多孔晶体材料的分子工程学研究

功能无机晶体材料的定向设计与合成是化学及材料科学领域中一项重要的前沿课题。本文介绍了近十几年来我们在多孔晶体材料,主要包括分子筛和金属有机骨架晶体材料的分子工程学研究方面所取得的一些进展。其中包括提出了定向设计具有特殊孔道结构和特殊计量比分子筛多孔骨架结构的计算机方法;在国际上率先建立了分子筛多孔晶体材料合成与结构数据...     

新型二维有机膦酸镍化合物的合成、晶体结构与气体吸附性能

在水热条件下,以对苯二甲基二膦酸为有机配体,以4,4'-联吡啶为辅助配体,合成了具有二维层状结构的有机膦酸镍化合物.晶体属于单斜晶系,C2/c空间群.该化合物每个金属中心与4个氧原子和2个氮原子配位,金属中心Nil通过4,4'-联吡啶配体相连,形成一维链状结构,再由有机膦酸连接形成了二维层状结构.通过灼烧可以除去化合物...     

基于有机磷酸类MOFs前驱体制备Ni2P/C复合材料

以镍为金属中心、 对二甲苯二磷酸为有机配体, 构筑了一种有机磷酸类Ni-MOF前驱体, 再经过一步碳化, 原位制备出多孔碳包覆Ni₂P纳米颗粒的复合材料. 该复合材料保留了前驱体的片状形貌, 比表面积可达202 m²/g, 复合材料中的Ni₂P纳米颗粒具有良好的结晶度, 颗粒均匀且无团聚现象. 在锂离子电池性能测试中, 该Ni₂P/C复合结构在缓解材料体积膨胀的同时提高了材料的电子和离子电导率, 进而提高了材料的电化学性能. 在0.2 C的电流密度下, 材料首次充、 放电比容量分别为247和226 mA·h·g^-1, 库仑效率可达91.7%, 循环200圈后, 库仑效率接近100%.     

链状Silicalite-1分子筛的合成

在传统的合成体系中, 加入聚电解质聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)自组装合成链状的Silicalite-1分子筛材料, 考察了PDDA的加入对产物的影响, 并对其进行了XRD和SEM表征.     

自活化乌拉草基多孔碳的制备和电化学性质

以乌拉草为原料,采用直接碳化方法,通过热解过程中前驱体自活化(即利用自身包含的活化剂实现分子内的化学活化),并经过必要的除杂过程制备了多孔碳材料Ula C-950-HF.测试了该多孔碳的电化学性质,并与以几种常见的生物质为原料制备的多孔碳材料及商用活性炭的电化学性质进行对比.结果表明,乌拉草基多孔碳材料Ula C-950-HF的电容值为113 F/g,经过4000次循环后,材料的电容值仅降低了4 F/g,显示出用作超级电容器电极材料的潜力.     

具有双螺旋链的新型二维无机-有机骨架晶体材料Ni(PDC)(H2O)2的合成与结构

本文报道由H2PDC合成的新型维层状无机-有机骨架晶体Ni(PDC)(H2O)2(H2PDC=吡啶-2,5-二羧酸), 该化合物的一层是由右手螺旋Ni—O—C链与左手螺旋Ni-pdc链组成, 而邻近的一层则是由左手螺旋Ni—O—C链与右手螺旋Ni-pdc链组成, 层与层之间通过氢键作用形成了三维超分子结构. 用ICP、TG、IR和X射线单晶衍射分析等手段对其结构进行表征.     

高质量AlPO4-5分子筛单晶的螯合剂法合成与表征

考察了几种螯合剂对AlPO4-5分子筛单晶合成的影响，结果表明，用邻苯二酚，乙酰丙酮，水杨醛为螯合剂可以得到高质量的，尺寸较大的分子筛单晶，其作用机理可能与它们加入到分子筛合成体系中，改变了溶胶中铝的配位数或产生了铝的螯合物有关。     

孔壁部分有序化的介孔二氧化硅材料的合成与表征

采用一种“改进的二次晶化”的方法处理介孔二氧化硅SBA-15. 用X射线衍射(XRD)、 透射电镜(TEM)、 电子衍射(ED)、 红外光谱(FTIR)以及固体核磁共振(NMR)等多种技术对样品进行了表征.　结果表明， 在所得样品的孔壁中, 原子的排列方式与普通介孔二氧化硅材料的孔壁不同， 显示一定程度的有序性. 同时, 高度有序的介孔结构得到很好的保持, 且样品的水热稳定性大幅度提高.     

新型无机-有机杂化微孔晶体Cd3(BDC)0.5(BTC)2(DMF)(H2O)·3DMF·H3O·H2O的合成与结构

传统分子筛是以硅氧四面体和铝氧四面体为骨架的微孔晶体材料. 近年来, 以无机-有机结构单元为骨架组成的微孔晶体材料已引起人们的广泛关注[1～19]. 该类材料是由金属离子(或金属氧簇)与有机配体(大多数是芳香多酸和多碱)构成的建筑单元通过共价键或者分子间作用力构成的. 无机-有机杂化晶体材料有多种结构类型, 如1-D, 2-D, 3-D和笼状结构等.