稀土与邻苯二醛缩赖氨酸席夫碱配合物的合成和表征

选用具有双醛基的邻苯二醛与双氨基的赖氨酸缩合形成邻苯二醛缩赖氨酸席夫碱(HL),首次合成10种新的稀土氨基酸席夫碱配合物.在元素分析、热分析、紫外、可见、红外光谱及核磁共振谱等表征基础上,提出该类型配合物的组成为LnL2(NO3)·4H2O(Ln=La、Pr、Nd、Sm、Y)和LnL2(NO3)·3H2O(Ln=Gd、Tb、Dy、Er、Yb),研究了它们的配位机理和谱学性质,并讨论了配合物颇具特点的可能结构.     

卟啉内氢迁移反应氟取代基效应的理论研究

采用B3LYP/6-31G**的方法在Gaussian03程序下对卟吩(PH2)、m-四氟卟啉(m-TFPH2)、β-八氟卟啉(β-OFPH2)和m-四氟,β-八氟卟啉(12FPH2)的结构进行几何优化,并进行振动分析.计算并讨论了PH2、m-TFPH2、β-OFPH2和12FPH2在内氢迁移反应中的反应物、产物、中间体、过渡态及二级鞍点的结构与能量.通过对结构和能量的比较,发现各物质内氢迁移反应均以异步历程进行,可见取代基对卟啉内氢迁移反应的历程选择没有影响.但取代基会影响同步历程和异步历程之间的速率差异.另外,氟取代基使得内氢迁移反应的异步历程的正负反应速率有所减小,起决定性作用的是取代基的电子效应,这些与化学直观也是相一致的.     

Fe Promotion Effect in Mn/USY for Low-temperature Selective Catalytic Reduction of NO with NH3

SCR of NO with NH3 is considered to be the most effective process for the treatment of stack gases from stationary sources1. The commercial catalysts for NH3-SCR are V2O5/TiO2 (anatase) promoted with either WO3 or MoO32-5. Although the vanadium- based cat…     

Monitoring of the evolved gases in apatite-ammonium sulfate thermal reactions

Summary Thermal reactions in natural fluorapatite or fluorcarbonate apatite and ammonium sulfate mixtures with mole ratio 1:4 at calcination up to 500°C were studied by simultaneous thermogravimetry and FTIR analysis of the evolved gases. The composition of natural apatite has little impact on the release of NH₃. Upon the evolution of NH₃ nitrous oxides were found in minor amounts. The release of SO₂ at temperatures above 400°C is more intensive and occurs at lower temperatures in the case of fluorapatite than of carbonate containing apatites. Evolution of CO₂ starts at 250°C with maximum at 350-360°C.     

加速器质谱测量用NH4Hf2F9的制备及表征

研究了加速器质谱测量用NH4Hf2F9的制备方法,用XRD,SEM,XPS和TG-DTA表征其结构和组成.结果表明:NH4Hf2F9样品在573 K热处理1 h后物相并未变化,而在773,973,1173,1373 K热处理1 h后物相则都转变为HfO2.TG-DTA的分析表明从573 K开始NH4Hf2F9样品逐渐开始分解,至1073 K时失重约78%.样品微观形貌为不规则的固体颗粒,颗粒的粒径分布较大,范围在5～20μm之间.粉末样品主要含有Hf,N和F元素,其中Hf主要以(+4)价存在.     

Exceptional elastic anisotropy of hybrid organic–inorganic perovskite CH3NH3PbBr3 measured by laser ultrasonic technique

The results of the direct experimental evaluation of all elastic constants of single crystal hybrid organic–inorganic perovskite (HOIP) methylammonium lead bromide, a material known due to its possible solar‐energy, optoelectronics, X‐ray detector and thermoelectricity applications, are reported. The measurements of anisotropic elasticity of CH₃NH₃PbBr₃by the technique of laser ultrasonics demonstrate that properties of HOIPs can be even more remarkable than the theoretical expectations: the extracted shear modulus is more than twice smaller, the universal anisotropy is more than twice higher, while the Debye temperature is more than 50° lower. Thus HOIPs can exhibit extremely low shear rigidity and extremely high anisotropy, both strongly overrunning the parameters which have been expected based on earlier first principles theoretical predictions. A simple theoretical model of granular crystal indicates that these observations could be related to the contributions of rotations/tilts of PbBr₆octahedra to elastic response of cubic CH₃NH₃PbBr₃. Another experimental observation is strong stiffening of shear rigidity with temperature increase from its room value up to 120 °C. Discovered elastic properties of HOIPs characterize them as exceptionally ductile/flexible/adaptive materials which could be deposited on corrugated/structured surfaces. (© 2016 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)     

导电玻璃上室温沉积钛膜及TiO2纳米管阵列的制备与表征

在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上采用射频磁控溅射的方法室温沉积纯Ti薄膜,以NH4F/甘油为电解液,经电化学阳极氧化得到结构有序、微米级的TiO2纳米管阵列/FTO复合结构,并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)以及光电化学的方法对纳米管阵列进行了表征.研究表明,在氩气气压为0.5Pa,功率为150W,时间为0.5h条件下在导电玻璃上室温沉积获得钛膜的结构为晶带T型组织,表面均匀性好且致密度较高;在电压为30V下,随着阳极氧化时间从1h延长至3h,纳米管的管径从50nm增加到75nm,纳米管的长度从750nm增至1100nm后减至800nm,管壁由平滑变为波纹状;随氧化电压的升高,纳米管管径逐渐增大,而表面覆盖物逐渐减少,可通过在稀的HF溶液(0.05%(w,质量分数))中超声清洗去除;此外,瞬态光电流测试表明结晶的电极表现出更好的光电转换性能,紫外光照射下能促进TiO2光生载流子有效分离,在热处理温度为450℃时,具有较高的光电化学性能.     

类锗烯H2C=GeLiCl与RH(R=F,OH, NH2)的插入反应

采用DFT B3LYP和QCISD方法研究了不饱和类锗烯H2C=GeLiCl与RH(R=F, OH, NH2)的插入反应. 在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应势能面上的驻点构型. 结果表明, H2C=GeLiCl与HF、H2O 或NH3发生插入反应的机理相同. QCISD/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311+G(d,p)计算的三个反应的势垒分别为173.53、194.48和209.05 kJ·mol-1, 反应热分别为60.18、72.93和75.34 kJ·mol-1. 相同条件下发生插入反应时, 反应活性顺序都是H—F>H—OH>H—NH2.     

商用氧化铟锡玻璃:室温高效还原氮气的催化剂电极

NH₃作为一种必需的活化氮源,在化肥、染料、爆炸物和药物等的制造中起到了关键作用;同时,它也是一种在交通运输领域具有吸引力的无碳能源载体.工业上生产氨气使用典型的哈伯-博世工艺,但是此工艺涉及大量的能源消耗和碳排放,给环境带来巨大的压力.电化学氮还原反应(NRR)能够在温和环境下实现环境友好、节能的氨合成,但此过程需要高效的电催化剂.高效的NRR催化剂(Au、Ag、Pd和Ru)储量少、成本高,阻碍了它的实际应用.因此,设计和开发由地球上丰富的元素制成的具有成本效益的催化剂来代替NRR催化剂意义重大.本课题组最近的研究(Chem.Commun.,2018,54,12966-12969)表明,SnO2在环境条件下具有电催化氧化活性,但其低电导率限制了其性能,可通过氟掺杂或石墨烯杂化予以解决.氧化铟锡(ITO)作为一种含SnO2的材料,导电性好,可望用于NRR的高效电催化剂中.因此,本文采用商用氧化铟锡玻璃(ITO/G)作为催化剂电极,在温和环境条件下进行N₂-NH₃的电化学转化,并呈现出对生成氨气有较高的选择性.XRD和XPS结果表示,商用ITO/G中存在In,Sn和O元素;SEM显示ITO/G具有清晰的纳米薄膜结构和267 nm的截面厚度;相应的EDX谱图显示In,Sn和O元素分布均匀,且原子比为32.11:3.16:64.74.采用紫外-可见光谱及线性扫描伏安和恒电位极化等电化学测试研究了商用ITO/G的NRR活性.在0.5 M LiClO4电解液中测试时,于-0.40 V vs.RHE条件下,ITO/G的NH₃产率为1.06×10^-10 mol s^-1 cm^-2,其法拉第效率为6.17%.15N同位素标记实验证实了所测到的NH₃是由ITO/G催化的N₂电还原反应生成的.利用第一性原理计算探讨了在ITO催化剂上可能的NRR反应机理,确定了ITO催化剂的NRR活性位点、N₂化学吸附活性位点以及NRR的反应途径.此外,24 h恒电位(-0.40 V vs.RHE)极化测试和2 h恒电位极化(-0.40 V vs.RHE)测试后的XRD和SEM结果表明,该催化剂具有较高的电化学稳定性.综上所述,商用ITO/G用作在环境条件下将N₂转化为NH₃的有效催化剂电极,将为开发人工固定氮气的ITO基纳米结构提供一种研究途径.     

SO2-4/SnO2催化剂的制备及其对苯硝化反应的催化活性

采用(NH4)2SO4溶液浸渍法制备了一系列SO2-4/SnO2催化剂(Cat-n,n=5,10,15,20),其结构经IR表征.以Cat-10(焙烧温度500℃)催化苯液相硝化反应的研究结果表明,引入SO2-4后催化剂的活性显著增加,硝基苯产率63.8%.