海螺状碳酸钙的可控合成与荧光性能

采用液相沉淀法,以硝酸铋[Bi(NO_3)_3]为添加剂来调控碳酸钙晶体的形状与大小,制备了海螺状碳酸钙粒子.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、原子荧光光谱仪(AFS)等对产物的结构和性能进行了表征.结果表明,在60℃条件下,添加20 mL浓度为2 g/L的Bi(NO_3)_3溶液可得到海螺状球霰石型碳酸钙粒子,且其荧光性明显增强.在碳酸钙的成核过程中,Bi~(3+)的加入起到了显著的调控作用.     

酰胺连接的共价有机骨架的制备及其在水中高效光催化性能

光催化是将太阳能转换为化学能的绿色可持续发展途径,有望解决日益严重的能源危机和环境污染问题.在光催化过程中,半导体材料作为光催化剂,负责可见光的捕获、光生载流子的生成和传输以及氧化还原反应,在整个光催化系统中起着决定性的作用.共价有机骨架材料(COFs)是一类新兴的半导体光催化剂,已被证明在可见光诱导的水分解、二氧化碳还原、有机转化反应和水中污染物降解方面具有应用前景.然而,大部分COFs是通过可逆反应构筑的,在水中及苛刻条件下的稳定性差.因此,提升基于COFs的光催化剂在水相中的光催化活性和循环稳定性仍然面临巨大挑战.本文提出了一种新策略,即通过实现多重协同效应,设计和开发2D-COFs作为在水中的高效非均相光催化剂.通过后合成策略将亚胺键连接的2D-COFs氧化,制备了两种具有丰富三嗪结构单元的以酰胺键连接的2D-COFs(命名为COF-JLU18和COF-JLU19).结果表明,COF-JLU18和COF-JLU19具有高比表面积和孔体积,其比表面积分别为1156和541 m2/g;COF-JLU19具有比相似拓扑结构的亚胺COF-JLU17更好的水蒸气吸附性能.此外,COF-JLU19表现出了极高的化学稳定性,在水中、盐酸和氢氧化钠溶液中浸泡两天,其结构和结晶性均没有发生明显变化.由此可见,酰胺键不仅可以增加材料骨架的亲水性,还能够提高COFs对水的稳定性.本文制备的酰胺键连接的COF-JLU19材料,在光降解罗丹明B水溶液(RhB)反应中可以获得高达0.69 min?1的光降解速率常数,活性明显优于其他光催化剂,如C3N4等.COF-JLU19具有较好的催化活性主要归因于以下两方面:一方面,良好的亲水性和固有孔隙率之间的协同效应可以增强COFs在水中对染料的吸附能力,使其光催化活性得到有效提升;另一方面,高的结晶度和优秀的稳定性使酰胺键连接的COFs在多相光催化中实现稳定循环利用.为了扩展COFs的应用前景,本文还制备了一种基于酰胺键连接COFs的静电纺丝膜,在以太阳光为光源的光降解罗丹明B水溶液实验中表现出较高的光催化活性和重复使用性.综上,本文提出的多重协同效应为基于COFs的高效光催化剂的设计提供了一种有效策略.     

一类食饵一捕食系统的定性分析

本文首先讨论了一类食饵一捕食系统的稳定性，并运用Dulac函数法，给出该系统不存在极限环的充分条件．然后运用Hopf分支问题的Liapunov第二方法研究了雌寄生蜂一寄主生态系统存在稳定的极限环的条件。     

CoMoO_4晶须材料的制备及烯烃环氧化催化性能研究

利用Co(CH_3COO)_2、氧化钼、钼酸和咪唑为基础原料,在水热条件下成功制备了CoMoO_4晶须材料.通过元素分析、X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱以及扫描电子显微镜等手段对材料的结构和形态进行了表征,证明为完整均匀的CoMoO_4晶须.在环辛烯环氧化催化反应中对材料的催化性能进行了测试,结果证明CoMoO_4晶须具有优良的非均相催化性能.     

由草酸及双咪唑基配体构筑的二维锰(Ⅱ)配位聚合物的水热合成及晶体结构

通过水热法合成了一个新的金属-有机配位聚合物[Mn(C2O4)(bimb)]n.0.25nH2O(H2C2O4=草酸,bimb=1,4-双(咪唑基-1-基)丁烷)。并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重和X-射线单晶衍射测定。该配合物属于三斜晶系,P1空间群。在晶体结构中,锰原子为六配位与来自2个不同的C2O42-配体上的4个羧基氧原子和来自2个bimb配体上的2个氮原子配位,呈现畸变的八面体几何构型。     

两个由5-硝基间苯二甲酸和双咪唑基配体构筑的锰、钴配合物的合成及晶体结构

通过水热法合成了2个新的配合物[Mn(NIPH)(mbix)]_n (1)和[Co(NIPH)(mbix)(H₂O)₃]_2n·2nH₂O (2)(H₂NIPH=5-硝基间苯二甲酸,mbix=1,3-双(咪唑基-1-基)苯)。并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重和X-射线单晶衍射测定。这两个配合物通过氢键和π-π相互作用形成了三维超分子网状结构。     

镍、钴超分子配合物的合成、晶体结构及理论计算

通过水热法合成了2个新的金属-有机超分子配合物[Ni(eoba)(phen)(H₂O)₂]·0.58H₂O(1)和[Co(eoba)(phen)]₂·H₂O(2)(H₂boba=4,4''-(乙烷-1,2-二氧基)-二苯甲酸,phen=菲咯啉),并对其进行了元素分析、红外光谱、热重和X射线单晶衍射测定。配合物1和2是同构的,每个配合物都是六配位的,菲咯啉分子上的2个氮原子、4,4''-(乙烷-1,2-二氧基)-二苯甲酸配体上的2个氧原子和2个配位水分子与金属配位。此外,还用高斯03程序PBE0/LANL2DZ方法对配合物1进行了自然键轨道(NBO)分析,计算结果表明配位原子与Ni原子之间存在着共价作用。     

以对苯二甲酸及咪唑并[4, 5-f][1,10]邻菲咯啉为配体的镉(Ⅱ)、锌(Ⅱ)配合物的构筑及晶体结构

在水热条件下, 以对苯二甲酸(H₂bdc)和咪唑并[4, 5-f][1, 10]邻菲咯啉(Imphen)为配体构筑了两种配合物[Cd(bdc)(Imphen)(H₂O)]_n·nH₂O (1)和[Zn(bdc)(Imphen)(H₂O)]_n·nH₂O (2), 并利用元素分析和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征。结构分析表明:bdc^2-在2个配合物中展示了不同的配位模式, 配合物1和2都具有一维链状结构, 并且都通过分子间氢键和π-π相互作用形成三维网状结构。此外, 对配合物的热稳定性和发光性质也进行了研究。     

层状、花形和棒状钛酸铋纳米结构的可控合成及光催化性能

通过可控水热法,制备出层状、花形和棒状钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测其结构和形貌特征。XRD图显示,所制备的样品为层状钙钛矿结构。FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体。紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BIT样品的带隙能约为2.63～2.95 eV。利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BIT样品的光催化性能。结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)高得多。所制备的层状BIT纳米结构光催化效率最高,经可见光照射360 min,甲基橙溶液的降解率可达95.0%。同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的BIT样品光催化活性的影响。     

以2,4’-联苯二羧酸及咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉为配体的钴(Ⅱ)、锰(Ⅱ)配合物的水热合成及晶体结构

在水热条件下,以2,4′-联苯二羧酸(2,4′-H2bpdc)和咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉(L)为配体构筑了两种配合物{[Co(2,4′-bpdc)(L)(H2O)]·H2O}n(1)和[Mn(2,4′-bpdc)(L)(H2O)]n(2),并利用元素分析、X-射线单晶衍射和热重分析对其结构进行了表征。配合物1具有一维链状结构,配合物2展示了一维双链结构,两个配合物都通过分子间氢键和π-π相互作用形成三维网状结构。