阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石的表面性质研究

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、吐温-80（Tween-80）及两种表面活性剂复合改性镁铝水滑石,得到SDBS-LDHs,Tween-LDHs及SDBS/Tween-LDHs₃种改性水滑石。利用反相气相色谱法（IGC）对样品进行表面性质的研究,定量计算了表面吸附自由能（ΔG₀）和表面能色散组分（γ_s^d）。结果表明,改性材料的ΔG₀与γ_s^d值均比未处理的镁铝水滑石小,其中阴-非离子表面活性剂复合改性后的水滑石的ΔG₀与γ_s^d值最小,说明阴-非离子表面活性剂复合改性水滑石较单一改性水滑石更有利于提高材料的稳定性。此外,各类水滑石的γ_s^d值均随着温度的升高而减小,因此,在制备聚合物/水滑石类材料时,可以利用提高温度来改善其与聚合物的相容性。     

铒掺杂羟基磷灰石的荧光及其生物矿化性能

通过共沉淀法制备铒掺杂羟基磷灰石（Er-HAP）颗粒,应用Materials Studio模拟与X射线衍射、扫描电镜-能量色散谱、X射线光电子能谱和荧光光谱分析对其晶体结构、表面化学成分及其荧光性能进行表征。结果表明,离子半径稍小的Er³⁺会竞争性占据HAP晶格中一个Ca²⁺位点,在340 nm波长激发下,Er-HAP颗粒能在419 nm（紫色）、458 nm（蓝色）、501 nm（绿色）和535 nm（绿色）处发出很强的特征荧光,光致发光显示的4个发光带相应归属于⁴F_3/2→⁴I_15/2、⁴F_5/2→⁴I_15/2、⁴F_7/2→⁴I_15/2和⁴S_3/2→⁴I_15/2过渡态。相比掺杂量（物质的量分数）1% 的Er-HAP,掺杂量9% 的Er-HAP颗粒表面矿化速度和成骨性能均明显下降,即当Er掺杂量在约1% 时,其Er-HAP生物矿化能力相对较强。     

介孔硅铝酸盐的合成及其在傅克反应中的催化性能

采用溶胶凝胶法合成了一系列有序性好且酸性较强的介孔硅铝酸盐材料。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、²⁷Al核磁共振(²⁷Al NMR)、氨气程序升温脱附(HN₃-TPD)及吡啶吸附红外光谱(Py-FT-IR)对制备的介孔硅铝酸盐材料的结构和性能进行表征,并考察了材料在苯甲醚和苯甲醇的傅克烷基化反应中的催化活性。实验结果表明：合成过程中,表面活性剂的用量、硅铝物质的量的比会影响材料结构的有序性,醋酸用量对材料结构有序性影响很小;进一步研究结果表明,n_Si / n_Al比会影响材料的酸催化活性,当n_Si / n_Al=10时材料的酸催化活性最高。氨气程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱表明n_Si / n_Al=10的材料含有最多的B酸酸量。     

WxC-MCM-48催化剂的合成、表征及加氢脱硫催化性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂，仲钨酸铵为钨源，采用水热晶化法一步合成了不同钨含量(以Si、W物质的量比n_Si/n_W表示)的WO₃-MCM-48，然后经甲烷/氢气(V/V=1/4)混和气体程序升温还原碳化(TPC)，制备出了W_xC-MCM-48(x=1、2)催化剂，采用XRD、N₂吸附-脱附和NH₃-TPD对样品的结构进行了表征，用噻吩作为模型化合物，对W_xC-MCM-48催化剂的加氢脱硫催化活性进行了评价。结果表明，在一定钨含量的条件下，WO₃-MCM-48和W_xC-MCM-48样品仍然保持MCM-48的三维立方有序介孔结构，n_Si/n_W=30～15时，碳化钨的物相为W₂C；n_Si/n_W=7.5时，碳化钨为W₂C和WC物相，W_xC-MCM-48催化剂表现出了良好的加氢脱硫催化性能。     

通道离子替换磷灰石固溶体比较晶体化学XRD研究

采用单相共沉淀法和隋性气体保护下的固相反应法制备了不同通道离子替换固溶体磷灰石[X₁-X₂AP]。利用XRD对通道离子替换磷灰石固溶体进行了比较晶体化学研究,结果表明:晶胞参数随通道离子半径的增大,a₀增大,c₀反而减小,且OH-ClAP和F-OHAP变化呈线性关系,符合Vegard定律,而F-ClAP在富F^-端的变化不呈线性关系;由于[PO₄]四面体沿[101]方向的滑移,c₀随a₀的变化而变化,且c₀^-2与a₀^-2呈线性关系[c₀^-2=-a₀^-2+3.2348]。     

羟基磷灰石/胶原矿化机理的研究进展

仿生合成的羟基磷灰石(HAp)/胶原复合材料的结构和成分与天然骨相似,具有很好的生物相容性、生物活性和生物可降解性,有望成为新一代的骨替代材料。羟基磷灰石/胶原矿化过程其实质是晶体在自组装的胶原纤维上形成的过程,但这一过程在体内是如何进行的至今仍然不清楚。对胶原矿化机理的研究能为制备具有更优越结构和功能的新型骨替代材料提供理论参考。本文概述了羟基磷灰石/胶原矿化机理的研究进展。     

温和条件下制备形貌可控的羟基磷灰石

在温和条件下采用简单的实验方法成功制备出不同结构和形貌的羟基磷灰石(HAP)纳米粒子。采用沉淀-水解两步法,以PEG和PVP为表面活性剂,在沉淀步骤制备出前驱体CaHPO₄粒子,然后在100℃、常压条件下水解获得高结晶度的HAP纳米棒。采用PEG制备的纳米棒形貌均匀、纵横比高;采用PVP制备的纳米棒尺寸范围较宽且尺寸较小。直接采用一步沉淀法也能够成功制备出HAP纳米粒子。采用PEG制备出麦穗状的纳米粒子;采用PVP制备出尺寸小的纳米棒和纳米粒子混合物。HAP纳米晶的结构和形貌因制备条件不同发生很大变化,故而控制其合成,有望用于生物医药领域。     

表面活性剂对染料敏化太阳能电池光电性能的提高

在硝酸/醋酸(HNO₃/HAc)的水溶液中分别加入十二烷基苯磺酸钠(DBS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、吐温20等不同类型的表面活性剂来水解钛酸四正丁酯制得前驱体溶液,通过水热法制备纳晶TiO₂,并组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。通过XRD、SEM和UV-Vis对纳晶TiO₂薄膜进行表征,并对DSSC进行光电流-光电压(I-V)曲线的测试,研究了不同类型的表面活性剂和不同浓度的CTAB对DSSC光电性能的影响。结果表明：加入阳离子表面活性剂CTAB时提高了DSSC的光电性能,而加入阴离子表面活性剂DBS和非离子表面活性剂吐温20时,DSSC的光电性能反而降低。随着CTAB浓度的增加,电池的光电性能先提高后下降,当c_CTAB=0.08 mol·L^-1时,DSSC的光电转化效率最高为5.76%,比不添加表面活性剂制备的纳晶TiO₂所组装的DSSC的光电转化效率提高了约18%。     

基于二羟基萘二磺酸根的配合物Na3[Na5(dhns)2]·(phen)4·2H2O的合成、晶体结构和热稳定性

2,7-二羟基萘-3, 6-二磺酸二钠盐(Na₂H₂dhns)与邻菲罗啉在乙醇/水溶液中自组装得到一新的配合物Na₃[Na₅(dhns)₂]·(phen)₄ ·2H₂O (1),并用CHN元素分析、IR、TGA和X-射线单晶衍射分析进行了表征。晶体属正交晶系, Pna2₁空间群, a=2.829 85(12) nm,b=1.038 99(14) nm, c=2.259 23(13) nm, V=6.642 6(10) nm³, Z=4, D_c=1.573 g·cm^-3, R₁=0.050 6, wR₂=0.124 0, S=1.05。     

含二吡啶[3,2-a：2’,3’-c]并吩嗪-2-羧酸的Co(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及光催化性能研究

本文利用二吡啶[3,2-a:2',3'-c]并吩嗪-2-羧酸(HDPPZC)作为有机配体在水热条件下制备了配合物[CoCl_0.5(H₂O)_0.5(HDPPZC)₂](PW₁₂O₄₀)_0.5·3.5H₂O (1),利用X-射线单晶衍射、元素分析、紫外可见吸收光谱和差热分析对该化合物的结构进行了表征。单晶结构分析表明该晶体属于三斜晶系,P1 空间群,晶胞系数a=1.036 0(2) nm,b=1.564 0(3) nm,c=1.656 0(3) nm,α=80.99(3)°,β=84.93(3)°,γ=85.44(3)°,V=2.6339(9) nm³,Z=1。配合物1是由零维离散结构通过氢键和π-π堆积形成的二维超分子结构。本文还研究了该化合物对罗丹明B的光催化降解性质。