晶体结构数据是一致的。配体3-硝基邻苯二甲酸具有两种配位模式。两个全脱质子的配体L2-以桥联-螯合形式与两个稀土离子配位,而另两个单脱质子的配体HL-利用其酸根(—COO-)和羧基(—COOH)分别与金属离子以端基螯合形式配位。红外数据证实了羧酸根(—COO-)和羧基(—COOH)的存在以及羧基(—COOH)与结晶水之间的氢键作用。差热-热重数据与化合物的组成结构非常吻合,配合物中的结晶水和配位水在150 ℃左右开始失去并吸热,配体则在400 ℃左右开始氧化分解。     

钨磷(硅)酸磺胺盐电荷转移配合物的合成、光谱学与抗菌活性

以钨磷(硅)酸和磺胺为原料在水相中合成了2个Keggin结构杂多酸电荷转移配合物(C6H9N2O2S)3PW12O40.6H2O(SPW12)和(C6H9N2O2S)4SiW12O40.5H2O(SSiW12)。经元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、热重表征,确定了标题配合物的结构组成。X射线粉末衍射表明,标题配合物具有新的物相结构,为未见文献报道的杂多化合物;紫外光谱说明,配合物中磺胺阳离子与杂多阴离子之间存在电荷转移作用;热重-差示扫描量热分析结果显示2个标题配合物失重均分4步进行,分别在272.8℃和330.4℃开始分解。抗菌实验表明,标题配合物均具有优良的抗菌活性,其中SPW12对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达73.28%和99.36%。     

轻稀土与苯基乙酰甲基亚砜配合物的合成表征及光致发光

合成了五种轻稀土高氯酸盐与苯基乙酰甲基亚砜(L)的配合物RE(C1O₄)·L₅·2H₂O(RE=La,Pr,Nd,Sm,Eu),该系列配合物可溶于水,红外光谱及摩尔电导表明,配体通过亚砜基团上的氧原子与稀土离子配位,羰基氧不参与配位,３个高氯酸根离子有2个在内界与稀土离子配位,另1个在外界不参与配位。测定了配体的磷光光谱,并对配合物进行了热重和核磁共振氢谱等表征。铕(Ⅲ)配合物荧光光谱表明,Eu3+处于无反演对称中心格位上,且该配合物的发光机理属于M→M型发光。     

Cr-MnOx/堇青石催化剂制备及催化降解邻二氯苯性能研究

采用溶胶凝胶法、浸渍法、共沉淀法以及流变相法制备了新型 Cr-MnOx/堇青石催化剂,同时采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重和差热分析(TG-DTA)、H2-程序升温还原(H2-TPR)以及元素能谱(EDS)技术对催化剂进行表征。经筛选发现,以共沉淀法制备的 Cr-MnOx/堇青石催化剂(Cr/Mn=2∶5)催化活性最高。通过表征结果可知,以共沉淀方法制备的催化剂主要活性成分为 Mn2 O3和 Cr2 O3,并且具有特殊的球形和较好的氧化还原性能,协同作用的存在有助于催化降解目标污染物邻二氯苯(o-DCB)性能的提高;在60 h之内,o-DCB降解率仍保持在80%以上,具有较好的催化稳定性。     

Ce（Ⅲ）,Dy（Ⅲ）与四异丙基亚甲基双膦酸酯配合物的合成与光谱表征

在乙腈溶液中合成了三种镧系金属三氟甲基磺酸盐Ln(OTf)3(Ln=Ce,Dy)与四异丙基亚甲基双膦酸酯[L=(iPrO)2P(O)CH2P(O)(iPrO)2]配合物[CeL4](OTf)3.2H2O,[Dy(OTf)2L2(H2O)2](OTf)(CH3CN)和[DyL4](OTf)3.L.2H2O。荧光分析发现,[CeL4](OTf)3.2H2O在波长249和300 nm激发下,测得641 nm处有明显的发射峰,Dy3 的两种配合物中[Dy(OTf)2L2(H2O)2](OTf)(CH3CN)中有水参与配位,使得其发射和激发峰的强度均弱于没有水参与配位的[DyL4](OTf)3.L.2H2O。另外,通过元素分析,热重分析,红外光谱和核磁共振等手段对配合物进行了组成确定和光谱学表征,并初步确定了膦氧配体与稀土离子的配位模式。这三种配合物均是八配位模式,[CeL4](OTf)3.2H2O和[DyL4](OTf)3.L.2H2O呈现高的对称性,4个L配体作为双齿配体全部参与配位,而[Dy(OTf)2L2(H2O)2](OTf)(CH3CN)中Dy3 周围除两个L和两个OTf外,还有2个配位水。     

稀土、2,2’-联吡啶、邻氨基苯基苯甲酸配合物合成、光谱表征及荧光性质

2,2’-联吡啶(bipy)、邻氨基苯基苯甲酸(HL)与稀土离子(RE=Tb,Eu,Sm,Nd)合成了固体稀土配合物。用元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱,对配合物的组成进行了确定和表征,并对TbL3和TbL3·bipy·3H2O的荧光性能进行了测试和讨论。TbL3·bipy·3H2O的荧光强度比TbL3的荧光强度强。     

稀土、2,2''''-联吡啶、邻氨基苯基苯甲酸配合物合成、光谱表征及荧光性质

2,2'-联吡啶(bipy)、邻氨基苯基苯甲酸(HL)与稀土离子(RE=Tb,Eu,Sm,Nd)合成了固体稀土配合物.用元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱,对配合物的组成进行了确定和表征,并对TbL3和TbL3·bipy·3H2O的荧光性能进行了测试和讨论.TbL3·bipy·3H2O的荧光强度比TbL3的荧光强度强.     

稀土配合物Tb（Sal）3·3H2O纳米微晶的制备及发光性质

利用化学沉淀法制备了不同粒径的Tb（Sal）3·3H2O纳米微晶和Tb（sal）3·2H2O稀土配合物。利用元素分析、红外光谱、热重分析和透射电镜表征了纳米微晶和稀土配合物的结构、热性质和粒径大小。利用荧光激发和发射光谱、紫外光谱探讨了有机配体和中心离子之间的能量传递过程。结果显示Tb（Sal）,·3H2O纳米微晶的粒径主要分布在50～250nm区域并且发出较强铽（Ⅲ）离子的特征荧光。这些结果为进一步扩展稀土配合物在发光材料以及磁材料中的应用奠定了基础。     

聚环己基乙烯的合成工艺及其性能

靶用氘代聚合物的合成与性能研究一直是ICF领域的研究热点。采用聚苯乙烯(PS)经氢化反应制备出非氘代聚环己基乙烯(PVCH),利用傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪和凝胶渗透色谱对PVCH结构进行了表征,表征结果与目标结构吻合良好,同时摸索出最优合成条件,并通过差式扫描量热仪和热重分析仪对其热性能进行分析。结果表明:PVCH相对于PS的玻璃化转变温度和初始分解温度都有所提高,分别达到146℃和345℃;PVCH在溶解度方面也得到改善,可以完全溶于石油醚和环己烷中。     

有机阴离子柱撑钾修饰水滑石吸附性能研究

类水滑石是250~450℃下用于CO_2燃烧前捕集的一类重要吸附剂。本文通过替代普通碳酸根镁铝水滑石(MG70)中的CO_3~(2-),制备了正辛酸根柱撑水滑石(LDH-8C)和硬脂酸根柱撑水滑石(LDH-8C),并通过XRD谱图表征水滑石层板间距。热重分析(TGA)实验结果表明,正辛酸根柱撑的钾修饰水滑石吸附量可达1.36 mmol/g,硬脂酸根柱撑的钾修饰水滑石吸附量可达1.93 mmol/g。但考虑到硬脂酸根离子常温下溶解度较低,制备工艺复杂等因素,正辛酸柱撑钾修饰水滑石更具应用潜力。     

氯铝酸离子液体的酸性及其催化烷基化反应研究

分别采用吡啶探针和乙腈探针红外光谱法研究了氯铝酸离子液体的酸性,结合固体酸表征方法,研究了离子液体的酸性对吡啶探针各振动模式的影响。发现当氯铝酸离子液体AlCl₃的摩尔分数x为0.4～0.5时,离子液体显弱Lewis酸性,强碱性吡啶探针分子能很好地表征离子液体的酸性,而弱碱性乙腈探针分子只适用于表征酸性较强的离子液体。考察了氯铝酸离子液体酸强度对苯与长链烯烃烷基化反应的影响,结果发现,AlCl₃的摩尔分数x≤ 0.5时,离子液体没有催化活性;x>0.55时,随着离子液体酸性的增强,烯烃转化率升高,但2位烷基苯选择性下降。结合离子液体的酸强度对烷基化反应机理进行初步分析认为具有催化活性的物质是强Lewis酸Al₂Cl-₇。     

稀土铕-芳香羧酸-邻菲罗啉三元有机配合物的合成、表征及发光性能

分别以4种芳香羧酸—对甲基苯甲酸(PMBA)、对氯苯甲酸(PCBA)、对溴苯甲酸(PBr BA)、对氨基苯甲酸(PABA)—作为第一配体,邻菲罗啉(phen)为第二配体,采用溶剂热法合成了4种稀土铕离子(Eu3+)的三元有机配合物。通过元素分析、红外光谱、热重分析等手段确定配合物的化学结构,结果表明,4种配合物的组成可表示为Eu L3phen·H2O(L=PMBA、PCBA、PBr BA、PABA),芳香羧酸配体和邻菲罗啉均与稀土Eu3+配位;铕配合物在318℃以上才开始出现明显失重,表明其具有良好的热稳定性。研究了4种芳香羧酸配体对紫外光的吸收性能。通过荧光光谱研究了配合物的发光性能,4种配合物均发出Eu3+的特征荧光,5D0→7F2电偶极跃迁发射峰强度顺序为:Eu(PBr BA)3phen·H2OEu(PMBA)3phen·H2OEu(PCBA)3phen·H2OEu(PABA)3phen·H2O;其国际照明委员会(CIE)色坐标均落在红光区域,能发出纯正的红光。     

功能离子液体复配溶液吸收CO_2性能研究

采用酸碱中和一步法制备出四甲基铵甘氨酸([N1111][Gly])功能离子液体,并进行~1H NMR和TGA表征。通过[N_(1111)][Gly]与单乙醇胺(MEA)水溶液复配成混合吸收剂,研究了不同复配浓度、温度、压力对CO_2的吸收性能的影响。结果表明;在MEA溶液中添加[N_(1111)][Gly]功能离子液体可以提高吸收CO_2的速率,在本文采用的5种吸收剂中,0.3mol·L-[N_(1111)][Gly|与0.7 mol·L~(-1)MEA复配形成的吸收剂具有较高的吸收容量和较大的吸收速率。温度升高,混合吸收剂吸收CO_2的速率增加,但平衡时的吸收容量减小。混合吸收剂的CO_2吸收速率和吸收容量均随压力的升高而增加。     

聚苯乙烯的氘化及其性能研究

采用聚苯乙烯(PS)催化氘化技术,在使苯环被氘化饱和的基础上,成功地制备出了部分氘化的聚环己基乙烯（D-PVCH,C8H8D6）。用傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪对D-PVCH的结构进行了表征,结果表明与目标产物吻合,即苯环被氘饱和转化为环己基,氘代率为41.5%。采用差式扫描量热仪和热重分析仪分析了D-PVCH的热性能,结果表明D-PVCH的玻璃化转变温度为125 ℃,5%失重温度为403 ℃。另外,D-PVCH可溶于常见溶剂,如石油醚、环己烷和甲苯等。与PS相比,D-PVCH具有较好的热稳定性和良好的溶解性能。     

一种新颖的稀土-2-羟基烟酸的配合物的结构和光谱性质研究

通过水热反应合成了一种新颖的稀土2-羟基烟酸的配合物{[LaL(HL)(H2O)3]1/3(SO4)2/3(H3O)2H2O}(H2L=2-hydroxynicotinic acid)。X-ray单晶衍射分析可知,2-羟基烟酸通过羧基O和羟基O原子桥连La离子,形成二维层状结构,层与层之间通过弱作用力拓展为三维结构。二维相关光谱分析表明N—H面外弯曲振动和C—H面外弯曲振动对磁微扰比较敏感,这可能是吡啶环上π电子云在磁微扰下变形引起C—H和N—H面外弯曲振动的响应,SO24-的ν4振动和羧基不对称伸缩振动对磁微扰也比较敏感;热微扰下N—H伸缩振动比较敏感。此外还对化合物进行了紫外和热重分析。     

聚噻吩在离子液体中的电化学合成研究

在 1 丁基 3 甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体 (BMIM)PF6 中直接电化学合成制备了聚噻吩膜 .通过红外光谱 (FT IR)和扫描电子显微镜 (SEM)对聚噻吩膜的结构和形貌进行了表征 .利用紫外可见光谱 (UV Vis)、循环伏安法 (CV)和四探针法研究了聚噻吩膜的电子和电化学特性 .研究结果表明 ,在电位 1.7～ 1.9V(相对于Ag/AgCl) ,在(BMIM)PF6 中可以制备均匀的聚噻吩膜 ,其中 ,离子液体 (BMIM)PF6 既作为溶剂又作支持电解质 ;在离子液体中制备的聚噻吩膜具有良好的稳定性和充放电能力 ,聚噻吩膜的电导率在 0 .0 1～ 0 .1S/cm .     

耐高温型4-卤代(氟、氯)苯甲酸铽配合物的合成及荧光性能研究

以4-氟苯甲酸(4-FBA)、4-氯苯甲酸(4-ClBA)为配体制备了具有良好热稳定性的稀土配合物Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O,与前期工作中合成的Tb(4-BrBA)3的紫外及荧光光谱进行了分析比较。紫外-可见光吸收光谱表明,相同浓度下,3种配合物的紫外吸收能力以Tb(4-FBA)3·2H2O、Tb(4-ClBA)3·2H2O、Tb(4-BrBA)3顺序依次增大。液体荧光光谱表明,Tb(4-ClBA)3·2H2O的荧光发射强度最强。从配体的能级、配合物的紫外吸收能力及能量传递过程中的热振动损耗等方面对实验结果进行了讨论分析。热重分析表明,Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O在450℃出现快速分解。将2种配合物放置于马弗炉中350℃加热1 h后,发现Tb(4-FBA)3·2H2O的荧光发射强度降低了24%,Tb(4-ClBA)3·2H2O荧光发射强度仅降低了13%左右,表明2种配合物高温条件下分子结构保持稳定,加热后2种配合物的红外光谱也表明2种配合物在高温条件下未发生分解。     

牛磺酸Schiff碱及其Cu（Ⅱ）配合物的合成与表征

用牛磺酸与2-吡啶甲醛反应合成了一种牛磺酸Schiff碱,并制备了它与Cu（Ⅱ）的配合物[CuL（H2O）].NO3,其中HL=C8H10N2O3S,利用元素分析,红外光谱,紫外光谱,差热-热重分析及摩尔电导的测定等方法对Schiff碱及金属配合物进行了表征。