Atomistic study of GaSe/Ge(111) interface formed through van der Waals epitaxy

Layered materials can be grown on various substrates through van der Waals epitaxy (vdWE) regardless of lattice mismatch. The atomistic study of the film-substrate interface in vdWE is becoming increasingly important due to their expected applications as two-dimensional (2D) materials. In this contribution, we have grown GaSe thin films on Ge(111) substrates by molecular beam epitaxy and studied the GaSe/Ge(111) interface using high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM). Cross-sectional HAADF-STEM observations revealed that the grown layers adopt predominantly the expected wurtzite-like structure and stacking, but layers with zinc-blende-like structure, similar to Ga₂Se₃ but apparently different, and other layer stacking sequences, exist locally near the film-substrate interface. These results demonstrate that even in vdWE, structural changes can occur in the grown layers adjacent to the substrate, highlighting the importance of such interface for synthesizing and applying ultimately thin 2D materials.     

MIL-101(Fe)高效催化 β-蒎烯与甲醛的Prins缩合制备诺卜醇

通过水热晶化法制备了MIL-101(Fe)金属有机骨架材料, 利用X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 热重分析(TG)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构和形貌进行了表征. 结果表明, 该材料用于催化β-蒎烯与甲醛的Prins缩合制备诺卜醇反应的效果优异; 催化剂合成温度、 合成时间、 催化剂用量、 反应溶剂、 反应温度和反应时间对β-蒎烯的反应结果均有一定影响. 在相似的反应条件下, 合成的MIL-101(Fe)催化β-蒎烯制备诺卜醇反应的最佳条件为使用150 ℃下反应15 h合成的催化剂MIL-101(Fe), 在90 ℃下反应8 h得到的β-蒎烯转化率高达97.3%, 诺卜醇选择性达到96.7%.     

MOFs基材料在光催化CO2还原中的应用

系统总结了金属有机框架(MOFs)基材料在光催化还原CO₂中的最新研究进展, 其中包括MOFs直接作为光催化剂和作为复合光催化2个主要部分, 讨论了MOFs基光催化剂在催化还原CO₂方面展现出的独特优势, 并对MOFs基光催化剂的结构稳定性与CO₂转化效率等问题进行讨论与分析, 对未来发展趋势进行了展望.     

室温离子液体法合成新型三维共价有机骨架材料

采用室温离子热法合成了一种氟取代的具有五重贯穿金刚石拓扑结构的三维共价有机骨架材料(COFs), 记为JUC-515. 与高温溶剂热法不同的是, 室温离子液体法具有反应温度和压力低、 反应时间短、 操作简单、 无需催化剂和不产生有机蒸汽污染等优势. 制备的材料具有高度结晶性、 较大的孔隙率和良好的CO₂选择性吸附性能.     

NiCo_2S_4六角片作为钠离子电池负极材料的电化学性能及储钠动力学

通过共沉淀以及后续的气相硫化成功制备了横向边长约为2μm,纵向厚度约为30 nm的NiCo_2S_4六角片,并研究了其作为钠离子电池负极材料的电化学性能。电化学性能测试结果显示在1000 mA·g~(-1)的电流密度下,NiCo_2S_4电极循环60次后仍然可保持约387mAh·g~(-1)的可逆比容量。此外,NiCo_2S_4电极还具有良好的倍率性能,在200、400、800、1000和2000mA·g~(-1)的电流密度下,容量分别为542、398、347、300和217mAh·g~(-1)。通过进一步动力学机制分析发现,NiCo_2S_4电极的良好的倍率性能得益于其二维片层状结构诱导产生的赝电容。上述结果表明,NiCo_2S_4纳米六角片是一种极具潜力的钠离子电池负极材料。     

化学生物学综合实验教材建设

高质量实验教材是本科实验教学的重要保证,在创新型人才的培养中发挥着巨大的作用。本文从编写背景、指导思想、项目编写与修订等方面介绍了化学生物学综合实验教材的建设情况。该教材经历了十多年实验教学的考验,能较好满足相关学科的学生培养需要。     

高能量密度LiMn0.6Fe0.4PO4/C的制备及其电化学性能

以Mn(NO_3)_2、Fe(NO_3)_3·9H_2O、NH_4H_2PO_4、LiOH·H_2O为原材料,采用改进的溶胶凝胶法制备了具有高能量密度的Li Mn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料。该方法通过金属和多种配体配位构筑的框架,把得到的一次纳米颗粒构筑为类球形的二次颗粒,即发挥了纳米材料优异的电化学性能,又提高了材料的压实密度,电池的能量密度可提升约30%。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、交流阻抗谱(EIS)、振实密度、粒度以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了较系统的研究,结果表明此方法制备的LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料不仅具有较高的振实密度和电压平台,还具有优异的电化学性能:振实密度为1.3 g·cm~(-3),且在1C倍率下,放电中值电压为3.85 V,100次循环后,比容量仍有142.3 mAh·g~(-1),容量保持率为99.4%。     

基于超分子离子晶体的湿度传感构效关系研究

相对湿度是许多领域的关键参数,环境湿度与人们的生活密切相关,因此对湿度进行测量和控制是各个领域中值得关注的问题之一. 在前期的研究中,作者制备了一种新型的超分子离子材料（SIM）,它是由基于咪唑的双阳离子（如1,10-双（3-甲基咪唑-1-基）癸烷,C₁₀(mim)₂）和电活性二阴离子（如2,2'-连氮基-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）,ABTS）组成的,发现其对湿度具有敏感且快速的响应. 在此基础上,本文制备了6种不同碳链（C₄,C₆,C₈,C₁₀,C₁₂,C₁₄）的咪唑基化合物,发现其中3种（C₁₀,C₁₂,C₁₄）可与ABTS形成水稳定的SIM. 循环伏安法、计时电流法以及石英晶体微量天平表征了这些超分子离子材料的湿度传感性能,发现基于C12的SIM具有最佳的湿度传感性能. 同时,SEM结果显示随着碳链的增加,离子材料的厚度变薄并且形态变得不规则. 因此,作者认为疏水作用和材料比表面积均会影响湿度传感的灵敏度. 本研究为发展新的湿度响应的离子传感材料奠定了基础.     

利用升华物质2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧杂环己烷作模板剂制备聚苯胺包覆的中空硫电极材料

本文首次提出采用升华物质为模板,制备聚苯胺包覆的中空硫电极材料. 首先通过Na₂S₂O₃和稀HCl反应,在具有升华特性的ADD(2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧杂环己烷)微粒表面沉积一层S,然后在S的表面再沉积聚苯胺包覆层. 在经60 ^oC干燥12小时后,其中的ADD自然挥发,得到聚苯胺壳体包覆的中空硫复合物. SEM、TEM和TG分析表明,制得的聚苯胺包覆中空硫的粒径约为2 μm,硫含量为61.1%. 在500 mA·g^-1充放电电流下,首次放电比容量为776.2 mAh·g^-1,库仑效率为95.9%. 100次充放电循环后,放电比容量为524.7 mAh·g^-1. 由于聚苯胺包覆物的聚苯胺膜具有抑制聚硫锂向外的扩散作用,以及包覆物中的空间对放电时S的膨胀具有缓冲作用,聚苯胺包覆中空硫粉末的放电比容量和充放电稳定性均明显高于未包覆聚苯胺的中空硫和化学制备的硫. 这种制备导电聚合物包覆中空硫的新方法具有操作简单、成本低廉的优点,有进一步发展的前景.     

Sensitive Determination of Terbutaline Using a Platform Based on Nanoparticles of Europium Oxide and Carbon Nanotubes

This study presents a sensitive voltammetric determination of terbutaline (TER) on a platform based on carbon nanotubes (CNTs) and europium oxide nanoparticles (Eu₂O₃NPs) coated glassy carbon electrodes (GCEs). An ultrasonic bath was performed for the preparation of composite material. The material was characterized by energy dispersive X‐ray spectroscopy (EDX), X‐ray diffraction method (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The Eu₂O₃NPs/CNTs/GCE system was assessed for the oxidation of terbutaline (TER). A broad oxidation peak was appeared at 0.71 V using a bare GCE. However, the voltammetry of TER has been improved at a GCE coated with CNTs and a well‐defined anodic peak exhibited at 0.61 V. Furthermore, the nanoparticles of Eu₂O₃ and CNTs coated GCE has greatly improved the electrochemical behaviour of TER and a sharp peak was appeared at 0.59 V. Cyclic voltammetry at Eu₂O₃NPs/CNTs/GCE also reveals a high catalytic effect for the oxidation of TER with an oxidation peak that is distinctly enhanced compared to GCE and CNTs/GCE. Eu₂O₃ nanoparticles were utilized to enhance the surface area of GCE and then improve the sensitivity of the procedure. The response of TER was linear over a concentration range of 2.0×10^?8 M ?9.5×10^?6 M with an LOD of 3.7×10^?9 M. Square wave voltammetric analysis of tablets by Eu₂O₃NPs/CNTs/GCE yielded a recovery of 99.2 % with an RSD% of 3.2. The modified electrode (EuO₂NPs/CNTs/GCE) provides accuracy and precision to the analysis of samples.