铽掺杂纳米晶GaN薄膜的室温可见发光

利用直流磁控反应式共溅射方法制备了GaN：Tb薄膜。XRD结果显示,该薄膜为纳米晶结构,根据Scherrer公式,计算得到了GaN薄膜晶粒的平均大小为4．8nm;紫外可见谱表明在可见光区薄膜的平均透过率大于75％,同时利用Tauc公式计算得到了薄膜的光学带隙为3．07eV;测量了薄膜的室温光致发光谱,获得了Tb^3＋在可见光区（位于497．0,552．4,594．2以及627．8nm）的本征发光。     

2,3-环戊烯并吡啶的多相催化合成

以丙烯醛和环戊酮为原料,用固定床多相催化法合成了2,3-环戊烯并吡啶,收率65%(以环戊酮质量计算),含量高于50%.     

高分散共轭聚合物-金属有机框架纳米立方体的制备及抗肿瘤应用

纳米尺寸的金属有机框架材料兼具传统框架材料的规整孔隙、高比表面积,和纳米材料在活体中的高渗透和长滞留效应,被广泛应用于药物递送领域.然而,单纯递送化疗药物对肿瘤的治疗效果有限,通常需要联合其他治疗方式以提高治疗效果.本工作开发了一种普适的合成方案,用于共轭聚合物-沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)复合纳米立方体的制备.借助表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵,将疏水共轭聚合物聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并[2,1-b;3,4-b’]二噻吩)-alt-4,7(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT)包裹在ZIF-8中,得到大小约60 nm的纳米立方体.接着,通过两亲性嵌段共聚物F127的修饰实现其在水溶液中的高分散性和胶体稳定性.该复合材料能够高效负载抗肿瘤药物阿霉素并实现酸响应的药物释放,有助于肿瘤的化疗.同时,ZIF-8的包裹也将PCPDTBT的光热转换效率大幅提升至42.5%,可用于高效的光热治疗.动物实验表明,通过化疗和光热治疗的联合,载药后的复合纳米立方体能够在激光照射下显著抑制肿瘤的生长且不会对正常组织造成明显损伤,是一种高效的抗肿瘤试剂.     

酚酞衍生物的合成及其变色反应

为了提高化学及相关专业高年级本科生有机化学实验的综合技能,本文设计了酚酞衍生物的合成、分离、紫外光谱的测定以及趣味变色的综合实验。分别通过四种苯酚的衍生物,在甲基磺酸中与邻苯二甲酸酐反应合成了酚酞衍生物,通过中和、萃取、抽滤、旋蒸、重结晶等基本有机合成的操作分离提纯。酚酞衍生物的乙醇溶液均是无色的,但随着取代基的变化,酚酞衍生物的碱性水溶液的颜色从红色向蓝色逐渐过渡。这一现象清楚地表明了取代基的给电子效应使得酚酞碱式结构的紫外最大吸收波长发生了明显的红移。酚酞衍生物在pH <0的强酸溶液中显色,而在pH> 12的强碱性水溶液中是无色的,这与酚酞在不同pH下的分子结构密切相关。本实验用Gaussian软件优化了不同pH条件下酚酞衍生物的结构,探讨了酚酞衍生物的分子结构和颜色之间的关系。最后利用酚酞的酸碱变色反应,设计了多组趣味实验,让学生深刻体会化学实验中的学以致用和寓教于乐。     

时空域双边滤波背景抑制算法研究

红外图像中的强边缘一直是制约红外弱小目标检测概率的重要因素,同时是产生目标虚警的重要来源。采用能够同时利用邻域空间欧式距离和灰度值相似性的双边滤波,并针对天基红外系统中帧间背景缓慢变化的特点,设计一种基于时空域的双边滤波法,实验验证该方法对复杂背景的强边缘具有很好地抑制效果,信杂比增益大于3.6,同时能够很好地保留目标能量,目标能量损失因子D factor小于0.2,有效地提高目标的局域信杂比。     

具积分边值条件的迁移方程的性质

在L~1空间上研究了一类增生的细菌群体中具积分边界条件的迁移方程.得出迁移算子是预解正算子,微分算子的共轭算子及共轭算子的定义域.证明了迁移算子的共轭算子定义域的正锥在共轭空间的正锥中共尾.最后证明了迁移算子的增长界等于其谱界.     

碳螺旋纤维/MnO2复合材料的电化学性能

利用电泳沉积法(EPD)制备碳螺旋纤维基MnO_2@CMC复合材料,采用电子扫描电镜、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)对其形貌和结构进行表征并测试其电容性能,结果显示:当电位差扫描速率为5 m V·s-1时,充放电容量较高,可达115F·g-1,在0.2 A·g-1的扫描电流下,循环200圈后电容量为96.7 F·g-1,为起始电容量的89.5%,表现出良好的电容保持率和循环稳定性。     

钯催化氧化N—H键羰基化反应合成1,3,4⁃噁二唑⁃2(3H)⁃酮杂环化合物机理的理论研究

通过密度泛函理论(DFT)研究了钯催化氧化N—H键羰基化反应合成1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮杂环化合物的反应机理. 计算结果表明, 这一反应的催化循环包含N1—H活化、 羰基插入、 N2—H活化和还原消除4个阶段. 反应首先通过协同金属化/去质子化机理活化N1—H键, 然后羰基插入Pd—N1键生成稳定的六元金属环中间体, 随后通过一步反应直接发生N2—H键活化, 最后还原消除. 其中, 羰基插入是整个催化循环的决速步骤, 能垒为102.0 kJ/mol. 研究了配体效应和取代基效应, 其结果与已有的实验结果一致.     

多孔有机含BINAP聚合物负载Rh催化剂在苯乙烯不对称氢甲酰化中的应用:柔性手性口袋对产物对映体选择性的提高作用

不对称氢甲酰化是合成具有单一光学活性物质(如光学活性的醛、α-氨基酸和醇等)最为重要的反应之一.尽管不对称氢甲酰化反应的研究超过40年,但仍然是催化体系中具有挑战性的课题.该反应涉及到产物的化学选择性、立体选择性和对映体选择性的优化.目前,在Rh催化体系中,使用磷-亚磷酸酯手性配体或双亚磷酸酯配体可以在不对称氢甲酰化反应中取得优异的催化性能.然而在Rh/手性双膦配体催化体系中,不对称氢甲酰化反应性能通常很低.以BINAP配体为例,负载Rh金属后,在催化苯乙烯不对称氢甲酰化反应中,产物的ee值只有25％.同时,由于均相催化体系存在催化剂回收和产物提纯等问题,因此有必要研究多相不对称氢甲酰化反应催化剂.本文使用乙烯基修饰的BINAP配体5,5'-divinyl-BINAP与具有不同结构的共聚单体二乙烯基苯或1,3,5-三乙烯基苯基苯共聚,得到具有不同孔结构的聚合物Poly-1和Poly-2.为了比较,利用线性共聚单体乙二醇二甲基丙烯酸甲酯与乙烯基BINAP共聚得到聚合物Poly-3.上述三种聚合物材料负载金属Rh后,用作苯乙烯不对称氢甲酰化反应的催化剂.固体13C核磁分析表明,三种聚合物材料负载金属后仍然保持较为稳定的C骨架结构.通过31p核磁可以看到,嵌入在材料骨架中的BIANP仍然保持未被氧化的状态.N2物理吸附结果发现Poly-1和Poly-2具有较大的比表面积和孔体积,而Poly-3的比表面积最小.热重分析显示,这些材料具有较高的热稳定性.在不同反应溶剂中催化剂活性差异较大.通过优化反应温度和合成气压力后,催化剂Rh/Poly-1在80℃和0.2 MPa下产物的对映体选择性可高达58.9％,支链醛与直链醛的比值为8.5;而在相同反应条件下,均相催化剂Rh-BINAP的ee值仅为35.3％,但高于Rh/Poly-3.这是由于三个多相催化剂骨架中BINAP周围环境不同所致.前两个催化剂中,BINAP与空间位阻较大的单体相连接,使得反应底物按照特定方向与催化活性位点接触,形成了类似于手性口袋的结构.而Rh/Poly-3中,BIANP周围是线性的共聚单体,不能形成有效的手性口袋结构.Rh/Poly-1重复使用7次后,催化活性没有显著下降.拓展X射线吸收精细结构表征结果表明,Rh/Poly-1催化剂使用前没有Rh-Rh键存在,但经重复使用后,Rh金属部分聚集,生成了Rh-Rh键.球差电镜照片也证实了这一点.     

褐煤腐植酸中微量金属元素的赋存状态

以褐煤为原料,采用碱溶酸析法提取腐植酸,光栅摄谱法定性确定含有金属元素钙、铝、铜和钛.采用逐级提取分离法将腐植酸中金属元素分为：可交换态、碳酸盐结合态、氧化物结合态、有机物结合态、残渣态;采用ICP-AES定量测定腐植酸中微量金属元素的赋存状态.结果表明：残渣态铜占99.13％;有机物结合态铝占74.84％、残渣态铝占21.05％;有机物结合态钛占9.04％、残渣态钛占80.18％;可交换态钙占14.14％、有机物结合态钙占11.82％、残渣态钙占68.27％.所以,腐植酸中的铜主要是以残渣态存在,钛和铝主要是以有机物结合态和残渣态存在,钙主要是以可交换态、有机物结合态和残渣态存在.可交换态和氧化物结合态中的金属离子主要是钙、次之是铝;有机物结合态中的金属离子主要是钙、次之是铝和铜;有机物结合态中的金属离子主要是铝、次之是钙.