理论研究晶体场效应和电荷转移效应对Co2+的2p电子X射线L2,3吸收边光谱的影响

运用多重态计算方法研究了在正八面体对称性的晶体场中Co²⁺离子的2p电子X射线L_2,3吸收边光谱, 研究了Co²⁺离子和周围的配位离子之间的正八面体(O_h)晶体场效应和相应的电荷转移效应对于吸收光谱的影响. 系统讨论了在多重态计算中起作用的所有物理参数对CoO和CoCl₂的X射线吸收光谱特性的特定影响及其物理机制. 将计算得出的光谱数据和同样具有O_h对称性结构Co²⁺离子的CoO和CoCl₂实验光谱数据进行了对比, 在实验光谱数据中发现的特征被确定为来自不同自旋态, 并且光谱强度的变化与晶体场的强度相关, 揭示了其中包含的电荷转移效应. 本文为低对称性复杂系统的多重态计算提供了一个基础的参考标准, 可以适用于含有钴元素或其它过渡金属的复杂体系的X射线吸收光谱的理论计算.     

电解水金属单原子催化剂的研究进展

氢能因其能量密度高、清洁无污染等特点,作为替代化石燃料的能源载体得到了广泛的研究.如何清洁高效地制备氢气受到了大量研究者的关注.当前,以化石能源的热反应所得副产氢气是主要来源.然而,采用该类方法不仅不能摆脱化石能源的使用以及温室气体的排放,还会造成生产氢气的纯度不高,碳氧化物杂质浓度过高的问题,严重影响氢气的后续使用.采用可再生能源(太阳能、风能等)所产富余电,进行电解水制氢,产生的氢气不含碳氧化合物杂质,纯度很高,可以真正实现碳的零排放,被认为是未来氢气来源的重要方式.目前,电解水制氢在制氢市场的所占份额较小,而造成这样局面的主要因素是该过程中的高能耗问题.为了降低能耗,开发高效催化剂加速两个电极上的电解反应的动力学尤为重要.近年,金属单原子催化剂(SACs)因其独特的结构,在很多研究中被用作电解水催化剂,进而开发出大量高性能的金属单原子电解水催化剂.本文综述了近年SACs在电解水催化方面的应用.首先,针对电解水反应本身,总结了阴阳极两侧的电极反应机制以及影响电极催化性能的关键吸附中间物种;然后,根据载体的不同,即合金、碳以及其它化合物将SACs分为三类,总结了相关电解水催化研究现状,并且针对不同类型SACs目前的发展情况,提出了它们各自存在的问题.其次,进一步总结了影响SACs电解水催化活性的因素,提出了四种决定SACs催化性能的影响因子,分别为金属原子的固有元素性质、配位环境、几何结构和负载量;同时讨论了这四类影响因素对SACs催化活性的影响机制,总结了调控各类影响因素的方法,为SACs的设计提出了一些建议.最后,展望了SACs在电解水催化中的应用,探讨了SACs在催化剂设计及催化机制研究方面的问题,提出了SACs在电解水催化中的未来发展方向.     

矿物元素指纹图谱的建立及在西洋参产地鉴别中的应用研究

采用电感耦合等离子体质谱法测定了山东、吉林、美国和加拿大4个产地西洋参中50种矿物元素的含量,研究了不同产地西洋参矿物元素的差别和转换系数,构建了西洋参的矿物元素指纹图谱。以各产地矿物元素含量的平均值构建了山东、吉林、美国和加拿大产西洋参的矿物元素标准指纹图谱。采用SPSS 20.0计算了各西洋参矿物元素指纹图谱与其矿物元素标准指纹图谱的相似度,确定了山东、吉林、美国和加拿大产西洋参矿物元素指纹图谱的相似度阈值分别为0.93、0.91、0.98和0.93。通过比较未知产地西洋参矿物元素指纹图谱与矿物元素标准指纹图谱的相似度,进行西洋参的产地判别。采用20批未知产地西洋参样品验证模型的准确性,正确率为85%。此外,研究表明,不同生长年限和不同部位西洋参样品对所建立的西洋参产地鉴别方法无影响。     

全自动石墨消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定灌溉水中20种元素

建立了全自动石墨消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定灌溉水中铍、硼、铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、砷、锶、镉、锡、汞、铊、铅20种元素的分析方法。样品以HNO_3-HCl为消解体系,经全自动石墨消解仪定量加酸、消解、定容,采用ICP-MS的动能启势碰撞模式(KED)测试,在线加入锂、钪、锗、铟、铱、铋校准溶液校正,标准曲线内标法定量分析。灌溉水中20种元素在各自线性范围内相关系数(R~2)均大于0.995,在3个浓度梯度水平下的加标回收率在78.6%～109.0%之间,相对标准偏差(RSD)为2.15%～12.4%,检出限为0.0920～8.2μg/L,定量限为0.310～27.0μg/L。该方法灵敏度高、操作简便、节省人力,能够满足灌溉水中20种元素的同时检测。     

电感耦合等离子体质谱法测定烟酰胺药物元素杂质

建立了烟酰胺药物中30种元素杂质的ICP-MS分析方法,并根据USP< 233>进行了验证,在优化的实验条件下,本方法的检出限在4.0×10-4～0.4μg/L之间,加标回收率在86.3％～116.0％之间,与ICP-OES检测结果基本一致.用所建立方法对烟酰胺以及稳定性样品进行了元素杂质检测,根据样品制备工艺初步判断元素杂质的来源.     

"一流学科"建设中元素化学课堂教学内容的设计——以碱金属元素为例谈元素结构与性质及其在锂离子电池中的应用

以“碱金属的结构与性能及其在锂离子电池中的应用”为例说明元素化学课堂教学中的方法,旨在引导学生学习与掌握碱金属的结构与性质的基础知识,使学生对碱金属元素在锂离子电池中应用产生兴趣,领悟无机化学相关的科学前沿的新知识、新规律和新概念,培养学生的创新意识。同时,分组讨论碱金属的结构与化学性质之间关系及其在新能源领域中的应用,组织学生深入到开展相关研究的课题组,在教师指导下开展锂离子电池电极材料制备与表征以及器件组装和电化学性能测试,并根据获得的结果复习课堂中讲授的知识。进一步,鼓励和推进学生开展碱金属在新能源器件中应用的本科生科研训练,在科学研究中应用无机化学基础知识,实现课本知识与科学实践相衔接。     

超级微波消解电感耦合等离子体质谱法 测定土壤中13种元素

建立了超级微波消解-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定多类型土壤基质中钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、砷、钼、锑、铊、铅和铀等13种元素含量的方法。采用超级微波消解法对样品进行前处理,比较了超级微波前处理与常规微波前处理消解效果,并优化了消解酸体系。在最优条件下,13种元素的的方法检出限（LOD）为0.0002~0.2 mg/kg,方法定量限（LOQ）范围为0.001~0.6mg/kg。在0~500 μg/L范围内线性回归系数（R2）在0.9996~1.0000,各元素加标回收率在76.3%~126%,此方法准确度可以满足复杂基体样品多元素同时测定的需求,一次样品前处理可实现18个样品的同时测定,相较于常规前处理方法大幅减少酸使用的同时更加安全、高效、不易污染样品,可为土壤重金属污染监测工作提供可靠的分析方法支撑。     

石墨消解-ICP-MS法同时测定铜精矿中4种有害元素

为弥补标准检测方法的不足,建立了石墨消解-ICP-MS法同时检测铜精矿中Pb、Cd、As 和Hg等4种有害元素。确定了样品前处理和仪器分析条件。用铜精矿标准样品和参考样品分别进行7次重复实验,Pb、Cd和As的检测结果均在标准值范围内,Hg的检测结果与参考值基本一致。7次重复检测结果的变异系数符合GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》要求。选择5种不同物相铜精矿作为待测样品,通过与标准方法比对,两种方法检测结果的绝对差符合标准方法的再现性要求,说明本方法适用于不同种类的铜精矿。本方法操作简单,可同时测定多种有害元素,实用性强。     

氟化银促成两个烯烃的氟化-偶联:简易合成α-CF_3烯烃和β-CF_3酮的新方法

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,638~642三氟甲基(CF3)官能团的引入通常能显著改变母体分子的物理、化学和生物性质,因此含三氟甲基的有机化合物在药物、材料和生物化学等诸多领域被广泛应用.由于自然界中的氟元素绝大多数以无机物的形式存在,如何向有机分子引入三氟甲基便成为一个重要研究命题.目前有机化学家们主要采用直接三氟甲基化法或含三氟甲基的砌块法实现向目标分子中引入三氟甲基.但是这两种方法都必须预先获得含三氟甲基官能团的前体,然后再拼接.中国