单层MXene纳米片Ti2N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应

二维材料MXene纳米片由于具有较大的比表面积和较高的电子迁移率而受到广泛的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层MXene纳米片Ti₂N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应进行了系统研究。结果表明,所有过渡金属掺杂体系结合能均为负值,结构均稳定;其中Ti₂N-Sc体系的形成能为-2.242 eV,结构更易形成,且保持稳定;掺杂后Ti₂N-Sc、Ti₂N-Zr体系磁矩增大;此外,Ti₂N-Sc体系中保留了较高的自旋极化率,达到84.9%,可预测该体系在自旋电子学中具有潜在的应用价值。     

菲咯啉取代苷脲的Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)配合物的合成及晶体结构

以配体菲咯啉取代苷脲(L), 分别与CoCl₂·6H₂O、CuCl₂·2H₂O进行配位反应, 得到2个配合物{[Co(L)(H₂O)₃]Cl₂·2H₂O}_n(1)和[Cu₂(L)₂Cl₄]·3C₂H₅OH(2)。并用元素分析、FTIR和X-射线单晶衍射进行了表征。晶体结构表明:配合物1属于正交晶系, P2₁2₁2₁空间群, 每个Co(Ⅱ)的配位环境为扭曲的八面体, 分别与1个配体上菲咯啉单元的2个氮原子、另外1个配体的羰基氧原子和3个水分子配位, 配合物中每个配体 L 表现为三齿配体分别与2个Co(Ⅱ)离子配位桥联形成一维链状结构。配合物2属于单斜晶系, P2₁/_n空间群, Cu(Ⅱ)的配位环境为扭曲的四方锥形, 分别与配体上菲咯啉单元的2个氮原子和3个氯原子配位, 3个氯原子中有2个氯原子同时和2个Cu(Ⅱ)离子配位, 从而使配合物2形成双核配合物。     

超声提取-气相色谱法测定鱼腥草中有机氯农药残留

提出了超声提取-气相色谱法测定鱼腥草中有机氯农药残留方法。采用丙酮-石油醚(1+1)混合溶剂超声提取30 min,然后浓硫酸净化、旋转蒸发浓缩,最后用气相色谱-电子捕获检测器(ECD)进行检测。有机氯农药的线性范围在0.001~0.20 mg·L-1之间,方法的检出限(3S/N)为0.023~0.29μg·kg-1,加标回收率在73.0%~115%之间,相对标准偏差(n=5)在1.4%~14%之间。本法与药典法对比,其回收率较高,适用于鱼腥草中有机氯农药的检测。     

新型喹喔啉-三苯胺衍生物的合成及其对Fe3+的识别性能

以4,4-二溴苯偶酰为原料,经过两步反应得到一种新的喹喔啉-三苯胺衍生物4',4''-（6-溴喹喔啉-2,3-二基）双（N,N-二苯基-[1,1'-联苯] -4-胺）（TP1）。通过¹H NMR、¹³C NMR和HR-MS对其结构进行了表征,并利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了衍生物对Fe³⁺的识别性能。光谱测试结果表明：衍生物溶液与Fe³⁺作用后,296nm处的吸光度出现明显变化,说明TP1能选择性识别Fe³⁺;当Fe³⁺浓度为4～200μmol/L时,TP1吸光度与Fe³⁺浓度呈现良好的线性回归关系(R²=0.9977)。      

氟化共价有机聚合物固相微萃取-高效液相色谱测定水产品中丁香酚类麻醉剂

氟化共价有机聚合物(F-COP)具有较大的比表面积和吸附容量,对丁香酚类化合物具有特异性吸附。该文以2,3,5,6-四氟对二苯甲醛(TFA)和1,3,5-三(4-氨苯基)苯(TAPB)为单体,三氟甲磺酸钪(Sc(OTf)₃)为催化剂在室温下快速合成F-COP,并将其作为固相微萃取(SPME)吸附剂,结合高效液相色谱-紫外检测法(HPLC-UV),建立了测定水产品中丁香酚、乙酸丁香酚酯和甲基丁香酚麻醉剂的分析方法。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、N₂吸附-解吸等温线和扫描电子显微镜等手段对F-COP材料进行表征。考察了萃取时间、搅拌速度、解吸溶剂及解吸时间对丁香酚类麻醉剂萃取量的影响,在萃取时间为30 min、搅拌速度为700 r/min、解吸溶剂为乙腈、解吸时间为10 min时,丁香酚类麻醉剂获得了最佳的萃取效果。在Diamonsil Plus C₁₈-B色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm)上,以甲醇-水(60∶40, v/v)为流动相,流速0.800 mL/min,进样量20.0 μL,紫外检测波长280 nm,柱温30 ℃条件下,丁香酚和乙酸丁香酚酯在10~1000 μg/L,甲基丁香酚在10~1500 μg/L范围内呈现出良好的线性关系,相关系数(r²)大于0.9961,方法检出限为2.9~4.5 μg/kg(S/N=3),精密度小于8.7%(n=5)。最后,将该分析方法用于罗非鱼和基围虾样品的3种麻醉剂残留分析中,得到了满意的回收率(76.7%~104%)。结果表明,F-COP-SPME-HPLC-UV可满足水产品中丁香酚类麻醉剂的分析检测。     

毛细管电泳分析检测豆芽中植物生长调节剂残留

建立了一种用于测定豆芽中植物生长调节剂残留的毛细管电泳分析方法。通过3-氨基苯磺酸对10种植物生长剂进行柱前衍生,在16 min内可实现高效的基线分离、测定。实验考察了缓冲溶液pH及浓度对分离的影响,在优化条件下,各标准品衍生物在0.07～5.0μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9980～0.9998,保留时间和峰面积的相对标准偏差分别为0.59%～1.09%和0.69%～1.44%,检测限(3倍信噪比)为0.035～0.058μmol/L。该方法准确可靠,对实际样品进行定性定量检测,结果令人满意。     

基于{PMo_(12)O_(40)(VO)_(0.5)}的Cu(Ⅰ)配合物的合成及荧光性质研究

利用磷钼十二酸、偏钒酸铵、CuCl_2·2H_2O和3,3′,5,5′-四甲基-4,4′-联邻二氮杂茂(H_2X)在水热条件下反应,合成出了1个新的多酸基杂化化合物Cu_4(H_2X)_4[(PMo_(12)O_(40)(VO)_(0.5))].通过X射线单晶衍射、红外光谱和热重分析等测试手段对该化合物进行了结构表征.单晶结构解析表明该化合物为2D层状化合物,属于单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数a=2.637 6(5)nm,b=1.542 2(5)nm,c=2.057 0(5)nm,α=90.000(5)°,β=112.677(5)°,γ=90.000(5)°,V=7.720(3)nm~3,Z=4,R_1=0.061 5,wR_2=0.164 6.     

纳米MgO催化发光检测硫化氢

研究了硫化氢在纳米Mg O表面的催化发光现象,发现纳米Mg O对硫化氢具有较好的特异性,据此设计了硫化氢催化发光传感器。通过优化设计建立了一种快速检测硫化氢的新方法,线性范围为2.00~200ppm(r=0.999 3),检出限为0.8 ppm(信噪比S/N=3)。采用此传感器进行人工合成样品中硫化氢的加标回收分析,回收率为88.4%~97.2%。此传感器具有灵敏、快速、操作简便等优点,在硫化氢快速检测领域具有潜在应用前景。该文还探讨了硫化氢的催化发光反应机理。     

单原子催化剂M1/FeOx(M=Pt,Fe)的理论研究:CO氧化反应

负载型纳米贵金属催化剂是用于多相催化反应的重要的催化剂之一,也是各国催化科学与技术研发的重点,其工业应用也越来越广泛.理论和实验的研究结果均表明,当载体表面的金属粒子尺寸减小至亚纳米级乃至更小的低配位、不饱和的原子团簇时,它们常常成为诱发催化反应的活性中心,呈现更高的催化活性和选择性.将负载的金属尺寸由纳米量级减小至分散的金属团簇甚至单原子而使每个原子成为反应的活性位点已成为研究的重点.最近,由张涛等首次合成的单原子催化剂(SAC)Pt1/FeOx引起了国内外催化及表面科学工作者的极大关注.单原子催化剂作为连接均相催化剂和多相催化剂的桥梁,不仅具有非均相催化剂的稳定、易于与反应体系分离、易表征等优点,而且具有均相催化剂活性中心结构均一、活性中心原子利用率百分之百等优点.一方面,单原子催化剂给多相催化领域注入了新的活力,另一方面也更有利于运用量子与计算化学的研究方法建立与实验相匹配的理论模型并从原子水平上进一步理解多相催化反应的微观作用机理.实验和理论的研究结果表明,其它单原子催化剂如Ir1/FeOx,Au1/FeOx和Ni1/FeOx催化CO氧化反应表现出不同的活性.然而,底物FeOx中的Fe同样是第VIII族中的3d过渡金属,却在低温下对CO氧化反应没有催化活性.我们围绕这一问题,重点研究了底物FeOx在负载单原子Pt1前后催化CO氧化的反应机理和活性,解释了单原子催化剂Pt1/FeOx相比于底物FeOx为何具有如此高的催化活性的原因.我们采用Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP)从头算模拟软件和密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)进行了理论计算.其中,选择PBE泛函描述体系的交换关联相互作用,用投影缀加波(PAW)赝势基组方法描述体系中的电子和离子实之间的相互作用,对Fe原子采用了DFT+U方法进行d电子强相关校正,并使用Dimer计算方法搜寻反应过渡态.研究结果表明,底物FeOx中氧空位的再生伴随第二个CO2分子从催化剂表面脱附的过程需要较高的活化势垒(1.09 eV),这一过程是整个CO氧化反应的决速步.与此相比较,Pt1/FeOx催化剂中,由于Pt原子代替了表面Fe原子,导致电子结构及性质的显著变化,有利于CO的活化、氧化和CO2的脱附.我们从电子能量态密度(DOS)和Bader电荷分析及模型分子团簇的轨道相互作用的角度进一步分析了两种催化剂存在差异的本质;揭示了单原子催化剂Pt1/FeOx中Pt1和底物FeOx之间的相互作用的机理及催化剂表面Pt单原子在催化反应过程中的关键作用.