基于透明陶瓷材料的激光研究进展

陶瓷激光器是一种以透明陶瓷材料作为增益介质的激光器.与单晶相比,透明陶瓷具有制备周期短和烧结温度低等优势,在激活离子高掺杂浓度下能保证良好的光学均匀性,且容易制备成各种大尺寸复合结构.近年在高功率和超短超强激光输出方面得到广泛应用,产生了一系列研究成果.回顾了陶瓷激光器的发展历程,总结了透明陶瓷在高功率、超短超强脉冲激...     

Ru、Rh、Pd掺杂GaSb的电子结构和光学性质

运用第一性原理计算方法研究了过渡族金属TM(TM=Ru、Rh、Pd)掺杂GaSb的电子结构和光学性质,结果表明:TM掺杂GaSb主要以TM替代Ga(TM @Ga)缺陷存在,并可增强GaSb半导体材料对红外光区光子的响应,使体系光学吸收谱的吸收边红移;TM@Ga所引入的杂质能级分布于零点费米能级附近,这极大地增强了体系的介电性能,促进了电子-空穴对的产生和迁移,因而提升了掺杂体系的光电转换效率;Ru 掺杂对GaSb光学性质的改善最为明显,当掺杂浓度为6.25%(原子数分数)且均匀掺杂时,Ru掺杂GaSb体系对红外光区光子的吸收幅度最大,有效提升了GaSb光电转换效率和光催化活性。     

一例含阴离子水簇的钴配合物的合成、结构及理论研究

金属配合物中的水簇研究为研究宏观意义上的水以及与蛋白质分子有关的水分子提供了有效途径。本文合成了一个含有阴离子水簇的带状超分子配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂](N₃)_0.5Cl_0.5·2H₂O(1,2, 2-bipy=2, 2-联吡啶)。单晶结构解析表明,配合物属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=0.822 54(7) nm,b=1.175 58(9) nm,c=1.237 06(10) nm,α=91.379 0(10)°,β=92.151 0(10)°,γ=108.119 0(10)°,V=1.135 27(16) nm³,由一个单核[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺配合物阳离子、两个非配位水分子、0.5个游离的叠氮离子和0.5个氯离子组成,叠氮离子和氯离子位置无序,占有率各为50%。两个客体水分子通过强烈的分子间氢键作用形成了环状水四聚体,且与无序的N^-₃和Cl^-通过氢键作用形成了一个[(H₂O)₄(N₃)Cl]^2- 阴离子水簇。此外,本文基于密度泛函理论(DFT)对配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺阳离子进行了量子化学计算,分析了其单点能和原子电荷,并计算了中心金属离子的氧化态,计算结果与实验相吻合。     

Fe掺杂α-Bi2O3光电性质的第一性原理研究

采用第一性原理杂化泛函HSE06方法对Fe掺杂α-Bi2 O3的电子结构和光学性质进行了计算研究.结果表明,Fe掺杂α-Bi2 O3体系有较小的结构变形,本征α-Bi2 O3的禁带宽度为2.69 eV,Fe掺杂使α-Bi2 O3的禁带宽度减小(约为2.34 eV).对其光学性质研究得出Fe掺杂扩展了α-Bi2 O3对可...     

Facile Synthesis of Porous Ag Crystals as SERS Sensor for Detection of Five Methamphetamine Analogs

Porous noble metal nanomaterials have attracted extensive attention due to their high specific surface area and surface plasmon resonance effect. However, it is difficult to form porous structures due to the high mobility and low reduction potential of noble metal precursors. In this article, we developed a facile method for preparing porous Ag with a controllable structure at room temperature. Two kinds of Ag crystals with different porous structures were successfully prepared by using AgCl cubes as sacrificial templates. Through the galvanic replacement reaction of Zn and AgCl, Ag crystals with a sponge-like porous structure were successfully prepared. Additionally, using NaBH₄ as the reducing agent, we prepared granular porous Ag cubes by optimizing the amount of reducing agent. Both the sponge-like and granular porous Ag cubes have clean and accessible surfaces. In addition, we used the prepared two porous Ag cubes as substrate materials for SERS detection of five kinds of methamphetamine analogs. The experimental results show that the enhancement effect of granular porous Ag is better than that of sponge-like porous Ag. Furthermore, we probed the hot spot distribution of granular porous Ag by Raman mapping. By using granular porous Ag as the substrate material, we have achieved trace detection of 5 kinds of methamphetamine analogs including Ephedrine, Amphetamine, N-Methyl-1-(benzofuran-5-yl)propan-2-amine (5-MAPB), N-Methyl-1-(4-methoxyphenyl)propan-2-amine (PMMA) and N-Methyl-1-(4-fluorophenyl)propan-2-amine (4-FMA). Furthermore, to achieve qualitative differentiation of analogs with similar structures we performed density functional theoretical (DFT) calculations on the Raman spectra of the above analogs. The DFT calculations provided the vibrational frequencies, Raman activities, and normal mode assignment for each analog, enabling the qualitative differentiation of the above analogs.     

利用浓盐酸脱苯基方法合成混合二烃基二氯化锡

利用RSnPh3(R= Me3SiCH2、EtMe2SiCH2、Bu)和浓盐酸直接混合加热反应,合成了三种混合二烃基二氯化锡,通过IR,1H NMR和MS的测定,对产物的结构进行了表征;并探讨了反应时间、温度和浓盐酸用量对该反应产率的影响.实验结果表明,该方法与其它方法比较,具有操作简单、反应速度快、环境污染小、产率较高等特点;当四烃基锡与浓盐酸的物质的量比为1:8,在97 ℃反应7 min,混合二烃基二氯化锡的产率大于70%.     

手性大孔磷酸镓Hit-5的水热合成与晶体结构

本文采用水热合成法制备了一个三维手性大孔开放骨架磷酸镓Ga16P16O75·4[1,6-C6H18N2]·[C2H10N2]·2H2O(简称Hit-5).反应起始原料摩尔配比为:1 GaOOH:15 H3PO4:7.5 H2N(CH2)6NH2:0.5 C2H8N2:555 H2O.Hit-5属正交晶系,P21212空间群,晶胞参数:a=0.8671(1)nm,b=1.7945(1)nm,c=0.9101(1)nm,β=108.33(1)°,V=1.3443(2)nm3,Z=4.Hit-5的骨架是由Ga3P3六聚体和Ga4P4八聚体两个不同的二级结构单元通过共顶点联接构成三维纳米孔结构,在[001]方向呈现16-元环孔道.     

硫缺陷型In2S3光催化剂高效分解水制氢研究

缺陷工程被认为是提高光催化剂分解水制氢性能的关键策略之一,然而有关缺陷诱导半导体材料电子结构演变并增强光生载流子传输机制尚不明确。在本研究中,我们通过简单的一步水热合成法成功构建了富含S缺陷的In2S3半导体光催化剂（VS-In2S3）,在模拟太阳光辐照下其光催化分解水产氢性能相比传统的In2S3（P-In2S3）提升了近一个数量级（达到221.18 μmol/g/h）。此外,利用自主研发的原位X射线光电子能谱（SI-XPS）结合相关密度泛函理论计算证实：S缺陷可诱导强还原性的低价态In（In(3-x)+）暴露,进而增强In位点对H2O的吸附和活化能力,因此,S缺陷型In2S3表现出显著增强的光催化析氢活性。此外,可视化观测到H2O分子在原位光照下脱质子转化为OH的分解水制氢过程。该研究为缺陷型光催化剂设计及光催化分解水反应机制和过程研究提供了一定的见解。     

相态结构对聚氧化乙烯/丁二腈/高氯酸锂复合电解质室温电导率的影响

采用聚氧化乙烯(PEO)、丁二腈和高氯酸锂(LiClO4)的复合电解质体系, 制备了一系列不同配比的PEO/SN/LiClO4复合电解质, 对其室温电性能和相态结构进行了表征, 并探讨了相态结构对室温电导率的影响.