双重包埋激活脂肪酶内花凝胶微球的制备与表征

首先利用聚乙二醇8000(PEG8000)将脂肪酶激活为开放构象(PEG-Lip),再将PEG-Lip与Ca₃(PO₄)₂共结晶制得Ca₃(PO₄)₂@PEG-Lip晶体花,然后将晶体花包覆于海藻酸钙(CA)凝胶(Gel)微球中,制得一种双重包埋激活脂肪酶的内花凝胶微球CA-Gel@Ca₃(PO₄)₂@PEG-Lip.该微球呈白色椭圆状,直径约2 mm.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(EDS)、共聚焦显微镜(CLSM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了其微观形貌和组成,发现脂肪酶被包埋在Ca₃(PO₄)₂晶体中,形成的Ca₃(PO₄)₂@PEG-Lip晶体花被包覆于海藻酸钙凝胶微球内的网络中.CA-Gel@Ca₃(PO<...     

有机碳源对LiTi2(PO4)3/C复合水系负极性能的影响

采用喷雾干燥与高温煅烧相结合的方法制备了球形LiTi₂(PO₄)₃/C复合水系负极材料, 探讨了基于不同包覆机制的有机碳源和碳包覆量对LiTi₂(PO₄)₃/C复合负极电化学性能的影响. 结果表明, 碳包覆量过低时不足以阻止水的侵蚀, 而碳含量过高时锂离子扩散的阻力过大, 磷酸钛锂电极最优碳包覆质量分数为13%. 碳包覆的均匀性和包覆层厚度是影响电极性能的两个重要因素. 基于原位聚合包覆机制的聚多巴胺包覆磷酸钛锂颗粒最均匀, 碳化后微晶结构较好, 具有良好的电子导电性, 以聚多巴胺为碳源制备的LiTi₂(PO₄)₃/C复合负极性能最优.     

前驱体物相转变对浆态床合成甲醇催化剂活性的影响

采用并流共沉淀法, 通过考察老化温度, 研究CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂前驱体晶相及组成的变化对浆态床催化合成甲醇的反应活性的影响. 结果表明, 前驱体的物相转变对浆态床合成甲醇活性影响显著, 单斜晶系锌孔雀石(Cu,Zn)₂CO₃(OH)2和斜方晶系绿铜锌矿(Cu,Zn)₅(CO₃)₂(OH)₆晶体是产生高活性催化剂的主要物相. 随着Cu²⁺/Zn²⁺进入Zn₅(CO₃)₂(OH)₆/Cu₂CO₃(OH)₂晶格, 离子同晶取代量增加, 催化剂前驱体中形成了固定铜锌比的锌孔雀石和绿铜锌矿物相. 焙烧后催化剂比表面积增大, CuO-ZnO固溶体协同作用加强, 浆态床催化合成甲醇的活性提高.     

磷掺杂碳负载ZnxPyOz常温常压下高效电催化合成氨

合成氨(NH₃)的发展是现代工业进程和人类生存的基石。受氮气(N₂)化学惰性的限制,当前的合成氨工业能源消耗高并且排放大量的二氧化碳。电化学氮气还原反应(NRR),是有望取代高能耗的Haber-Bosch (HB)合成法的一种绿色可持续的合成氨工艺。然而,因氮气以及析氢竞争富反应(HER)导致电催化氮气还原极低的NH₃产率和能量转换效率一直是目前人工固氮领域面临的挑战。在本文中,我们报道了一种具有丰富孔结构的磷掺杂碳(PC)负载Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇纳米复合材料(h-PC/Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇),在酸性和中性介质中将N₂高效催化转化为NH₃。其独特的分级多孔结构提高了表面粗糙度并加快了氮气在催...     

混合配体构筑的Zn(Ⅱ)金属有机骨架化合物的合成、 结构与荧光性质

在水热条件下, 利用锌离子与2种有机配体合成出1个结构新颖的金属有机骨架化合物[Zn₂(BPDC)(IN)₂](H₂BPDC=4,4'-联苯二羧酸; HIN=异烟酸), 并通过单晶X射线衍射、 红外光谱、 热重分析和荧光光谱等对该化合物进行了表征. 结果表明, 该化合物结构中Zn离子与BPDC的羧基形成双核金属次级结构单元[Zn₂(—CO₂)₂(IN)₂], 相邻次级结构单元通过IN配离子连接形成[Zn₂(—CO₂)₂(IN)₂]_∞二维层面, 相邻的二维层通过BPDC相互连接形成具有三重互穿的简单格子拓扑结构. 该化合物表现出良好的荧光性质.     

超薄Ni(OH)2纳米片修饰Zn0.5Cd0.5S纳米颗粒作为二维/零维异质结构光催化剂可见光下光催化制氢

设计与制备高效的光解水催化剂是解决能源问题和环境问题的策略之一.硫化镉因其可在可见光引发下分解水制氢而受到广泛关注,然而光腐蚀严重,过电势高,载流子复合快速以及表面反应动力学缓慢等缺点极大地限制了其在光解水反应中的实际应用.本文采用简单液相法将均匀的Zn_0.5Cd_0.5S纳米颗粒锚定在超薄Ni(OH)₂纳米薄片上,构建紧密的二维/零维异质结构.通过调控Ni(OH)₂纳米片的含量,制备出不同Ni(OH)₂质量比(3%,5%,7%,9%,11%)的二维/零维Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S复合材料,并考察其可见光激发的光催化分解水制氢性能.在可见光照射下,Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S复合材料的光催化性能要大幅度地优于未修饰的Zn_0.5Cd_0.5S纳米颗粒,甚至远高于贵金属Pt修饰的Zn_0.5Cd_0.5S.在不同Ni(OH)₂含量的纳米复合材料中,7%Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S具有最高效的产氢性能,产氢速率可达6.87 mmol·h^–1·g^–1,且在波长为420 nm的表观量子产率为16.8%.在同等条件下,二维/零维7%Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S复合光催化剂的光催化分解水产氢速率分别约为纯Zn_0.5Cd_0.5S纳米颗粒和Pt/Zn_0.5Cd_0.5S光催化剂的43倍和8倍,甚至要高于零维/零维7%Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S纳米复合材料.7%Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S复合光催化剂具有优异的光催化产氢循环性能,通过循环反应后样品的X射线衍射,X射线光电子能谱和透射电子显微镜等表征,结果表明Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S在经过20 h的使用后,其晶体结构、表面化学成分和形貌结构未发生明显改变.通过研究样品的时间分辨荧光光谱,线性扫描伏安响应,光电流性能及电化学交流阻抗等,发现二维Ni(OH)₂纳米片的修饰能一定程度降低Zn_0.5Cd_0.5S的过电势,还能有效促进Zn_0.5Cd_0.5S的光生电子-空穴的分离和光生电子的转移.本文认为二维/零维Ni(OH)₂/Zn_0.5Cd_0.5S光催化活性的大幅提升主要由于Zn_0.5Cd_0.5S与Ni(OH)₂之间独特且牢固的纳米结构,在该过程中超薄Ni(OH)₂纳米片不仅能为Zn_0.5Cd_0.5S纳米颗粒的负载提供平台,而且作为一种高效的助催化剂,促进光生电子的转移以及为制氢反应提供更多的活性位点.本文可为多功能,高效及低成本的二维-零维异质结构光催化剂的制备及在太阳能转化方面的应用提供一定借鉴.     

LiNd(PO3)4晶体的热分析研究

对LiNd(PO₃)₄晶体分别在N₂气和空气下进行了TG和DTA热分析研究,给出TG和DTA曲线,讨论了LNP晶体在N₂气和空气下不同的热分解机理.得到分解产物分别为Nd₄(P₂O₇)₃和NdP₂O₇.     

三元掺杂改性锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3

以柠檬酸为螯合剂和还原剂, NH₄VO₃为钒源,通过溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料Li₃V₂(PO₄)₃及其三元掺杂体系Li_2.85Na_0.15V_1.9Al_0.1(PO₄)_2.9F_0.1.分别采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量损失谱(EELS)、拉曼(Raman)光谱、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、恒流充放电、循环伏安(CV)和交流阻抗谱(EIS)等技术对材料的微观结构、颗粒形貌和电化学性能进行分析.结果表明:在残余碳包覆的基础上, Na、Al、F三元掺杂有利于稳定Li₃V₂(PO₄)₃的晶体结构,进一步减少颗粒团聚和提升材料导电特性,促进第三个锂离子的脱出和嵌入,从而显著改善Li₃V₂(PO₄)₃的实用电化学性能.未经掺杂的Li₃V₂(PO₄)₃原粉在1/9C、1C和6C倍率下的可逆比容量分别为141、119和98 mAh·g^-1,而三元掺杂改性材料在1/9C、1C、8C和14C倍率下的比容量分别为172、139、119和115 mAh·g^-1.在1C倍率下循环300圈后,掺杂体系的比容量依然高达118 mAh·g^-1,比原粉高出32.6%.值得注意的是,这种三元掺杂还使Li₃V₂(PO₄)₃的多平台放电曲线近似转变为一条斜线,显示出可能不同的储锂机制.     

Zn-MOF模板法制备ZnO/C/SNTs及其药物缓释性能

采用超声法一步合成了SiO₂包覆金属-有机骨架[Zn₆(OH)₃(BTC)₃(H₂O)₃] ·7H₂O(Zn-MOF, BTC=1,3,5-均苯三羧酸根)纳米晶, 在N₂保护下, 热解Zn-MOF@SiO₂获得了ZnO/C/SNTs复合物, 进而与布洛芬(HIBU)反应合成药物组装体Zn(IBU)₂/C/SNTs. 通过透射电子显微镜(TEM)、 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品的结构和形貌进行表征. 结果显示, Zn-MOF@SiO₂呈棒状, 具有清晰的核/壳结构, 形貌单一, 分散性良好. 煅烧后SNTs结构稳定, 形貌基本不变. 载药实验表明, 药物组装体的载药量为752 mg/g, 并具有良好的pH响应性能.     

层状苯膦酸-磷酸锆的合成与磺化研究

研究了制备苯膦酸-磷酸锆Zr(PO₄H)_2-n(PO₃Ph)_n的主要影响因素。在F^-/Zr⁴⁺=12和H₃PO₄/Zr⁴⁺=20条件下,通过改变苯膦酸用量获得了n=0～2的系列单一晶相层状苯膦酸-磷酸锆,其热稳定性达400℃以上。苯膦酸-磷酸锆的磺化试验表明层间苯环可被完全磺化,磺化产物Zr(PO₄H)_2-n(PO₃PhSO₃H)_n具有丰富的酸性位,其热稳定性亦可达到300℃以上。     

非贵金属三元复合Ni(PO3)2-Ni2P/CdS NPs异质结的构建及可见光高效催化产氢性能

结合异质结构建与共催化剂改性, 以花球状Ni(OH)₂为前驱体, 经热磷酸化后得到Ni(PO₃)₂-Ni₂P二元助催化剂, 借助超声化学合成法, 与CdS NPs复合, 形成非贵金属CdS基三元光催化材料Ni(PO₃)₂-Ni₂P/CdS NPs. 以Na₂S-Na₂SO₃为牺牲剂, 在可见光(λ＞420 nm)照射下, 在不借助任何贵金属的情况下, 负载量为8%(质量分数)的Ni(PO₃)₂-Ni₂P/CdS NPs复合材料的光催化产氢速率达到4237 μmol·g^?1·h^?1, 为CdS NPs(217 μmol·g^?1·h^?1)的19倍. 在产氢循环实验中, 反应进行到第6次循环(18 h)后, 复合材料的产氢速率约为初始的89%, 具有较好的稳定性. 与CdS NPs相比, Ni(PO₃)₂-Ni₂P/CdS NPs的吸收边明显红移, 禁带宽度降至1.86 eV, 并降低了H⁺还原的过电位, 显示出增强的光吸收性能和适宜的带隙结构. 通过Ni(PO₃)₂-Ni₂P与CdS NPs之间的协同效应, 有效促进了光生载流子的分离, 提高了产氢活性和稳定性.     

新型磷-钒-氧层状化合物[H2en]2[H3O]6[Co(H2O)2(VO)8(OH)4(PO4)8]的水热合成与晶体结构

金属磷酸盐材料在吸附、离子交换、离子传导和催化剂方面有潜在的应用前景[1～5]. 近年来, 通过水热反应合成了一些A-V-P-O化合物. 在这些化合物中, A一般为碱金属或有机阳离子, 如层状结构的[H2N(C4H8)2NH2][(VO)4(OH)4(PO4)2][6] 和[H2N(C2H4)3NH2][(VO)8(HPO4)3(PO4)4*(OH)2]*2H2O[6], 一维链状结构的 [H2NCH2CH2NH3(VO)(PO4)][7], 手性双螺旋结构的 [(CH3)2NH2]K4[(VO)10(H2O)2(OH)4(PO4)7]*H2O[8]以及具有三维骨架结构的化合物 [H3N(CH2)3NH3K(VO)3(PO4)3][9], [H3N(CH2)3NH3]2[V(H2O)2(VO)6(OH)2(HPO4)3(PO4)5]*3H2O[10]和[H3N(CH2)2NH3][(VO)3(H2O)2(PO4)2(HPO4)4][11].     

Determination of the labile species of zinc by anodic stripping staircase voltammetry, with special reference to correlation with the toxicity to tetrahymena

Anodic stripping staircase voltammetry (ASSV) has been tested as a method to determine the concentration of “free” ions and very labile complexes of zinc. These species are thought to be primarily responsible for the toxic effect of zinc on the ciliated protozoan Tetrahymena pyriformis. ASSV and toxicological experiments were performed in an inorganic salt medium and the effects of Cu interference were studied. Even though the ASSV results were encumbered with problems, the results agreed well with the toxicological effects. In contrast, calculations based on the solubility product of Zn₃ (PO₄)₂·4H₂O could lead to erroneous results because kinetic and other effects result in very slow precipitation of zinc phosphate at the concentration levels in the salt medium used. In this medium there is a dose-dependent effect of zinc on Tetrahymena which is in agreement with the ASSV data, which indicate that all the zinc is in a labile form. The study emphasizes the importance of using experimental determinations in preference to theoretical models, which may predict quite erroneous results.     

三维无机-有机杂化微孔化合物[Zn3(BTC)2(H2O)3]n的合成与结构

传统的沸石和分子筛微孔晶体材料是指以硅酸盐、硅铝酸盐、磷铝酸盐和无机金属磷酸盐为骨架的晶体材料^[1,2].     

Removal of heavy metal ions from aqueous solutions by alkaline-earth metal phosphates

The possibility of utilization of calcium or magnesium phosphates of various composition for heavy and non-ferrous metal extraction from aqueous solutions has been studied. The efficiency of the phosphates in removal of Pb(II), Cr(III) and Fe(III) ions has been shown to decrease in the following sequence: Mg₃(PO₄)₂>MgNH₄PO₄>Ca₃(PO₄)₂>CaHPO₄>Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ which is inverse to their hydrolytic stability series. It has been established that phosphates of non-apatite structure are capable of binding up to 12 mmol g⁻¹ of the named heavy metals by a chemical interaction. Hydroxyapatite interacts with the polyvalent metal ions via either the above mentioned or ion-exchange mechanism, depending on preparation method used for the apatite and the nature of metal.     

磷酸钒锂/石墨烯复合正极材料的制备及表征

通过三聚氰胺甲醛树脂(MR)中的羟基与石墨烯氧化物(GO)中的羧基发生的沉淀反应来制备功能化的氧化石墨烯前驱体,然后利用溶胶-凝胶及高温热处理方法制备磷酸钒锂/石墨烯复合材料,利用此材料制备了电池电极,并对电极材料进行了结构和电化学表征。结果表明,所得磷酸钒锂为单斜晶系结构,石墨烯堆叠程度显著降低,也有效避免了磷酸钒锂颗粒的团聚,提高了材料的电化学性能。电池的充放电曲线极化较小,在3.0~4.3 V的区间内20 C倍率仍有86 mA·h/g的可逆容量。0.1 C循环100次后容量为119.7 mA·h/g,容量保持率94%。在3.0~4.8 V的高电压区间,10 C倍率下可逆容量80 mA·h/g,0.1 C循环100次后仍有145.6 mA·h/g的可逆容量。优异的循环和倍率性能以及较低的碳含量符合锂离子正极材料实用的要求。     

Synthesis, spectral and structural characterization of three zinc(II) azide complexes with aminopyrazine

The reaction between zinc(II) azide, Zn(N₃)₂ and aminopyrazine (ampyz) afforded the complexes: [Zn(N₃)₂(ampyz)₂] (1), [Zn(N₃)₂(ampyz)]_n (2) and [Zn₃(N₃)₆(ampyz)₂]_n (3). These complexes are characterized by spectroscopic and crystallographic methods. The IR spectra of these compounds are measured and discussed. The structure of 1 consists of isolated tetrahedral zinc atom surrounded by two mono-dentate N-ampyz and two terminal azido ligands. Complex 2 features a zigzag chain of zinc centers in which each zinc is surrounded by alternate di-EO (end-on) and di-EE (end-to-end) azide bridges, the chain thus contains alternate four-membered Zn₂N₂ and eight-membered Zn₂(NNN)₂ rings. The two ampyz ligands are located in cis-arrangement and each of them further binds another zinc atom giving rise to a 3D network. Complex 3 contains two structurally different zinc atoms; the six-coordinate Zn(1) center links two di-EO azido bridges and two trans ampyz, thus having ZnN₆ chromophore. The five-coordinate Zn(2) center binds two di-EO bridging azido groups and the fifth position is occupied by an N atom from a bridging ampyz molecule. Both zinc centers, therefore participate in the formation of a 1D chain of cyclic Zn₂N₂ units. Each ampyz ligand binds another zinc atom via the second pyrazinic N atom giving another cross-chain and thus the structure consists of 2D sheets. In these three complexes the azido ligands of all types are asymmetric and linear within the experimental error.     

镀锡层上钛-磷复合体系钝化膜的制备与表征

通过钛盐与磷酸盐体系复配的方法,在镀锡层表面得到了一种钛-磷复合体系钝化膜. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱 (XPS)、盐雾试验、Tafel极化曲线和EIS交流阻抗谱测试等方法,研究了所得钝化膜的表面形貌、组成与耐蚀性能. 结果表明,得到的钝化膜层的主要组成成分为Ti₃(PO₄)₄nH₂O和TiO₂,在镀锡层表面结晶细致并有封孔的作用,因此有很好的耐蚀性能.