碳自掺杂石墨相氮化碳纳米片的制备及其在可见光照射下的光解水产氢性能

石墨相氮化碳(g?C3N4)由于具有对可见光吸收范围较窄和光生载流子分离效率低等缺陷,其光解水产氢活性较差。我们采用简单的一步热共聚法,以尿素和2,4,6?三氨基嘧啶(TAPD)混合物为前驱物,制备碳自掺杂纳米片(CNNS?x,x mg代表掺入TAPD的质量)。X射线衍射(XRD)、元素分析(EA)和X射线光电子能谱(XPS)等测试结果表明,来自TAPD的嘧啶环成功引入g?C3N4共轭体系中,使所得的CNNS?x具有较窄的带隙,较快的光生载流子迁移速率,从而提高其对可见光的吸收效率和光生载流子的分离效率。得益于此,CNNS?x在可见光照射下表现出较好的光解水产氢活性。特别是CNNS?30具有最佳光解水性能,其产氢速率可达57.6μmol·h-1,是g?C3N4纳米片(CNNS)的4倍。     

以9，10-双(咪唑基)蒽为配体的锌配合物的合成、晶体结构和荧光性质

以9,10-双（咪唑基）蒽（DIA）和硝酸锌为原料,分别与对苯二甲酸（H₂bdc）、二苯甲酮-4,4''-二羧酸（H₂cdc）、反式-1,4-环己二甲酸（H₂chdc）在溶剂热条件下反应,得到3个结构不同的配位聚合物[Zn₂（DIA）（bdc）₂]_n（1）、{[Zn（DIA）（cdc）]·H₂O}_n（2）和[Zn（DIA）（chdc）]_n（3）。对它们进行了X射线单晶衍射分析、元素分析、红外光谱分析和热重分析。单晶结构分析显示,配合物1是第一例拥有三维（4,7）-连接的{3².4.5².6}{3².4⁸.5⁴.6⁵.7²}₂拓扑结构;配合物2具有二维格子状结构,层与层之间通过O-H…O和π…π弱相互作用形成三维超分子结构;而配合物3具有二维两重贯穿的层状结构。结果说明有机羧酸的长度和刚柔性在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外,在室温下对3个配合物进行了荧光性质分析。     

CdS纳米晶@碳点复合物膜的电致化学发光

采用热解柠檬酸法制备碳点(CDs),并将之与表面无包裹剂的CdS纳米晶(CdS NCs)超声复合制备CdS纳米晶@碳点(CdS NCs@CDs)复合物。研究了复合物膜阴极电致化学发光(ECL),探讨了CDs对CdS纳米晶膜ECL增强的机理。CDs分散性良好、尺寸在1.5~4 nm之间;与粒径约为4 nm的CdS纳米晶按体积比2∶3复合后,在360 nm光激发下复合物具有最强的荧光发射且表现为CDs的荧光。同时,复合物膜产生归属于激发态CdS纳米晶的最强的ECL发射,且ECL发光峰起置电势正移至-1.05 V。复合物膜的ECL发射是pH依赖的,在pH值为6时,复合物膜具有最大的ECL强度,为CdS纳米晶膜ECL强度的19倍。这种ECL增强源于CDs能束缚大量电子产生局域电场从而促进近邻CdS纳米晶激发态的形成与弛豫。     

一种用于活体细胞Zn2+检测的高灵敏度比例计量荧光探针

无论是在水溶液还是乙腈溶液中,2-PBI(2-(2′-吡啶基)苯并咪唑)的发射光谱都表现出一定的红移,但由于该分子对Zn2+低的结合能力以及多变的配位比例,2-PBI不能作为一个比例计量型的Zn2+荧光探针。本研究通过在2-PBI的5位引入推电子基团N,N-二甲基,增加探针的配位原子数同时促进探针的ICT效应,设计合成比例计量型Zn^2+荧光探针DBITA。实验结果表明,除了172 nm的大斯托克斯位移外,DBITA还表现出特定的Zn^2+诱导的红移,发射波长从534 nm红移到609 nm,DBITA与Zn^2+以1∶1比例结合。此外,DBITA对Zn^2+表现出极高的亲和力,配合物DBITA/Zn^2+结合的Kd值为0.16 pmol·L^-1。在HeLa细胞中,DBITA完成了细胞内的Zn^2+的定量造影。     

以4,4''-(1-咪唑基亚甲基)二苯甲酸为配体的锌配合物的合成、晶体结构和荧光性质

以Zn(NO_3)_2·6H_2O和4,4′-(1-咪唑基亚甲基)二苯甲酸(H_2IMB)为原料,在不同溶剂热条件下反应,得到2个结构不同的配合物[Zn(HIMB)_2]_n(1)和{[Zn(IMB)]·1.5H_2O}_n(2),对它们进行了X射线单晶衍射分析、元素分析、红外光谱分析、热重分析和粉末衍射。配合物1属于正交晶系,C222_1空间群,a=0.935 2(3) nm,b=2.583 3(8) nm,c=1.396 4(4) nm,V=3.373 6(18) nm~3,Z=4,M_r=707.98,D_c=1.394 g·cm~(-3),μ=0.786,F(000)=1 456,R_1=0.048 6,wR_2=0.120 1(I2σ(I))。配合物2属于四方晶系,I4_1/acd空间群,a=1.853 5(2) nm,b=1.853 5(2) nm,c=4.309 7(5) nm,V=14.806 (4) nm~3,Z=32,M_r=412.69,D_c=1.481 g·cm~(-3),μ=1.360,F(000)=6 752,R_1=0.043 7,wR_2=0.117 1(I2σ(I))。单晶结构分析显示,配合物1拥有二维二重贯穿聚索烃格子状层状结构,而配合物2具有三维二重贯穿(3,6)-连接(6~(11).8~4)(6~3)_2网状结构。结果说明了溶剂在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外,还研究了2个配合物的荧光性质。     

由芳香羧酸和1,3,5-三咪唑基苯为配体构筑的锌、镉配合物的合成、结构和荧光性质

通过水热法得到了2个配位聚合物{[Zn(timb)(BTEC)_0.5]·H₂O}_n(1)和{[Cd(timb)(DPA)]·H₂O}_n(2)(timb=1,3,5-三咪唑基苯,H₄BTEC=均苯四甲酸,H₂DPA=2,2-联苯二甲酸),对它们进行了元素分析、红外光谱分析,并利用X射线衍射测定了它们的单晶结构。 配合物1属于三斜晶系,P1空间群。配合物2属于单斜晶系,C2/c空间群。配合物1拥有一个不寻常的三维框架结构,其拓扑为(4.6³·8⁶)₂(4²·8⁴)(6³)₂;而配合物2具有一维单层纳米管结构。结果说明了金属离子和有机羧酸配体在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外,在室温下对2个配合物进行了荧光性质分析。     

以三（4-咪唑基苯基）胺为配体的镉配合物的合成、晶体结构和荧光性质

以三（4-咪唑基苯基）胺（TIPA）和碘化镉为原料，分别与环已二酸（H₂CDC）和5-甲基间苯二甲酸（H₂MPDA）在水热条件下反应，得到2个结构不同的配位聚合物[CdI（TIPA）（CDC）_0.5]_n（1）和{[Cd（TIPA）（MPDA）]·H₂O}_n（2）。对它们进行了元素分析、红外光谱分析，并利用X射线衍射测定了它们的单晶结构。单晶结构分析显示，配合物1拥有二维两重贯穿的（3，4）-连接的（4.5²）（4.5³.7²）拓扑结构，层与层之间通过弱相互作用连接成三维超分子结构；而配合物2具有二维（3，5）-连接的（4².6⁷.8）（4².6）拓扑的层状结构，层与层之间通过互锁方式连接成三维金属有机骨架。结果说明了有机羧酸在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外，在室温下对2个配合物进行了荧光性质分析。     

由芳香羧酸和1,3,5-三咪唑基苯为配体构筑的锌、镉配合物的合成、结构和荧光性质

通过水热法得到了2个配位聚合物{[Zn(timb)(BTEC)_0.5]·H₂O}_n(1)和{[Cd(timb)(DPA)]·H₂O}_n(2)(timb=1,3,5-三咪唑基苯,H₄BTEC=均苯四甲酸,H₂DPA=2,2-联苯二甲酸),对它们进行了元素分析、红外光谱分析,并利用X射线衍射测定了它们的单晶结构。 配合物1属于三斜晶系,P1空间群。配合物2属于单斜晶系,C2/c空间群。配合物1拥有一个不寻常的三维框架结构,其拓扑为(4.6³·8⁶)₂(4²·8⁴)(6³)₂;而配合物2具有一维单层纳米管结构。结果说明了金属离子和有机羧酸配体在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外,在室温下对2个配合物进行了荧光性质分析。     

以三(4-咪唑基苯基)胺为配体的镉配合物的合成、晶体结构和荧光性质

以三(4-咪唑基苯基)胺(TIPA)和碘化镉为原料,分别与环已二酸(H_2CDC)和5-甲基间苯二甲酸(H_2MPDA)在水热条件下反应,得到2个结构不同的配位聚合物[CdI(TIPA)(CDC)_(0.5)]_n(1)和{[Cd(TIPA)(MPDA)]·H_2O}_n(2)。对它们进行了元素分析、红外光谱分析,并利用X射线衍射测定了它们的单晶结构。单晶结构分析显示,配合物1拥有二维两重贯穿的(3,4)-连接的(4.5~2)(4.5~3.7~2)拓扑结构,层与层之间通过弱相互作用连接成三维超分子结构;而配合物2具有二维(3,5)-连接的(4~2.6~7.8)(4~2.6)拓扑的层状结构,层与层之间通过互锁方式连接成三维金属有机骨架。结果说明了有机羧酸在配合物组装过程中起着非常重要的作用。此外,在室温下对2个配合物进行了荧光性质分析。     

以4,4''-联苯二甲酸和咪唑基化合物为配体的钴配合物的合成和晶体结构

以4,4′-联苯二甲酸（H₂BPDC）和4,4′-二咪唑基二苯醚（BIDPE）为原料,与硝酸钴在不同温度下反应,得到2个结构不同的配位聚合物{[Co₂（BPDC）₂（BIDPE）₂（H₂O）]·2H₂O}_n（1）和{[Co（BPDC）（BIDPE）]·H₂O}_n（2）。对它们进行了元素分析、红外光谱分析,并利用X射线衍射测定了它们的单晶结构。配合物1属于单斜晶系,C2/c空间群,a=1.456 02（15）nm,b=1.557 51（16）nm,c=2.522 6（3）nm,β=90.834 0（10）°,V=5.720 2（10）nm3,Z=4,Mr=1 256.98,Dc=1.460 g·cm-3,μ=0.655,F（000）=2 592,R1=0.036 7,w R2=0.087 5（I>2σ（I））。配合物2属于三斜晶系,P1空间群,a=1.061 92（10）nm,b=1.098 51（11）nm,c=1.324 51（13）nm,α=112.725 0（10）nm,β=92.112 0（10）°,γ=96.574 0（10）°,V=1.410 2（2）nm3,Z=2,Mr=619.48,Dc=1.459 g·cm-3,μ=0.662,F（000）=638,R1=0.047 4,w R2=0.116 5（I>2σ（I））。单晶结构分析显示,配合物1拥有一维链状结构,而配合物2具有二维两重贯穿结构,并表现出聚轮烷的结构特征。结果说明了反应温度在配合物组装过程中起着非常重要的作用。