层状、花形和棒状钛酸铋纳米结构的可控合成及光催化性能

通过可控水热法,制备出层状、花形和棒状钛酸铋(Bi₄Ti₃O₁₂,BIT)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测其结构和形貌特征。XRD图显示,所制备的样品为层状钙钛矿结构。FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体。紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)表明BIT样品的带隙能约为2.63~2.95eV。利用可见光(λ>420nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BIT样品的光催化性能。结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO₂(N-TiO₂)高得多。所制备的层状BIT纳米结构光催化效率最高,经可见光照射360min,甲基橙溶液的降解率可达95.0%。同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的BIT样品光催化活性的影响。     

基于2-(4-吡啶基)-1H-咪唑-4,5-二羧酸配体的镉(Ⅱ)配合物的晶体结构及发光性质

在水热条件下, 以2-(4-吡啶基)-1H-咪唑-4, 5-二羧酸(H₃PIDC)和1,10-菲咯啉衍生物为混合配体合成了2个镉Ⅱ配合物{[Cd₃(HPIDC)₃(DPPZ)₃]·7H₂O}_n(1)和[Cd(HPIDC)(Imphen)(H₂O)]₂ (2)(DPPZ=二吡啶并[3, 2-a:2', 3'-c]吩嗪;Imphen=咪唑并[4, 5-f][1, 10]菲咯啉), 利用元素分析、红外光谱以及单晶X-射线衍射表征其结构。分析表明配合物1和2分别为一维链状与零维结构。此外, 2个配合物展示了优良的热稳定性及光致发光特性。     

基于3,5-二((4'-羧基苄基)氧)苯甲酸和4'-(4-吡啶基)-2,2':6',2"-三联吡啶为混合配体的两个配合物的水热合成与晶体结构

在水热条件下,以3,5-二((4''-羧基苄基)氧)苯甲酸(H₃bcb)和4''-(4-吡啶基)-2,2'':6'',2"-三联吡啶(PYTPY)为混合配体构筑了2个过渡金属配合物[Co(H₂bcb)₂(PYTPY)]_n(1)和[Mn(H₂bcb)₂(PYTPY)]_n(2),利用元素分析、红外光谱以及单晶X射线衍射表征其结构。分析表明配合物1和2为一维链状结构。此外,2个配合物展示了优良的热稳定性。磁化率的测试结果表明,配合物1和2在2 K和8 K以下时展示了反铁磁相互作用。     

两个由2-（4’-氯-苯甲酰基）苯甲酸和双咪唑基配体构筑的锰、镉配合物的合成及晶体结构

通过水热法合成了2个配位聚合物[Mn（cbba）₂（bimb）]_n（1）和[Cd（cbba）₂（mbix）]_2n（2）（Hcbba=2-（4’-氯-苯甲酰基）苯甲酸,bimb=1,4-双（咪唑基-1-基）丁烷,mbix=1,3-双（咪唑基-1-基）苯）。并对其进行了元素分析、红外光谱、热重和X-射线单晶衍射测定。这两个配合物通过氢键或π-π相互作用形成了三维超分子网状结构。此外,还研究了配合物1的紫外光谱和配合物2的荧光性质。     

锌、镉配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

通过水热法合成了2个金属-有机配位聚合物[Zn（boba）（bix）]_n=（1）和[Cd（L1）（L2）]_2n=·nH₂O（2）（H₂boba=4,4’-（丁烷-1,2-二氧基）-二苯甲酸,bix=1,4-双（咪唑基-1-基）苯,H₂L1=4-（羧基甲氧基）苯甲酸,L2=2-（4-羟基）-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉）。并对其进行了元素分析、红外光谱、热重和X-射线单晶衍射测定。配合物1为二维网状结构,配合物2为一维双链结构。此外,还研究了它们的荧光性质。     

基于2-苯基-1H-1，3，7，8-四-氮杂环戊二烯并[l]菲的Pb（Ⅱ）、Co（Ⅱ）配合物的晶体结构与发光

采用水热法合成2种配合物[Pb₂（ptcp）₂（DDA）]（NO₃）₂·2H₂O（1）和[Co（ptcp）₂（DDA）（H₂O）]·0.5H₂DDA·H₂O（2）（ptcp=2-苯基-1H-1,3,7,8-四-氮杂环戊二烯并[l]菲,H₂DDA=1,12-十二烷二酸）,并采用单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、X-射线粉末衍射和理论计算对其进行了结构表征。配合物1和2分别呈现双核和单核结构,通过π-π和氢键作用形成二维和三维结构。此外,配合物1具有较好的发光性质。利用Gaussian09W程序,采用B3LYP/LANL2DZ方法对配合物1进行自然键轨道（NBO）分析。结果表明配位原子与Pb（Ⅱ）离子之间存在明显的共价相互作用。     

一个二维锰(Ⅱ)化合物的合成、晶体结构、热稳定性及光学性质研究

采用水热合成方法合成了六配位Mn（Ⅱ）化合物[MnCl₂（BIDP）₂]·4H₂O（1）（BIDP=2-对溴苯基-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉）,通过元素分析、热失重分析、红外光谱、X-射线粉末衍射等测试手段对化合物1进行了表征,并用X射线单晶衍射测得Mn（Ⅱ）化合物的晶体结构。化合物1属于正交晶系,Pbcn群。晶胞参数a=1.4820nm,b=0.8961nm,c=2.8105nm,V=3.7208nm³,X射线晶体学研究表明标题化合物为零维的结构,在化合物1中存在4个游离的水分子,其中存在的氢键作用和π-π堆积使得化合物的结构由零维扩展为二维层状结构。热失重分析曲线清晰的表明了各个阶段的分解过程,同时我们初步研究了标题化合物和配体的固体发光性,结果表明这种化合物具有良好的光致发光的性能,有望在光学材料方面得到应用。     

以2,4′-联苯二羧酸及咪唑并[4, 5-f][1, 10]邻菲咯啉为配体的钴(Ⅱ)、锰(Ⅱ)配合物的水热合成及晶体结构

在水热条件下, 以2, 4′-联苯二羧酸(2, 4′-H₂bpdc)和咪唑并[4, 5-f][1, 10]邻菲咯啉(L)为配体构筑了两种配合物{[Co(2, 4′-bpdc)(L)(H₂O)]·H₂O}_n (1)和[Mn(2, 4′-bpdc)(L)(H₂O)]_n (2), 并利用元素分析、X-射线单晶衍射和热重分析对其结构进行了表征。配合物1具有一维链状结构, 配合物2展示了一维双链结构, 两个配合物都通过分子间氢键和π-π相互作用形成三维网状结构。     

Bi2MoO6/BiVO4异质结的水热合成和可见光催化活性

采用一步水热法制备Bi₂MoO₆/BiVO₄复合光催化剂. 利用X 射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对其晶体结构和微观结构进行了表征. 结果表明, Bi₂MoO₆纳米粒子沉积在BiVO₄纳米片表面从而形成异质结结构. 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明所制备的Bi₂MoO₆/BiVO₄异质结较纯相Bi₂MoO₆和BiVO₄对可见光吸收更强. 由于形成异质结结构及其光吸收性能使Bi₂MoO₆/BiVO₄ 光催化活性有较大提高. 可见光下(λ>420 nm)光催化降解罗丹明B (RhB)实验结果表明,Bi₂MoO₆/BiVO₄光催化活性较纯相Bi₂MoO₆和BiVO₄高. Bi₂MoO₆/BiVO₄样品光催化性能提高的原因是Bi₂MoO₆和BiVO₄形成异质结, 从而有效抑制光生电子-空穴对的复合, 增大了可见光吸收范围及比表面积.     

基于琥珀酸配体的锌/镉配合物的合成、结构及性质

在水热条件下获得了2个过渡金属配合物[Zn (suc)(HL)]_n(1)和[Cd (suc)0.5(L)]_n(2)(H₂suc=琥珀酸,HL=3-(2-吡啶基)吡唑),并通过元素分析、IR光谱、单晶X射线衍射、热重分析、荧光光谱和粉末X射线衍射对结构进行了表征。在配合物1中,羧基配体suc^2-通过双齿和单齿模式桥联金属中心形成了二维网络结构。在2中,suc^2-和L-配体连接Cd (Ⅱ)离子也形成了二维框架。此外,通过基于Gaussian16程序的PBE0/LANL2DZ方法,对从1和2的晶体结构中选出的“分子碎片”进行了量子化学计算。计算结果表明,配位原子与Zn (Ⅱ)离子、Cd (Ⅱ)离子之间存在着明显的共价相互作用。