多酸构筑的单分子磁体

设计合成具有单分子磁体行为的分子磁性材料近年来受到广泛关注. 合成单分子磁体的一个常用策略是利用有机多齿含氧或含氮配体将各种自旋载体组装成簇,使之具有高基态自旋值(S)和负的单轴磁各向异性值(D),进而满足形成单分子磁体所需的磁能垒. 令人感兴趣的是近年来多酸发展成为一类构筑新型单分子磁体的无机建筑基元. 多酸是一类独特的具有富氧表面、可控的尺寸、形状和电荷的无机纳米级金属氧簇,同时,一系列缺位多酸衍生物能够结合各种过渡金属或稀土离子形成多核金属簇合物. 近五年来,多酸已作为一类无机多齿含氧配体成功构筑系列具有单分子磁体行为的新型过渡金属簇合物、稀土簇合物和3d-4f杂金属簇合物. 特别是一些缺位多酸配体能够为稀土离子提供完美的配体场,进而构筑新一代的单离子磁体. 此外,高自旋、磁各向异性单元(如单分子磁体)还可被均匀分散在具有孔道特征的多酸三级结构中,形成具有单分子磁体行为的多酸基复合材料. 最近,以多酸为模板构筑具有单分子磁体行为的多核簇合物也取得了新进展. 本综述旨在对近五年来利用多酸构筑的单分子磁体化合物进行评论,重点阐述利用多酸设计合成单分子磁体的策略、多酸在单分子磁体化合物结构中的作用和优势,以及多酸构筑单分子磁体这一研究课题的发展前景.     

焙烧处理下二氧化钛/钛酸盐纳米材料晶型和形貌的变化规律研究

通过调控酸碱浓度, 在水热条件下得到了金红石、锐钛矿、板钛矿、钛酸钠等一系列TiO₂/钛酸盐产物. 对上述TiO₂、酸洗处理后的钛酸盐等一系列不同晶型、不同形貌的样品进行焙烧处理, 系统性地研究焙烧温度的逐渐升高对产物晶型转变和形貌演化的规律性影响. 给出了水热酸碱浓度以及焙烧温度两个因素与TiO₂/钛酸盐纳米材料晶型和形貌变化行为关系的二维示意图. 依据奥斯特瓦尔德阶梯规则、经典热力学理论以及定向附着生长机理, 对TiO₂/钛酸产物的晶型晶体生长、晶型转变和形貌演化机理进行了探讨.     

二氧化锆微球表面键合磺化交联聚苯乙烯固相萃取填料的制备及应用

以聚合诱导胶体凝聚法(PICA)制备二氧化锆微球,用钛酸酯偶联剂对其进行表面改性,使其接枝上碳碳双键基团。在溶液体系中,该双键与单体苯乙烯和二乙烯苯在自由基引发下交联聚合,形成的聚合物包覆在二氧化锆微球表面。再通过磺化方法将磺酸基离子连接到苯环上,得到阳离子交换固相萃取填料。通过红外光谱、扫描电镜/X射线能谱等手段对其进行了表征。将装填得到的固相萃取柱与高效液相色谱联用,测定了水中的甲基磺草酮、阿特拉津和乙草胺。3种化合物的色谱峰面积与质量浓度呈良好的线性关系,相关系数(r²)均大于0.99;甲基磺草酮、阿特拉津和乙草胺的检出限分别为5.41、6.72和13.4 μg/L。结果表明,制得的聚合物包覆二氧化锆微球的粒径为6~8 μm,用该填料制成的固相萃取小柱对3种目标物的吸附率高。     

电化学电容器氮化钒负极材料性能研究

利用高温氨解还原氧化钒（V₂O₅）制备了氮化钒（VN）纳米材料. 采用XRD、SEM与TEM观察分析样品的结构和形貌,采用氮气吸附、循环伏安曲线以及恒流充放电曲线测试样品的比表面积、孔径分布和电极电化学性能. 结果表明,VN样品属于立方晶系（Fm3m [225]）,其大小均一,近似球形,氨解时间的加长（12 h）,小颗粒间相互交联可形成一定的介孔. 50 mA?g-1电流密度下VN-c电极的比电容能达到192 F.g-¹,1000周期循环其比电容仍有150 F.g^-1,同时具有双电层电容性能和氧化还原反应的准电容性能.     

CdWO4纳米晶形貌可控合成

分别以氯化镉、草酸镉、碳酸镉、柠檬酸镉和钨酸钠为原料,在没有采用模板和表面活性剂的条件下,采用水热法可控制备出了钨酸镉纳米颗粒、纳米棒、纳米束和纳米线.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)对样品进行了表征.结果表明:[WO42-]/[Cd2+]摩尔比、反应时间及先驱体的类型对产物的形貌和尺寸有着重要的影响.     

NaOH激发对固硫灰微观结构的影响

采用NaOH改性固硫灰,通过X射线荧光衍射(XRF)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜/X射线能量色散谱(FESEM/EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析碱激发对固硫灰微观结构的影响.结果表明,碱激发固硫灰中无水石膏含量减少,石灰石含量增多.碱激发促使固硫灰中Al-O/Si-O发生重排,主要生成远程无序、近程有序的胶凝物质,凝胶中的细小晶体可能是沸石和石灰石的混合物.     

磺酰化修饰聚苯乙烯的合成及芳香烃萃取性能

利用自由基聚合反应合成了低分子量聚苯乙烯, 经过端基氧化和磺酰化反应, 制备出一系列极性砜基修饰的低分子量聚苯乙烯. 通过红外光谱(FTIR)、 核磁共振谱(NMR)、 差示扫描量热分析(DSC)以及热重分析(TGA)等手段对聚合物的结构和性能进行了表征, 并通过混合烃萃取分离实验对其芳香烃选择性进行了测试. 结果表明, 随着磺化比例的增加, 甲苯的选择系数和分布系数均显著提高, 表明极性修饰聚苯乙烯对多种芳香烃/链烷烃混合物均具有明显的芳香烃选择性.     

介晶的制备、性能与应用研究

介晶（mesocrystal）是一类由纳米晶以结晶学有序的方式自组装而成的纳米粒子超结构,通常可以显示类单晶的电子衍射行为。介晶形成过程对经典结晶的挑战及其颗粒聚集体的独特结构特色具有的潜在应用促使人们对其广泛的研究。本文主要综述了介晶的制备方法、性能和应用研究的最新进展,其中合成方法主要包括共沉淀法、水热法、溶剂热法、拓扑转变法、电化学法和溶解再结晶方法,性能和应用方面主要介绍了介晶的催化性能、电化学性能、光电性能和生物医学应用。本文着重讨论了介晶的形成过程和介晶的结构-性能关系,指出了目前介晶的制备、性能和应用研究中存在的科学问题,并展望了其发展方向。     

Amphiphilic ABC Triblock Terpolymer Templating for Mesoporous Silica

Self-assembled triblock terpolymers have attracted intense attention in recent years because of their abundant variety of assembly mesostructure. We reported the synthesis of mesoporous silica materials with the am- phiphilic ABC triblock terpolymer polyethylene-poly（ethylene oxide）-polycaprolactone（PE-PEO-PCL） as a template and tetraethoxysilane（TEOS） as a silica source. Increasing the hydrophilic head group（PEO） led to the decrease of packing parameter g, which gave rise to the mesophase transformation from a cylindrical two-dimensional hexagonal P6mm structure to a cage-type face centered cubic closed-packing mesostructure. This new templating route provided a new insight into the template factor governed inorganic-organic self-assembly mesophases.     

Pt纳米空球粒径的可控制备及其甲醇电催化氧化

利用表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDSN）的调控合成不同粒径的硒模板和铂纳米空球（Pthollow）,并将其修饰于玻碳（GC）基底即可制得Pthollow/GC电极;采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）和X射线光电子能谱等观察表征了Pthollow样品的形貌与组成;以甲醇为探针分子,研究Pthollow/GC和电沉积铂电极（Ptnano/GC）对甲醇氧化的电催化活性. 结果表明,由铂原子簇团构筑的多孔铂纳米空球粒径均匀,分散性好;用4 μmol·L^-1 SDSN控制合成的直径为130 nm的Pthollow制备的Pthollow/GC电极对甲醇氧化的电催化活性最佳.