二丙胺的结构微调对磷酸铝分子筛晶化过程影响的凝胶组成依赖性

以二丙胺异构体（二正丙胺DPA和二异丙胺D-iPA）为结构导向剂,在200℃加热2组反应原料物质的量之比不同的初始凝胶,合成出了高结晶度的磷酸铝分子筛AlPO₄-11。利用X射线粉末衍射分析、元素分析等表征手段,研究了凝胶的晶化过程和液相的pH值以及Al和P的浓度演化。初始凝胶各组分物质的量之比为n_Al2O3：n_P2O5：n_DPA/D-iPA：n_H2O2=1.0：1.0：1.2：75时,以DPA为结构导向剂,晶化过程中无中间相生成,而以D-iPA为结构导向剂时,晶化过程中生成了具有12元环孔道结构的磷酸铝分子筛AlPO₄-5中间相;初始凝胶各组分物质的量之比为n_Al2O3：n_P2O5：n_DPA/D-iPA：n_H2O2=1.0：1.0：1.0：75时,以DPA为结构导向剂,晶化过程中生成了具有18元环孔道结构的磷酸铝分子筛VPI-5中间相,而以D-iPA为结构导向剂时,晶化过程中同时出现了VPI-5及AlPO₄-5两种中间相。表明对于同一种有机胺,凝胶物质的量之比的改变影响了其结构导向效应。理论计算结果显示质子化的DPA及D-iPA中N原子上的电荷有差异,表明有机胺的结构微调影响其结构导向效应,但该影响依赖于凝胶组成。     

钯纳米粒子的形貌可控合成与催化性能

借助于一种全新的表面活性剂N,N-dimethyloctadecylammonium bromide acetate sodium（OTAB-Na）,成功实现了对小尺寸钯纳米粒子微结构的控制。通过对合成条件的微扰,高度均匀且分散性良好的枝化结构和凹面体结构的钯纳米粒子被成功地制备。催化测试（利用氨硼烷作为氢化试剂来还原4-硝基苯酚为4-胺基苯酚）发现,钯纳米粒子的催化活性与其微观纳米结构相关,其中枝化结构的钯纳米粒子表现出了更为突出的催化性能。     

三种基于2，4，6-三(3-吡啶基)-1，3，5-苯配体的Ni(Ⅱ)基配位聚合物的合成、结构及催化性能

通过调变溶剂热的反应条件,我们合成了3种Ni (Ⅱ)基的配位聚合物(CPs)[Ni (CH₃-BDC)(3-TBT)(H₂O)₂]·EtOH·2H₂O (CP1)、[Ni₃(CH₃-BDC)₃(3-TBT)₂(H₂O)₅]·2DMF·2H₂O (CP2)和[Ni₃(CH₃-BDC)₃(3-TBT)₂(H₂O)₆]·2DMF·4H₂O (CP3),其中CH₃-H₂BDC=5-methylisophthalic acid,3-TBT=2,4,6-tris (3-pyridyl)-1,3,5-benzene。X射线单晶衍射分析表明,3个CPs都是由相似的Ni₂(CH₃-BDC)₂的双核单元构建的,并分别呈现出从零维(0D)、2D到3D结构的网络骨架。反应条件的微小调变,导致了不同结构的配位聚合物。同时,催化实验表明,3在无溶剂的温和反应条件下,CP3对苄醇及其衍生物与苯胺的氧化-偶联反应表现出极好的催化活性和循环稳定性。     

高振实密度圆饼状LiFePO4/C的制备及电化学性能

以乙二醇为溶剂,采用溶剂热法一步合成圆饼状LiFePO₄,然后以葡萄糖为碳源与合成的LiFePO₄前躯体高温烧结得到碳包覆的LiFePO₄/C复合材料,其振实密度高达1.3 g·cm^-3。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对LiFePO₄/C复合材料进行了物相和形貌表征,研究结果表明制备得到的LiFePO₄呈圆饼状,且生成的圆饼是由单晶LiFePO₄纳米片堆积而成。此外,LiFePO₄颗粒表面碳层包覆均匀。将制备的LiFePO₄/C用作锂离子电池正极材料,电化学性能测试表明其具有高的充放电比容量(在0.1C时放电,其初始放电比容量为157.7 mAh·g^-1)与良好的循环性能(500次循环后容量保持率为82.4%)。     

氯化铜的少溶剂固态连串配位化学反应

在少量水的存在下,由于 NH₄[CuCl₃]对水不稳定,CuCl₂·2H₂O 与氯化铵的配位化学反应只能得到 1:2 产物(NH₄)₂[CuCl₄(H₂O)₂];但在无水乙醇中,无水 CuCl₂与氯化铵按 1:1或 1:2的物质的量之比混合时,能相应地得到 NH₄[CuCl₃]或(NH₄)₂[CuCl₄]。CuCl₂·2H₂O与 2,2''-联吡啶(bipy)的少溶剂固态化学反应仍能像固态化学反应一样,根据反应物的配比生成相应的唯一产物,但在物质的量之比为1:1的反应中发现1:2产物曾经形成。热力学分析说明,如果连串反应的后一步的Δ_rG^⊖大于前一步的,则上述反应现象是可能的。     

长链超支化聚合物的合成研究进展

长链超支化聚合物(HyperMacs)凭借其含有大量的功能端基和可调控的链结构等优点已经引起国内外科研人员越来越广泛的关注。HyperMcs除了拥有超支化聚合物固有的低粘度、溶解性好、含有大量的功能性端基的特点外,同时拥有高剪切敏感性、熔体弹性、冲击强度和零剪切粘度,因而在药物载体、能量存储及传递和纳米催化剂等方面可能拥有更为广泛的应用。本文根据HyperMacs合成方法的不同,分别从迭代法和ABx线型大分子单体法两个主要方面对其研究进展进行了总结和评述,并在此基础上展望了该类聚合物的研究方向和发展趋势。     

十三氟辛基修饰的疏水有机-无机杂化二氧化硅膜孔结构、氢气分离及水热稳定性

采用1,2-双（三乙氧基硅基）乙烷（BTESE）和十三氟辛基三乙氧基硅烷（PFOTES）为前驱体,在酸性条件下通过溶胶-凝胶法制备了十三氟辛基修饰的有机-无机杂化SiO₂膜材料。利用接触角测量、红外光谱、动态光散射和N₂吸附等测试技术分别对膜材料的疏水性、溶胶粒径和孔结构进行表征,并深入研究有支撑膜材料的氢气渗透、分离性能以及长期水热稳定性。结果表明,十三氟辛基修饰后的膜材料由亲水性变成了疏水性,当n_PFOTES/n_BTESE=0.6时膜材料对水的接触角达到（110.4±0.4）°,膜材料还保持微孔结构,孔径分布在0.5~0.8nm。氢气在修饰后的膜材料中的输运遵循微孔扩散机理,在300℃时,氢气的渗透率达到8.5×10^-7mol·m^-2·s^-1·Pa^-1,H₂/CO₂,H₂/CO和H₂/SF₆的理想分离系数分别为5.49,5.90和18.36,均高于相应的Knudsen扩散分离因子。在250℃且水蒸气物质的量分数为5%水热环境下陈化250h,氢气渗透率和H₂/CO₂的理想分离系数基本保持不变,膜材料具有良好的水热稳定性。     

层状多硫代锑(Ⅲ)酸镉(Ⅱ)化合物(1,4-DABH2)Cd2Sb2S6的溶剂热合成与表征

利用溶剂热方法合成了层状多硫代锑髥酸镉髤化合物(1,4-DABH2)Cd2Sb2S6(1)(1,4-DAB=1,4-丁二胺),并通过红外光谱、热重分析对其进行了表征,用X-射线衍射测定了化合物的单晶结构。单晶解析表明,化合物属正交晶系,Cmca空间群,Mr=750.77,a=0.860 3(5)nm,b=0.898 7(6)nm,c=2.273(2)nm,V=1.758(2)nm3,Z=4,λ=0.071 073 nm,R=0.032,wR=0.106 7。晶体结构中含有六元环的Cd2SbS3和八元环的Cd2Sb2S4的阴离子网络层状[CdSbS3]nn-,双质子化的有机阳离子在阴离子层之间以氢键N-H…S形式连接。另外紫外-可见漫反射光谱研究表明,化合物为半导体。     

两个由铜离子与Waugh-型阴离子构筑的化合物的合成、晶体结构及表征

通过水热合成得到了一个新颖的包含四核铜配合物的无机-有机杂化化合物[CuCl(H₂O)₄)][CuCl(H₂O)(Phen)][{(CuPhen)₂Cl₂}₂(bdc)]₂[P₂W₁₈O₆₂]·5H₂O(1)(Phen=1,10-phenanthroline和bdc=1,4-benzenedicarboxylate),对其进行了元素分析、红外光谱、热重、电化学等表征,并用X-射线单晶衍射测定了它的晶体结构。化合物1含有由Cl和bdc桥连的四核铜配合物阳离子[{(CuPhen)₂Cl₂}₂(bdc)]²⁺。此外,化合物1的电化学研究表明其对亚硝酸的还原具有很好的电催化活性。     

纳米CoSe修饰氮掺杂多孔碳的可控制备及其锂硫电池多硫化物的催化转化效应

锂硫电池中较差的循环稳定性和倍率性能是实现锂硫电池商业化的技术障碍,其主要原因之一是多硫化物在硫电极内的电化学转化动力学较为缓慢。为此,我们以ZIF-9为前驱体,采用先碳化,再酸化刻蚀,最后硒化的方法合成了含少量催化剂的CoSe修饰氮掺杂多孔碳(CoSe/NC)电极材料,以期提高硫电极内多硫化物的电化学转化动力学性能,并通过流动液相三电极体系对该材料进行电化学动力学表征。结果显示,相较于对比材料,CoSe/NC能够加快多硫化物的氧化还原反应速率,在 0.2mA·cm^-2电流密度下,多硫化物氧化还原反应在CoSe/NC电极上有最小的反应过电位;同时,在0.1 V过电位下,各氧化还原反应也有最大的响应电流。因此,将 CoSe/NC作为硫宿主材料组装电池展现了优异的电化学性能：在 1C(1C=1 675 mA·g^-1)下初始放电比容量为1 068 mAh·g^-1,经过500次循环后,可逆容量仍保持在693 mAh·g^-1。另外,在3C的高电流密度下,放电比容量可高达819 mAh·g^-1。