Fe2O3纳米粒子的配位聚合物固相热解制备及其储锂性能

以1,4-苯二甲酸为配体,FeCl3为金属盐,采用溶剂热法合成了苯二甲酸-铁配位聚合物晶体.以其为前驱体,通过固相热解制备了尺寸均一的α-Fe₂O₃纳米粒子.利用XRD、FT-IR、SEM及TEM等手段对配位聚合物及其热解产物进行了表征.将α-Fe₂O₃纳米粒子用作锂离子电池负极材料,电化学测试结果表明:在0.1 A·g^-1电流密度下充放电50次后,材料的可逆比容量仍保持在530 mAh·g^-1,表现出较高的比容量和优异的循环稳定性.     

一个由4，4’-（丁烷-1，4-二氧基）-二苯甲酸和双咪唑配体构筑的三重穿插金属有机骨架化合物

采用水热法合成了1个二维缠结金属有机框架化合物[Cu（bbi）_0.5（boba）]_n（1）（bbi=1,1’-（1,4-丁烷基）-二（咪唑）;H₂boba=4,4’-（丁烷-1,4-二氧基）-二苯甲酸）,并通过元素分析、红外光谱和单晶X-射线衍射对其进行了结构表征。结构分析显示：化合物1是具有聚轮烷和聚锁烃结构特征的三重平行穿插网络。此外还研究了它的荧光和热稳定性。     

两个基于呋喃-3-酮配体的钯(Ⅱ)化合物的合成、晶体结构和光谱性质

合成了2个钯（Ⅱ）化合物Pd（L¹）₂（1）和Pd（L²）₂（2）,（L¹=（Z）-4-（（对甲苯胺基）亚甲基）-2,2,5,5-四甲基二氢呋喃-3（2H）-酮,L²=（Z）-4-（（对甲苯胺基）亚甲基）-2,2,5,5-四甲基二氢呋喃-3（2H）-酮）,并利用元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱,紫外光谱和X射线单晶衍射等手段对其结构进行了表征。X射线单晶衍射表明,化合物1和2中包含多种弱相互作用。在化合物1中,呋喃环上氧原子和苯环上的甲基氢原子之间形成氢键,氢键桥联分子形成了一条平行于c轴方向的一维链结构,一维链之间通过C-H…H-C和C-H…C弱相互作用形成了三维超分子结构。在化合物2中,分子之间通过C-H…H-C和C-H…C弱相互作用形成了一个二维层状结构。     

吡啶类离子液体在气-液界面吸附的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论,在B3LYP/6-311+G水平上,对吡啶离子液体阳离子[BuPy]+及其水合物(水分子数为1～6)的分子模型进行结构优化和频率分析,得到各种水合物的热力学性质,由此计算水合过程的标准反应焓变和吉布斯自由能变,从分子水平上研究吡啶类离子液体与水分子的相互作用.结果表明,离子液体阳离子极性头与水分子以氢键形式构成水合层,该类氢键属于中强氢键;其水合过程是一个自发的放热过程,并且随着水分子数的增加水合物的稳定性也逐渐增强.     

原位脱羧制备的配合物(HP2W18O62)(C6H6NO2)5·2H2O:结构、光谱及电化学性能

采用水热法将钨酸钠和浓磷酸与有机配体吡啶-2,6-二羧酸通过原位脱羧制得配合物(HP2W18O62)(C6H6NO2)5.2H2O(1),并用红外光谱、紫外光谱、循环伏安(CV)和X射线单晶衍射等方法进行了表征。分子中的2-吡啶甲酸来源于吡啶-2,6-二羧酸的脱羧反应。化合物1属于单斜晶系,空间群P21/n,晶胞参数分别为:a=1.553 3(2)nm,b=2.006 3(3)nm,c=2.759 9(4)nm,β=103.981(2)°,Z=4,F(000)=8 816。分子间氢键和2-吡啶甲酸与杂多化合物间的弱相互作用使该化合物具有3D超分子结构。CV结果表明,化合物1有四步氧化还原反应。     

有序介孔碳-壳聚糖修饰玻碳电极差分脉冲溶出伏安法测定痕量锡(Ⅱ)

将有序介孔碳(OMC)分散于壳聚糖(CTS)溶液,并用于修饰玻碳电极,制成有序介孔碳-壳聚糖修饰玻碳电极(OMC-CTS/GCE),用差分脉冲溶出伏安法研究锡(Ⅱ)在该电极上的溶出伏安特性。实验发现,在1.0mol/L盐酸中,锡(Ⅱ)在-1.2V处被富集在修饰电极表面,在0.0～+1.0V电位范围,以100mV/s的速率扫描,锡(Ⅱ)在+0.35V处产生一灵敏的溶出峰,峰电流与锡(Ⅱ)的浓度在5.0×10-8～1.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为2.2×10-9 mol/L。方法用于合金中痕量锡(Ⅱ)的测定,结果同火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定结果一致。     

反蛋白石光子晶体凝胶的pH响应

首先采用Stber方法制备了一系列亚微米级单分散二氧化硅小球,而后通过垂直沉降自组装方法制备了颜色鲜艳的二氧化硅三维有序结构胶体晶体模板,最后再采用模板聚合法在220 nm二氧化硅小球自组装的阵列间隙中共聚甲基丙烯酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯,经氢氟酸刻蚀二氧化硅模板后得到多孔有序的反蛋白石光子晶体.当pH值从5升至8时,反蛋白石凝胶光子晶体的反射峰波长从514 nm移动至590 nm,颜色变化显著,从蓝绿色变成红色,突变点为pH=6.5,而且pH响应在100 s左右即可达到平衡.对交联剂用量的研究结果表明,随着交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯用量从4%增加到16%,光子晶体响应pH时的红移量减小.     

内外表面修饰介孔材料的制备及其在低分子量蛋白质富集中的应用

介孔材料由于其具有高度规则的孔径结构和一系列优良的物理化学性质,使其对复杂基质中选择性萃取低分子量蛋白质和多肽方面具有较大的优势和发展潜力。本研究采用共沉淀法结合后修饰法制备了一种介孔内表面修饰反相苯基基团、外表面修饰烷基二醇基的硅基介孔材料,并对其结构及选择性富集性能进行了考察。傅立叶变换红外光谱图表明,苯基和烷基二醇基成功修饰到介孔材料上;萃取实验结果表明,内外表面的双重修饰使其对标准蛋白、人血浆等复杂样品中低分子量蛋白质(分子量小于10 kDa)具有良好的富集选择性。     

基于辐射度的光谱校正与自适应拟合相结合的SPR共振波长确定方法

表面等离子体共振(SPR)传感技术因其灵敏度高、无需标记、可原位实时监测的特点,被广泛应用在生物医学、化学检测、食品安全、环境监测等领域。对于波长调制型SPR传感器,由于光谱测量系统各部件对不同波长响应度不同,从而对光谱共振波长的实际位置产生干扰,影响到实验检测结果。为消除这种影响,提出了一种基于辐射度空间的SPR相对反射率校正方法,并使用阶数自适应拟合算法对共振波长进行精确测定。通过标定光谱测量系统的仪器响应曲线,将光谱仪得到的原始光谱转换成辐射光谱,进而计算出不依赖于光谱仪系统中任何部件的SPR相对反射率。相比于传统的反射率校正方式(以共振光谱除以非共振光谱的结果作为反射率光谱),此方法校正后的光谱在光谱形状上具备半峰宽更窄和共振峰更对称的优势,从而为精确确定共振波长提供了可靠的保障。随后基于拟合误差最小化的目标,对共振区域采用阶数自适应多项式拟合算法确定共振波长。实验测量了不同入射角度下的SPR共振光谱,使用此方法校正得到反射率光谱的半峰全宽保持在(100±10) nm,表明此方法的光谱峰形优势具备普适性;连续采集了4 000组光谱并计算共振波长,其相对标准偏差为0.007 8%,处理速度为每个光谱12 ms,表明此方法具备良好的抗噪声波动鲁棒性和光谱数据处理的实时性;测量了不同浓度下NaCl溶液的SPR共振光谱,其共振波长与溶液折射率线性相关系数为0.998 5,品质因数为传统校正方式的3倍,表明此方法具备良好的可靠性,并且从光谱的处理算法层面提高了传感性能,相比于从工艺制备上提高品质因数的传统方式,处理简便,效果更突出。结果表明,基于辐射度空间的相对反射率矫正与阶数自适应拟合相结合的SPR共振波长检测方法具备可靠性好、运算速度快、分辨率高、抗噪声、品质因数高等特点,能够有效提高SPR传感器的数据处理与传感性能。     

颗粒度对鞍山式铁矿反射光谱特征的影响研究

岩矿反射光谱的决定因素是其成分及含量,变异因素主要为颗粒度、粗糙度、观测角度、表面形态等。为明确颗粒度与鞍山式铁矿反射光谱之间的关系,采用SVC HR-1024便携式地物光谱仪对鞍山式铁矿的两种主要铁矿石(赤铁矿、磁铁矿)进行不同颗粒度下的可见光-近红外光谱测试,分析颗粒度对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响规律,并明确颗粒度的敏感波段与稳定波段,为以后的定量反演工作提供参考。结果表明,颗粒度对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响规律具有显著差异。当赤铁矿试样粒径由0.03 mm增加到1 mm时,光谱反射率随颗粒度增加而逐渐减小,二者呈现显著负相关关系。但是在不同的波段处,赤铁矿反射光谱受颗粒度的影响程度不同,在350~550 nm波段,反射光谱受颗粒度影响非常微弱,为赤铁矿反射光谱对颗粒度的稳定波段;在550~950 nm波段,反射光谱受颗粒度影响较微弱;在950~1 250 nm波段,反射光谱受颗粒度影响较显著;在1 250~2 500 nm波段,反射光谱受颗粒度影响非常显著,为赤铁矿反射光谱对颗粒度的敏感波段。当赤铁矿试样粒径大于1 mm之后,赤铁矿反射光谱多重叠,受颗粒度影响显著减弱,且二者无明显相关性。当磁铁矿试样粒径由0.03 mm增加到4 mm时,磁铁矿反射光谱对颗粒度的响应非常微弱,颗粒度引起的光谱反射率变化不超过3%,且颗粒度与磁铁矿反射光谱间无相关性,二者间联系微弱。该研究揭示了颗粒度对鞍山式铁矿反射光谱的影响规律,定量分析了颗粒度对赤铁矿、磁铁矿反射光谱的影响程度,并确定了颗粒度与试样反射率符合的函数分布关系,为提高鞍山式铁矿的品位反演精度奠定了良好基础。