第二结构导向剂诱导形成的二维有机模板稀土硫酸盐

水热条件下合成了具有超大孔道和层状结构的有机模板稀土硫酸盐。超大孔道的稀土硫酸盐（1）的分子式为[（CH₃）₂NH₂]₉[Pr₅（SO₄）₁₂]·2H₂O,它展现出有趣的交叉二十元环孔道结构。层状的稀土硫酸盐的分子式为[H₃O]₃[（CH₃）₂NH₂]₃[Ln₂（SO₄）₆]（Ln=Pr,2;Nd,3）,它可以被看作是由双链和八元环结合而成。这3种化合物的合成揭示了大的有机胺（三聚氰胺）可能用作为第二结构导向剂,阻止形成高维数的无机骨架,从而诱导了二维层状结构稀土硫酸盐晶体的生长。对化合物1和3的磁性进行了研究,测试的温度范围在2~300 K。     

仿生光响应智能纳米孔道的构筑及应用

在生命体中,很多生物过程都和光息息相关,例如光合作用过程和视觉感受系统等,而这些过程大都由生命体中对光敏感的蛋白质离子通道主导。近年来,受这些蛋白质离子通道的启发,具有光响应性的仿生智能固态纳米孔道广受关注。光响应纳米孔道具有灵活的空间和时间可控性,除了和生命过程息息相关,还在能源存储与转化、药物可控释放和分离等方面显示了巨大的应用前景。本综述主要从材料属性出发阐述光响应仿生智能纳米孔道的构筑和分类,并对其应用进行总结和展望。     

二次纳米自组装大孔氧化铝贯穿孔道的NSA形成机理

采用纳米自组装法合成的大孔氧化铝催化材料FA-06,具有1.39 mL·g^-1的孔容、297 m²·g^-1的比表面积、32.4 nm的最可几孔径和81.85%的孔隙率,孔道集中分布于10~30 nm和30~60 nm的比例分别占35.61%和40.88%。GPC结果表明,对于形成反相超增溶胶束的高聚物RHP,可通过改变聚异丁烯马来酸酐(PIBSA)的量来控制其分散度和相对分子量,进而控制大孔氧化铝的孔道结构。TEM及SEM结果表明,纳米自组装氢氧化铝棒长600~800 nm,直径为250~300 nm,经550.0℃焙烧后,形成直径为150~300 nm,长度为400~600 nm的纳米氧化铝棒。从焙烧后的纳米自组装氢氧化铝的XRD结果证明了3种γ-Al₂O₃的前躯体完全转化为γ-Al₂O₃。结合TG的结果,表明在605.0℃时,拟薄水铝石完全转化为γ-Al₂O₃,总失重可达61.88%。基于以上实验结果,模拟了反向超增溶胶束、氢氧化铝及大孔氧化铝的分子自组装和纳米自组装的形成过程,并提出了纳米自组装大孔氧化铝贯穿孔道的NSA(Nano Self-Assembly)形成机理。     

短10元环孔道片状垂直交错ZSM-5分子筛合成

分子筛酸性位位于其亚纳米孔道中,赋予其独特的择型催化特性,在烃类催化转化中有重要应用.但传统分子筛的晶体尺寸通常在微米尺度,因此狭长的孔道结构使得分子与活性位的接触受到扩散限制.通过控制分子筛晶体生长习性,选择性暴露分子筛孔道开口晶面,截短分子筛孔道长度,可以有效解决扩散问题.例如通过控制ZSM-5分子筛沿b轴的生长,合成了具有单晶胞层厚度(2 nm)的二维片层状分子筛,有效的促进了分子扩散、大大提高了其在甲醇转化中的寿命.但这类ZSM-5分子筛的合成需要使用特殊的多头季铵盐模版剂,且一般SiO2/Al2O3比大于100,不利于其实际应用推广.本文开发了一种使用简单有机胺模版剂(TEDA)合成片状垂直交错结构ZSM-5的新方法,并采用电子显微分析对所制ZSM-5分子筛晶体生长方向进行了表征,测试了其催化甲醇制汽油反应性能.结果表明,所得ZSM-5具有良好的结晶性和典型微孔分子筛吸附特征,微孔表面积和微孔体积分别为251 m2/g和0.12 cm3/g.电镜结果表明,其晶体结构特征为:一簇平行子片垂直生长于一个母片上的交错结构,母片呈现异于常见六边形MFI的八边形结构,大小约3-5μm,子片大小约1-2μm,子片和母片的厚度均约为100-200 nm.母片平行于MFI晶体的(010)平面,因此母片表面暴露直孔道开口,且其直孔道长度约100-200 nm.子片与母片连接处的选区电子衍射(电子束沿[010]方向入射)与母片的选区电子衍射完全一致,子片垂直于[100]方向,且子片相互间以平行方式排列,这些证据均说明子片在母片上的生长方式很可能是外延生长,而非粒子堆积机理.因此,子片平行于MFI的(100)晶面,表面暴露之字形孔道开口,且之字形孔道长度约100-200 nm.进一步通过表征不同水热晶化时间的样品,研究了其可能的生长机制.结果表明,水热晶化72 h后,XRD图出现微弱的MFI晶体特征衍射峰,SEM显示有少量片状晶体生成,但无交错结构;晶化96 h后,XRD衍射峰增强,片状结构比例增加,且有交错结构出现;晶化120 h后,XRD呈现完美的MFI晶体衍射结构,SEM图显示均匀的交错片状结构.72和96 h的样品均为无定形物和片状(或交错片状)物共存,说明片状(或交错片状)结构的形成不是同步进行的;样品从开始结晶到完成结晶所需的时间较长,不同于分子筛结晶中常见的自催化结晶方式.我们推测,交错片状ZSM-5的形成发生在无定形物与溶液相界面处,遵循匀相成核机理.该方法得到的ZSM-5分子筛SiO2/Al2O3约为40,且固体核磁表明,ZSM-5中Al主要以骨架四配位形式存在,HZSM-5催化剂上四配位Al的比例高达95%以上,因此其骨架有丰富的酸性位.甲醇制汽油反应性能显示,在363oC,0.4 MPa条件下,甲醇转化量240 g时催化剂仍未失活,表现出典型纳米ZSM-5分子筛的高稳定性特征,这可能归结于片状ZSM-5具有短的(100-200 nm)直孔道或之字形孔道,可以有效促进反应物和产物的扩散,抑制积碳的生成.     

短孔道介孔分子筛Zr-Ce-SBA-15固载酸性离子液体催化合成双酚F

通过化学键接的方式,将酸性离子液体(ILs)分别负载于两种不同的硅基载体上,成功制备了SBA-15-ILs(SILs)与Zr-Ce-SBA-15-ILs(ZCSILs)等两种固载化酸性离子液体。 通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG-DTG)、X射线衍射仪(XRD)、N₂吸附-脱附比表面仪(BET)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)与有机元素分析仪(OEA)等对所制备催化剂的物化性能进行了表征,并进一步研究了其在甲醛-苯酚合成二羟基二苯基甲烷(双酚F,BPF)中的催化活性。 结果表明:短孔道的ZCSILs具有较高比表面积、较多的离子液体负载量和相对优异的催化活性。 当m(催化剂)/m(甲醛)=0.36,n(苯酚)/n(甲醛)=30,反应时间90 min、反应温度90 ℃时,BPF收率可达95.6%,对4,4′-BPF的选择性达到44.8%,且所制备的ZCSILs重复使用5次后,依然显示优异的催化活性。     

Influence of specimen-reconstituting method on the undrained response of loose granular soil under static loading

This paper describes the results of an experimental study on the undrained shear behaviour of loose sand collected from the location close to the epicenter of the recent Chlef (Algeria) Earthquake (October 10,1980).The study focuses on the effects of the mode of the soil deposition on the liquefaction resistance of the Chlef sand.For this purpose,the results of undrained monotonic triaxial compression tests performed on samples with initial density of 0.29 under initial confining pressures ranged from 50 kPa to 200 kPa are presented.The specimens were prepared by two depositional methods namely dry funnel pluviation and wet deposition.It was found that there was a marked difference in the undrained behaviour of sand in terms of maximal deviatoric stress,peak strength,residual strength and excess pore water pressure,even though the density and stress conditions were identical.The conclusion was that the soil fabric was responsible for this result.The results indicated also that at low confining pressures,the specimens reconstituted by the wet deposition method exhibited complete static liquefaction (zero effective confining pressure and zero stress difference).     

INVESTIGATION ON COMPLIANCE ROTATION CORRECTION FOR COMPACT TENSILE SPECIMEN IN UNLOADING COMPLIANCE METHOD

The rotation correction method of unloading compliance for a compact tensile (CT) specimen in the current Jintegral resistance curves or critical Jintegral test standards was under suspicion by tracing to its source, and a new rotation correction method was proposed. The rotation center of the specimen is close to the crack tip, and the material constitutive relationship has little effect on the rotational radius R. If the formula for rotation correction recommended in current standards is used to measure the crack length of CT specimen, it will lead to larger error. A new formula with better accuracy for the crack length measurement of the CT specimen was presented.     

16MnR钢缺口试样解理断裂行为研究

研究了低合金热轧钢16MnR缺口试样在$-196\,{^\circ}$C和$-130\,{^\circ}$C的解理断裂机 理. 拉伸试验、单、双缺口四点弯曲实验、断口形貌观察以及有限元分析结果表明, 缺口试 样发生解理断裂时均起裂于夹杂物粒子, 一种位于缺口根部前端(IC型), 另一种位于距缺口 根部较远的条形裂纹前端(SIC型); 且随温度升高, 起裂源的类型从$-196\,{^\circ}$C下的IC 型转变为$-130\,{^\circ}$C下的SIC型. 微裂纹均形核于夹杂物, 最终的断裂由铁素体晶粒尺 寸的微裂纹扩展控制. 缺口试样IC型解理断裂遵循裂纹形核条 件$\varepsilon_{\rm p} \ge \varepsilon_{\rm pc}$和裂纹扩展条件$\sigma_{yy} \ge \sigma_{f}$, 而SIC型解理断裂条件则演化为$\varepsilon_{\rm p}+\varepsilon_{\rm ps} \ge \varepsilon_{\rm pc}$和$\sigma_{yy} +\sigma_{yy{\rm s}} \ge \sigma_{f}$.     

共掺杂金红石TiO2的电子结构和红外光谱研究

本文对大别山双河、碧溪岭地区硬玉石英岩中的金红石进行了Fourier变换红外光谱(FTIR)分析, 结果显示所有金红石颗粒分别在3280 cm^-1和3295 cm^-1 出现强的吸收峰. 基于前人提出H在金红石结构中以孔道中心(CC)和八面体共边(BOE)方式存在的两种模型, 本文采用第一性原理计算方法研究了掺杂(Al, H)和(Fe, H)时金红石相TiO₂的晶体结构和电子结构. 根据O—H键的振动频率和O—H…O键中O—O之间距离的经验关 关键词： 2')" href="#">金红石相TiO₂ 孔道中心 电子结构 第一性原理     

介孔材料孔道内进行的非自由基聚合反应研究进展

介孔材料在催化、吸附、分离等领域有潜在的应用价值.近来,研究人员将介孔材料的有序孔道作为聚合微反应器,在其内部进行了许多类型的聚合反应,如自由基聚合反应和非自由基聚合反应.本文综述了近二十年来在介孔材料孔道内各类单体进行的非自由基聚合反应,包括氧化聚合反应、配位聚合反应、缩合聚合反应、开环聚合反应和阳离子聚合反应,阐述...