以生物质为前驱体合成的碳材料在电化学中的应用

碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一。近年来,碳纳米技术的研究相当活跃,多种多样(针状、棒状、桶状等)的碳晶体层出不穷。合成的碳材料中主要有碳纳米管、石墨烯、碳纤维、碳球等。由于碳材料的高比表面积、高稳定性以及良好的导电性,使其在电化学中有广泛的应用。相比于传统的碳材料方法,直接用生物质为前驱体合成碳材料由于成本廉价、合成方法绿色简便,从而更易于大规模工业化生产。同时,用生物质合成碳材料时,会原位引入氮磷等杂原子,对碳材料的性能将产生很大的影响。生物质基碳材料以其优越的性能在燃料电池、超级电容器、锂离子电池等领域有着广阔的应用前景,成为很多金属材料的有效替代品。本文综述了以生物质为前驱体合成的碳材料在电化学中的应用。     

影响Li2ZrO3在高温下吸收CO2的因素

于不同条件下合成了一系列用于在高温下吸收CO2的Li2ZrO3材料.用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）分别观察和评价了合成材料的表面形貌与结构特征,使用热重分析（TG）仪研究了Li2ZrO3材料吸收CO2的性能.实验结果表明,合成温度影响材料的结构和表面性质,从而影响材料吸收CO2的性能,在800 ℃合成的Li2ZrO3材料吸收CO2的性能比较好,合成温度过高或过低都不利于材料吸收CO2.同时,气氛中CO2的含量也影响材料吸收CO2的速度,在CO2体积百分含量比较高的条件下,材料吸收CO2的速度较快.此外,本研究不进行任何元素的添加即可合成出吸收性能比较好的Li2ZrO3材料.     

纳米稀土磷酸盐(Gd,Y)PO4:Tb的室温固相合成及发光性能

三基色荧光灯用绿色发光材料,其发光效率对总的光通量影响很大[1],因而探索不同体系的绿色发光材料的合成将意义重大.由于Tb3 离子具有较好的特征绿色发射,所以研究铽的不同体系绿粉一直是人们所感兴趣的课题[2].稀土磷酸盐发光材料具有发光亮度高,合成温度适中,色坐标x值大等优点,因而成为当前材料科学的热门[3-5].     

脊髓损伤修复再生支架材料研究进展

综述了近几年用于脊髓损伤修复的支架材料,包括可注射水凝胶和预制成型用天然聚合物、去细胞基质以及合成材料,并分析了材料种类、制备技术以及体内外应用现状与发展趋势。     

喷雾干燥-高温固相法制备纳米LiFePO4与LiFePO4/C材料及性能研究

采用喷雾干燥-高温固相法制备纳米LiFePO₄与LiFePO₄/C正极材料，用X-射线衍射，扫描电镜等对合成材料进行了表征，并对以LiFePO₄为正极的电池进行了电化学性能测试。结果表明:材料合成最佳煅烧温度为600 ℃;合成过程中由于碳对LiFePO₄晶型的生长有一定的抑制作用，相对于纯LiFePO₄材料，LiFePO₄/C材料粒径更小;并且，在此最佳合成温度下合成的LiF     

以滤纸为模板合成新型介孔生物活性玻璃微管材料

用快速滤纸为生物模板,通过先浸渍后焙烧的方法合成了介孔生物活性玻璃微管材料。快速滤纸的管状结构被完美复制,其管壁为生成的介孔生物玻璃材料。通过在合成过程中引入铁元素可以使材料具有一定的磁性。材料的形貌、结构和磁性通过扫描电镜、粉末X射线衍射、透射电镜、氮气吸附-脱附曲线,红外光谱和磁滞回线进行了表征。并且通过模拟体液浸泡方法考察了其矿化能力,以地塞米松为模型药物考察其释药能力和生物相容性。合成的介孔生物活性玻璃微管材料具有复杂的管状多级结构、快速的矿化能力和良好的生物相容性,并具备一定的磁性,是一种不可多得的药物缓释材料。     

聚苯基喹噁啉的研究与应用进展

聚苯基喹噁啉(PPQ)是一类重要的热塑性芳杂环聚合物材料。苯基取代喹噁啉环赋予了PPQ优良的耐热稳定性、耐水解性以及在有机溶剂中良好的溶解性。本文综述了近年来国内外在PPQ材料基础研究与应用领域内的最新进展情况,从四酮单体的合成、PPQ的合成以及在高技术领域中的应用等角度进行了阐述。着重介绍了PPQ在集成电路层间介质材料、先进显示用电子传输材料以及燃料电池质子交换膜材料中的应用,最后结合作者的研究工作对PPQ材料在未来高技术领域中的应用前景进行了展望。     

以滤纸为模板合成新型介孔生物活性玻璃微管材料

用快速滤纸为生物模板,通过先浸渍后焙烧的方法合成了介孔生物活性玻璃微管材料。快速滤纸的管状结构被完美复制,其管壁为生成的介孔生物玻璃材料。通过在合成过程中引入铁元素可以使材料具有一定的磁性。材料的形貌、结构和磁性通过扫描电镜、粉末X射线衍射、透射电镜、氮气吸附-脱附曲线,红外光谱和磁滞回线进行了表征。并且通过模拟体液浸泡方法考察了其矿化能力,以地塞米松为模型药物考察其释药能力和生物相容性。合成的介孔生物活性玻璃微管材料具有复杂的管状多级结构、快速的矿化能力和良好的生物相容性,并具备一定的磁性,是一种不可多得的药物缓释材料。     

无机纳米与多孔材料合成中的凝聚态化学

所谓凝聚态,一般意义上是指液态和固态,而凝聚态化学,即是在固相和液相中的各种化学过程。在无机材料,特别是无机纳米与多孔材料的合成制备中,凝聚态化学过程贯穿其中,几乎无处不在。在固相材料合成过程中,通过液相中的各种化学反应以获得目标固体材料的所需组分和物相,也许就是无机材料合成中一个最基本的凝聚态化学问题;而多孔如微孔或介孔材料合成中,更涉及伴随组分和物相形成过程中的孔结构形成与调控;进一步,在制备面向实际应用如催化剂和药物载体时,则在以上的各项要求之外,还必须考虑材料的表面活性位、缺陷等关键因素,以及颗粒尺寸、分散性和形貌等几何和物理特性。本文以无机氧化物为对象,讨论了无机材料在凝聚态化学合成过程中的几个侧面,包括纳米颗粒和粉体的化学合成方法,多孔材料的合成和多孔复相结构的合成调控,以及多级孔结构沸石的合成制备与催化性能,以期能加深对材料合成中凝聚态化学过程的认识,并期待以凝聚态化学为指导,进一步推动无机材料特别是纳米多孔材料合成的发展。     

石质文物表面生物矿化保护材料的仿生制备

许多濒危石质文物急需进行保护处理. 但是, 调查表明已经使用过的表面防护材料很难令人满意, 探索新的石质文物保护材料已是当务之急. 本工作以石质文物表面天然生成的生物矿化膜为仿生合成目标, 依据生物矿化的原理, 以硫酸软骨素作为有机模板, 草酸钙的亚稳过饱和溶液作为无机前驱物, 室温下在石材表面仿生合成了主要成分为一水草酸钙的无机表面保护材料. 其制备工艺用正交试验进行了优化; 结构和形貌用X射线衍射分析仪和原子力显微镜进行了表征; 通过憎水性、耐污性和耐酸性试验进行了合成膜的保护性能测试, 效果良好. 本方法为开拓新的石质文物保护材料提供了思路.     

食品中苏丹红Ⅰ和辣椒红的表面增强拉曼散射(SERS)光谱与激发-发射矩阵荧光光谱鉴别

利用表面增强拉曼散射(SERS)光谱及激发-发射矩阵(EEM)荧光光谱对食品中非法添加剂苏丹红Ⅰ和合法食品添加剂辣椒红进行了定性分析和检测. SERS光谱结果表明, 苏丹红Ⅰ在低波数区域分子的扭转振动信号增强比较明显; 而辣椒红在1521和1158 cm^-1处拉曼信号增强效果比较明显; EEM荧光光谱结果表明, 苏丹红Ⅰ的乙醇溶液在P₁(λ_ex=285 nm, λ_em=345 nm)和P₂(λ_ex= 335 nm, λ_em=548 nm)处有2个明显的荧光特征峰; 而辣椒红的乙醇溶液有3个特征荧光峰, 分别为P₁(λ_ex=545 nm, λ_em=580 nm), P₂(λ_ex=560 nm, λ_em=665 nm)和P₃(λ_ex=608 nm, λ_em=672 nm).     

用双波长分光光度法测定稀土和钪在其混合物中的含量

氨基C酸偶氮氯膦曾用于稀土胶溶络合物体系[1]。该显色剂在醋酸介质中与各稀土元素及钪形成稳定的络合物。这两种络合物的吸收光谱有明显的差异,利用这些差异,我们应用双波长分光光度法直接分别测定了稀土和钪在其混合物中的含量。方法简便、快速。     

Electrospinning Synthesis and Photoluminescence Properties of SnO2：xEu3＋ Nanofibers

NnO2：xEu3＋（x=O, 1%, 3%, 5%, molar fraction） fibers were synthesized by electrospinning technology. The size of the as-prepared fibers is relatively uniform and the average diameter is about 200 nm with a large draw ratio. The as-prepared Eu3＋ doped SnO2 nanofibers have a rutile structure and consist of crystallitc grains with an average size of about 10 nm. A slight red shift of the A1gand Bag vibration modes and an additional peak at 288 nm were observed in the Raman spectra of the nanofibers. The energies of bandgaps of the SnO2 nanofiber with Eu doping of 1% and 3% are 2.64 eV, and the energy of bandgap is 2.94 eV with Eu doping of 5%（molar fraction）. There is only orange emission（5D0→7F1 magnetic dipole transition） for Eu doped SnO2 nanofibers, and no red emission could be observed. The orange emission upon indirect excitation splits into three peaks and the peak intensity at the excitation wavelength of 275 nm is higher than that at the excitation wavelength of 488 nm.     

Dy3+离子掺杂的全色荧光粉Ca9La(PO4)7的制备及发光特性

采用高温固相法合成了Ca₉La(PO₄)₇:Dy³⁺发光材料. 荧光粉的晶体结构和微观尺寸由X射线粉末衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)测定. 光致激发和发射光谱发光揭示了材料的光学特性. 实验结果显示: Ca₉La(PO₄)₇:Dy³⁺能够有效吸收紫外-可见光(300-460 nm)而被激发, 呈现一系列的吸收峰. 样品在350 nm近紫外光激发下, 有较强的蓝光(481 nm)和黄光(573 nm)两个窄带发射, 混合成优质的白光发射, 该白光色坐标在国际照明委员会(CIE)色品图中分布在无色点D65 (0.313, 0329)周围. 随着掺杂Dy³⁺离子的摩尔分数的增加, 两种发射均发生浓度猝灭现象, Dy³⁺离子的最佳掺杂为0.05(摩尔分数), 电偶极-电偶极相互作用是主要的猝灭机理.     

Laser-induced fluorescence, dispersed fluorescence and lifetime measurements of jet-cooled chloro-substituted benzyl radicals

We measured the laser-induced fluorescence (LIF) and dispersed fluorescence (DF) spectra of jet-cooled -, o- and m-chlorobenzyl radicals after they were generated by the 193 nm photolysis of the corresponding parent molecules. The vibronically resolved spectra were obtained to analyze their D₁–D₀ transitions. The fluorescence lifetimes of -, o-, m- and p-chlorobenzyls in the zeroth vibrational levels of the D₁ states were measured to estimate the oscillator strengths of a series of benzyl derivatives. It was found that the -substitution is inefficient to break the ‘accidental forbiddenness' of the D₁–D₀ transition of benzyl, while the ring-substitution enhances the oscillator strength by 50%.     

萘酰亚胺类荧光染料及共聚型荧光聚氨酯乳液的合成与性能

首先以4-溴-1,8-萘酐、2-氨基-1,3-丙二醇和甲醇钠为原料, 经亚胺化和取代两步反应合成出4-甲氧基-N-(2-羟基-1-羟甲基乙基)-1, 8-萘酰亚胺(MHHNA)活性荧光染料, 然后将其作为扩链剂通过相反转自乳化法制备出了共聚型荧光聚氨酯(PU) (PU-MHHNA)乳液, 并分别采用核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³CNMR)、元素分析、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、粒度分析、氙灯老化等方法对所得荧光染料的化学结构、PU乳液及乳胶膜的性能进行了表征. 结果表明, MHHNA和PU-MHHNA的荧光量子产率分别为0.73 和0.92, MHHNA的用量对所得PU乳液的胶体性质没有明显影响. PU-MHHNA的丙酮溶液在UV-Vis 吸收光谱上的最大吸收波长(λ_max)为360.6 nm, 在荧光光谱上的最大激发波长(λ_ex)和最大发射波长(λ_em)分别为362和435 nm. 随着温度的升高, PU-MHHNA的荧光强度逐渐降低. PU-MHHNA乳胶膜的耐光色牢度和耐溶剂色牢度均明显高于共混型荧光聚氨酯(PU/MBNA)乳胶膜.     

聚芳醚酮在溶液中的分子构象与分子极化

经从头计算,得到4,4'-二氟苯酮二面角为44°,MES₃二面角为51°;用UV光谱法研究了单分散齐聚物在H₂SO₄中的分子构象与极化,结果表明:H₂SO₄使碳基质子化是产生极化的主要因素之一,由此产生的新吸收峰在λ=400nm左右;极化作用产生的平面构象经重叠后在λ=500nm左右产生另一新的吸收峰.由质子化模型并考虑组态相互作用的计算结果与文献一致.证明了聚芳醚酮高聚物在H₂SO₄中,于400nm左右处产生的峰(UV)为羰基极化的结果,指明在H₂SO₄中测其分子量时应按羰基含量校正.     

黄豆黄素与黄豆黄苷吸收光谱和荧光光谱的比较研究

研究了黄豆黄素和黄豆黄苷在不同pH条件下的吸收光谱和荧光光谱, 从分子结构的角度解释了二者呈现不同光谱特征的原因. 黄豆黄素分子基本无荧光. 在弱碱性时, 黄豆黄素分子发生7-OH质子的电离, 导致吸收光谱中320 nm的吸收峰红移至348 nm. 采用pH-光度法测得7-OH质子的电离常数pK_a1=7.08±0.04. 黄豆黄素一价阴离子呈现较强荧光, 最大激发和发射波长λ_ex/λ_em分别为334 nm/464 nm, 荧光量子产率为0.049. 在碱性溶液中, 黄豆黄素4'-OH质子电离, 导致吸收光谱中254 nm的吸收峰红移至260 nm, 电离常数pK_a2=9.96±0.01. 黄豆黄苷分子基本无荧光. 在碱性条件下, 黄豆黄苷分子的4'-OH质子发生电离, 导致吸收光谱中256 nm的吸收峰红移至 280 nm, 电离常数pK_a=9.81±0.03. 黄豆黄苷阴离子基本无荧光, 但在热碱性条件下发生γ-吡喃酮环裂解反应而产生较强荧光, λ_ex/λ_em为288 nm/388 nm, 裂解产物的荧光量子产率为0.056. 虽然, 黄豆黄苷与黄豆黄素是苷与苷元的关系, 但黄豆黄苷不能在热碱性条件下通过糖苷水解转变为黄豆黄素, 二者的荧光增强机理存在本质不同.     

2,2'-联吡啶二氢双三碘基盐(2,2'-bipyH2)(I3)2的合成、晶体结构和谱学性质

合成了标题化合物并测定其晶体结构.晶体属三斜晶系,P1空间群,α=0.80284(8)nm,b=0.95993(6)nm,c=0.71660(9)nm,α=102.016(9)°,β=111.933(9)°,γ=101.650(8)°,V=0.4767(1)nm³,Z=1,D_c=3.21g·cm^-3,F(000)=404,μ(MoK_a)=98.77cm^-1.晶体中存在反式平面型的(2,2'-bipyH₂)²⁺阳离子和线性的I₃^-阴离子.晶体由[(2,2'-bipyH₂)(I₃)₂]_∞链堆积而成,同一层的链间存在N-H···I氢键,氢键键长N···I为0.349nm.用UV-Vis光谱和¹H NMR谱对标题化合物进行了表征.     

Solvent dependence of the steady-state rate of O2 generation upon excitation of dissolved oxygen by cw 1267 nm laser radiation in air-saturated solutions: Estimates of the absorbance and molar absorption coefficients of oxygen at the excitation wavelength

The rates of oxygenation of the ¹O₂ trap, 1,3-diphenylisobenzofuran were measured in air-saturated organic solvents and heterogeneous D₂O-sodium dodecyl sulfate dispersions upon infrared (1267 ± 4 nm) laser irradiation. The absorbance and molar absorption coefficients of oxygen corresponding to this wavelength were estimated from the observed oxygenation rates. The data suggest that ¹O₂ was formed due to direct oxygen excitation without appreciable involvement of vibrationally excited solvent molecules. The minor ‘pseudophase’ of detergent micelles was shown to strongly enhance overall ¹O₂ production in D₂O-detergent dispersions.