自由基修饰共轭微孔聚合物应用于5-羟甲基糠醛选择性氧化

采用有机单体侧链嫁接2，2，6，6-四甲基哌啶氧自由基（2，2，6，6-tetramethylpiperidineoxyl，TEMPO）的策略将TEMPO嫁接到2，5-二溴苯甲酸侧链，并与四（4-乙炔基苯）甲烷通过Sonogashira偶联反应，构筑TEMPO自由基功能化共轭微孔聚合物CMP-4-TEMPO.利用核磁共振谱（NMR）、扫描电子显微镜（SEM）、粉末X-射线衍射（XRD）红外吸收光谱（FT-IR）和电子顺磁共振谱（EPR）等技术研究了所合成单体及CMP形貌和结构.催化性能测试结果表明CMP-4-TEMPO可将5-羟甲基糠醛（5-HMF）高效、高选择性氧化成高附加值2，5-二甲酰基呋喃（2，5-DFF）.CMP-4-TEMPO催化剂循环利用10次仍保持较高的转化率.提出了CMP-4-TEMPO中形成TEMPO氧正离子是实现5-HMF转化为2，5-DEF的催化氧化机理.CMP-4-TEMPO有望成为各种醇高效、高选择性氧化以及可循环利用的异相催化剂.     

锚定基团对HKUST-1/TEMPO共催化体系催化性能的影响

用异烟酸(Iso-NTA)为桥接分子, 将有机小分子自由基4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(4-NH₂-TEMPO)与异烟酸缩合, 合成出含吡啶官能团的TEMPO自由基(Iso-NTA-TEMPO). 与TEMPO相比, Iso-NTA-TEMPO具有较高的氧化电位, 在无Cu(Ⅱ)辅助时, Iso-NTA-TEMPO对苯甲醇的氧化效率高于TEMPO. 在与HKUST-1组成的复合催化体系中, Iso-NTA-TEMPO可通过吡啶基团与HKUST-1孔道中的Cu(Ⅱ)相互作用, 从而在催化过程中(部分)锚定在HKUST-1孔道内部. 与TEMPO/HKUST-1体系相比, Iso-NTA-TEMPO/HKUST-1体系表现出对芳香醇更加高效的催化活性. 采用模板辅助溶剂诱导结晶法合成的HKUST-1晶体表面具有较多缺陷, 更有利于Iso-NTA-TEMPO自由基分子扩散进入HKUST-1孔道内部, 也有助于提高Iso-NTA-TEMPO/HKUST-1体系的催化效率. Iso-NTA-TEMPO/HKUST-1体系可将各种取代基(苄醇、 杂环醇以及二级脂肪醇)高效、 高选择性地氧化成相应的醛或酮.     

不同类型GaAs上应用约束刻蚀剂层技术进行电化学微加工

应用约束刻蚀剂层技术(CELT)对GaAs进行电化学微加工. 研究了刻蚀溶液体系中各组成的浓度比例、GaAs类型、掺杂以及阳极腐蚀过程对GaAs刻蚀加工过程的影响. 循环伏安实验表明, Br-可以通过电化学反应生成Br2作为刻蚀剂, L-胱氨酸可作为有效的捕捉剂. CELT中刻蚀剂层被紧紧束缚于模板表面, 模板和工件之间的距离小于刻蚀剂层的厚度时, 刻蚀剂可以对GaAs进行加工. 利用表面具有微凸半球阵列的导电模板, 可以在不同类型GaAs上加工得到微孔阵列. 实验结果表明: 在相同刻蚀条件下, GaAs的加工分辨率与刻蚀体系中各组分的浓度比例有关, 刻蚀结构的尺寸随着刻蚀剂与捕捉剂浓度比的增加而增大; 在加工过程中, p-GaAs相对于n-GaAs和无掺杂GaAs受到阳极氧化过程的影响较为显著, p-GaAs表面易生成氧化物层, 影响电化学微加工过程. X射线光电子能谱(XPS)和极化曲线实验也证明了这一点.     

水热法合成ZnO纳米棒图案及其场增强效应

利用水热合成方法在图案化的Au岛上合成了ZnO纳米棒图案,采用的溶液体系为六次甲基四胺和硝酸锌溶液,ZnO纳米棒的基底是ITO导电玻璃上的有序Au岛. 由于ZnO的异相成核速度在Au和ITO基底上具有不同的成核速度,因此ZnO优先生长在成核速度快的Au岛上,同时由于受到了溶液中前驱物种扩散的限制,纳米棒继续生长也被受到了约束. 通过调控六次甲基四胺和硝酸锌的浓度,可以调整不同的图案. 此外,利用X射线衍射、光致发光谱和场发射特性性能对水热合成的ZnO纳米棒图案进行了研究. ZnO纳米棒表现出良好的场增强性     

超薄Sm-MOF纳米片的合成及可见光催化降解芥子气模拟剂性能

超薄金属-有机框架材料(MOFs)纳米片具有高密度、 易暴露的表面活性位点、 较短的底物/产物扩散路径等特点, 是性能优异的异相催化剂. 本文以光活性有机配体(H₄TBAPy)和镧系金属离子Sm³⁺构筑光活性超薄MOFs纳米片, 以苯甲酸作为调节剂, 利用微波法快速合成了Sm-TBAPy二维纳米片. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS）、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和氮气吸附-脱附等手段表征了Sm-TBAPy二维纳米片的形貌、 结构和组成. 所合成的Sm-TBAPy为单分散二维纳米片, 宽度约为200 nm, 厚度约为12 nm, BET比表面为163 m²/g, 禁带宽度为2.62 eV. Sm-TBAPy二维纳米片在室温、 氧气氛围和可见光照射条件下, 可将芥子气模拟剂[2-氯乙基乙基硫醚(CEES)]高效、 高选择性氧化成亚砜产物CEESO, 且催化剂经过4次循环使用仍保持较高的催化性能. 结合电子顺磁共振波谱, 提出了Sm-TBAPy二维纳米片可见光催化氧化CEES的催化机理.