硝基苯异氰酸酯的制备及模拟计算

通过构型优化、热力学分析、电荷分布分析等计算,从理论上确定了硝基取代苯胺进行异氰化反应的容易程度为间硝基苯胺对硝基苯胺邻硝基苯胺.在此基础上对以固体光气与邻、间、对硝基苯胺为原料分别合成邻、间、对硝基苯基异氰酸酯的工艺进行了研究.结果表明,以乙酸乙酯作为反应溶剂,合成邻、间硝基苯基单异氰酸酯的最佳反应时间为6h,合成对硝基苯基单异氰酸酯的最佳反应时间5h,邻硝基苯胺、对硝基苯胺与固体光气的最佳物质的量比均为2∶1,间硝基苯胺与固体光气的最佳物质的量比为2.2∶1.在上述反应条件下,邻、间、对硝基苯基单异氰酸酯的收率分别达75.5%,76.9%和77.1%,纯度分别达99.6%,99.16%和85.7%,实验结果与理论推断基本相符.     

采用第一性原理研究非金属掺杂BiOCl的电子结构和光吸收性质

基于密度泛函理论的第一性原理分别研究了不同浓度Br和I掺杂BiOCl体系的能带结构、态密度、形成能和光学性质.研究结果表明,由于Br的4p和I的5p轨道作用,Br和I掺杂可在一定程度上降低BiOCl的禁带宽度,拓宽BiOCl的光吸收范围.Br和I掺杂BiOCl的形成能计算结果表明,Br掺杂BiOCl的稳定性高于I掺杂体系.对于B,C,N,Si,P和S掺杂BiOCl体系,掺杂能级的形成主要由掺杂元素的np轨道贡献,使BiOCl吸收带边红移至可见光区.而S掺杂则位于价带顶位置,有效地降低了BiOCl禁带宽度,使BiOCl响应波长出现红移,且未形成中间能级,不易成为俘获陷阱,因此S掺杂将是一种提高BiOCl可见光光催化活性的改性方法.