锂参与合成MOF-5用于CO2/CH4混合气体分离

利用溶剂热法合成了不同锂含量的MOF-5(xLi-MOF-5, x=0, 1, 3, 5).在MOF-5结晶过程中,锂离子被合并入其骨架结构中.实验表明,合并入骨架的锂能够改变MOF-5的结构和表面化学性质.不同的xLi-MOF-5能够不同程度降低骨架相互穿插的程度从而导致其吸附分离能力的大幅改变.其中,3Li-MOF-5具有最高的二氧化碳捕获能力(5.47 mmol·g^-1),对40% CO₂/60% CH₄混合气体具有最优吸附选择性.     

三维连续结构Li4Ti5O12/石墨烯纳米复合材料:制备和其锂离子电池超长循环性能

利用具有三维连续纳米孔结构的热剥离石墨烯为骨架制备Li₄Ti₅O₁₂/石墨烯纳米复合材料。通过乙醇挥发法在热剥离石墨烯的纳米孔道内引入前驱物, 进一步高温热处理, 在热剥离石墨烯的孔道内原位形成Li₄Ti₅O₁₂纳米粒子。利用复合材料作为锂离子电池电极材料。电化学反应过程中, 热剥离石墨烯的三维连续结构确保了Li₄Ti₅O₁₂纳米粒子与石墨烯在长循环过程中的有效接触。因此, 复合材料表现出优异的循环稳定性。在5C下, 5 000次循环后, 其容量保持率高达94%。     

基于环己二酸和双苯并咪唑配体的一维钴(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构和催化性能研究

水热条件下,合成了钴(Ⅱ)配位聚合物{[Co(L)(chdc)].2H2O}n(1)(L=1,3-二(苯并咪唑-1-甲基)苯,H2chdc=1,4-环己烷二酸)。结构分析表明,配合物1的晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数为a=1.4504(1)nm,b=1.834 9(2)nm,c=2.128 7(2)nm,β=94.325(1)°,V=5.649 2(9)nm3,Z=4。该配合物为一维环状链结构,并进一步通过链间的π-π作用自组装成二维超分子结构。配合物1作为类芬顿反应的催化剂降解刚果红显示较高的活性。     

层状、花形和棒状钛酸铋纳米结构的可控合成及光催化性能

通过可控水热法,制备出层状、花形和棒状钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测其结构和形貌特征。XRD图显示,所制备的样品为层状钙钛矿结构。FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体。紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BIT样品的带隙能约为2.63～2.95 eV。利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BIT样品的光催化性能。结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)高得多。所制备的层状BIT纳米结构光催化效率最高,经可见光照射360 min,甲基橙溶液的降解率可达95.0%。同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的BIT样品光催化活性的影响。     

氰根桥联FeⅢ-CuⅡ一维配合物{[Fe(1-CH3im)(CN)4(μ-CN)Cu(cyclam)]·H2O}n的合成、结构及磁性研究

基于构筑单元K2[Fe(1-CH3im)(CN)5]和[Cu(cyclam)](ClO4)2,合成了一个氰根桥联FeⅢ-CuⅡ中性一维化合物{[Fe(1-CH3im)(CN)4(μ-CN)Cu(cyclam)]·H2O}n(1-CH3im=1-甲基咪唑;cyclam=1,4,8,11-四氮杂环十四烷)(1),并通过X-射线单晶分析表征其结构特征。结果表明:化合物(1)是由氰根桥联的杂金属组成的聚合物,其结构属于三斜晶系,P1空间群,a=0.832 56(17)nm,b=0.899 38(18)nm,c=0.998 3(2)nm,α=111.94(3)°,β=95.06(3)°,γ=116.90(3)°,V=0.587 7(2)nm3,Z=1,Dc=1.554 g·cm-3,μ=1.558 mm-1,F(000)=286,R1=0.051 9,wR2=0.135 3。磁性研究表明:配合物1中CuⅡ和低自旋的FeⅢ离子之间存在弱的铁磁耦合作用。     

氨基化多壁碳纳米管的制备与表征

以多壁碳纳米管(MWNTs)为原料,经自由基反应,制备了氰基改性的多壁碳纳米管,然后采用Al-NiCl2.6H2O-THF体系还原氰基得到了氨基化的碳纳米管。通过拉曼光谱仪、热重分析仪、X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜对产物的结构与形貌进行了表征。结果表明:氨基通过共价键枝接在MWNTs的表面,氨基化多壁碳纳米管每1000个表面碳原子中有17.1个转化为氨基;该反应条件温和,反应时间短,且不破坏MWNTs的结构。     

两个dpa类配体的铜(Ⅱ)配合物的合成、结构、核酸酶活性及细胞毒性

以dpa衍生配体合成2个单核铜配合物[CuL（NO₃）₂]（1）和[CuL（OAc）（H₂O）]ClO₄（2）,并对其进行了表征。单晶结构显示,配合物1中的Cu中心可以描述为畸变的五角双锥构型,而2的Cu中心为畸变的八面体构型。运用电子吸收和发射光谱法研究了配合物与CT-DNA的键合作用,结果表明2个配合物与DNA的相互作用均为部分插入模式。通过改变浓度、时间进一步检测配合物切割DNA的能力,以及验证其切割机理,结果表明在外界诱导剂存在下,2个配合物均表现出强的切割DNA的能力,其作用机理为氧化切割机理,其中活性氧可能为·OH和1O2。利用MTT法测定了配合物对体外HeLa、HepG-2和SGC-7901肿瘤细胞增殖的抑制能力。     

基于对苯二甲酸根及邻菲咯啉的铁(Ⅱ)配位聚合物的水热合成、晶体结构和荧光性质

以对苯二甲酸(H₂bdc)、邻菲咯啉(phen)和硫酸亚铁为原料, 在水热条件下合成了一个新的配位聚合物[Fe(phen)(bdc)(H₂O)]_n, 并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、热重和X-射线单晶衍射表征。该聚合物属于三斜晶系, P1空间群。每个Fe(Ⅱ)与2个N原子和3个O原子配位形成高度畸变的三角双锥结构, 2个Fe(Ⅱ)由配体对苯二甲酸离子桥联为一维链状结构, 链与链之间通过O-H…O氢键作用形成三维结构。荧光测试表明配合物在368 nm处有荧光发射。     

内嵌镧金属富勒烯的高产率合成及异构体比例调控

采用电弧放电法制备内嵌镧金属富勒烯的原灰,通过改变氦气压力及电流强度来提高内嵌镧金属富勒烯产率。原灰由1,2,4-三氯苯提取并回溶入甲苯后,利用分析型高相液相色谱（HPLC）对提取液中各富勒烯组分进行分析。通过分别衡量3种常见含镧金属富勒烯La@C_2v-C₈₂、La@C_s-C₈₂和La₂@C₈₀与C₈₄的相对峰面积比,探讨了氦气压力和电流强度等对3种金属富勒烯产率的影响。实验结果表明,氦气压力与电流强度共同决定了金属富勒烯的产率,在（1）低电流高氦气压、（2）中等电流中等氦气压、（3）高电流低氦气压的条件下都可以高产率地获得含镧金属富勒烯。此外,调整电流强度和氦气压力可以改变La@C_2v-C₈₂和La@C_s-C₈₂的相对比例。例如,在电流为100、120 A或氦气压为20、35 kPa时,此前认为的"minor"异构体La@C_s-C₈₂的含量甚至高于"major"异构体La@C_2v-C₈₂。我们还发现,降低电流强度或减小氦气压力可促进La₂@C₈₀的生成,这表明La₂@C₈₀与La@C₈₂的形成过程可能是不同的。     

基于纯方位的浅海距离特征量解算分析

目标辐射噪声的LOFAR图中的干涉条纹包含了目标的运动参数和环境信息。当LOFAR图中的干涉条纹模糊或缺失时,其中的目标距离信息将无法提取。对于匀速直线运动的声源目标,仅利用方位信息,通过构造距离特征量和目标方位的关系模型,给出了一种浅海估计距离特征量的补充方法。浅海数值仿真和实验验证表明了该方法的可行性和有效性。