基于金属有机框架中空材料的研究进展

金属有机框架(MOFs)中空材料因其大的比表面积、低密度、较高的负载能力和良好的离子渗透性,如氢氧化物、磷化物、硫化物等纳米材料,在能源储存与转换领域有良好的发展前景。 本文主要总结了基于不同形貌MOFs中空材料的制备途径和形成机理,着重介绍了其在超级电容器、锂离子电池和电催化等方面的应用,最后论述了基于MOFs中空材料的未来发展前景和挑战。     

前驱体改性法制备薄层多孔富氨基的石墨相氮化碳用于光催化降解RhB和光催化制氢

半导体光催化是一种利用半导体将太阳能转换为高能化学能的绿色技术,在可再生清洁能源生产和污染物修复领域有着巨大的应用前景.石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种环境友好的非金属半导体,因其制备工艺简单、来源丰富、热稳定性和化学稳定性好、可见光吸收范围及特殊的电子性能而受到广泛关注.但一般常用氮源前驱体如二氰二胺、三聚氰胺等所制备的块状石墨相氮化碳存在团聚、比表面积小和光生载流子分离效率低等问题,严重抑制了其光催化活性.本文采用前驱体改性法制得具有高效光催化活性的石墨相氮化碳.利用氰基在酸性条件下易水解这一特性,通过调节不同种类和浓度的酸(硝酸、盐酸、磷酸等)改性二氰二胺,制得一系列新前驱体,通过焙烧制备石墨相氮化碳.采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜和场发射扫描电子显微镜等表征手段对前驱体及氮化碳的结构及微观形貌进行研究.结果表明,通过浓硝酸改性二氰二胺成功制得脒基脲硝酸盐,其煅烧后所得的HNO₃-CN(5H-CN)催化剂具有较好的薄层多孔结构,且面内三均三嗪环末端具有丰富的氨基官能团.TG-FTIR结果表明,5H-CN通过不同于传统氮化碳的热缩合过程,导致了其多孔富氨基的结构.光催化性能测试表明,5H-CN对光催化降解罗丹明B(Rh B)具有最佳的催化活性,其准一级速率常数达0.05316 min^-1,是普通块状石墨相氮化碳(CN)的34倍.此外,5H-CN的光催化制氢性能也远远高于CN.通过紫外-可见漫反射光谱、莫特-肖特基曲线和瞬态光电流测试等方法研究催化剂的形貌结构对光催化活性的影响.结果表明,5H-CN催化剂具有较高的光催化活性主要归因于其薄层多孔结构提供了更大的比表面积(148.76 m²g^-1),表面有更多的活性位点,同时有助于光生载流子的有效分离;其面内三均三嗪环的末端边缘丰富的氨基结构使得其能带结构发生变化,更负的导带位置使其光生电子的还原能力更强,从而有利于光催化反应的进行.其光催化机理归纳如下:在5H-CN催化剂光催化降解Rh B过程中,O₂·^-作为最主要的活性物种可与空穴(h+)同时氧化催化剂表面的Rh B分子,从而达到光催化降解Rh B的作用;在5H-CN催化剂光催化制氢过程中,铂(3wt%Pt)作为助催化剂可以负导带上的光生电子(e-)快速迁移,迁移的e-可以直接还原水中的氢质子生成氢气.     

证明至少型问题的常见转化策路

所谓"至少型"问题,就是命题的条件或结论用"…至少…"语句叙述的问题.这类问题富于思考性,学生解决起来通常感到难以下手.下面举例说明证明这类问题常见的转化策略.     

证明至少型问题的常见转化策略

所谓“至少型”问题 ,就是命题的条件或结论用“…至少…”语句叙述的问题 .这类问题富于思考性 ,学生解决起来通常感到难以下手 .下面举例说明证明这类问题常见的转化策略 .1　利用结论若 A1A2 … An =0 ,则 A1,A2 ,… ,An 中至少有 1个为 0 .例 1　已知 :x y z =1x 1y 1z= 1 ,求证 :x、y、z中至少有 1个等于 1 .分析　欲证 x、y、z中至少有 1个等于 1 ,只要证 x - 1、y - 1、z - 1三者中至少有 1个为 0 ,则只需证 ( x - 1 ) ( y - 1 ) ( z - 1 ) =0即可 .证明　由已知条件有x y z =1 ,　 xy yz xz =xyz,又因为　 ( x -…     

增光子压缩真空态的反群聚效应

本文讨论了压缩真空态在玻色湮灭算符的逆算符及玻色产生算符作用下的光子反群聚性质. 结果表明, 在两种情况下所得到的增光子压缩真空态都呈现出反群聚效应, 但前者呈现的反群聚效应与所增加的光子数k以及压缩参数的取值区间有关, 而后者则在相同的压缩参数取值区间内呈现出反群聚效应, 与增加的光子数k无关.     

增、减光子奇偶相干态的Wigner函数

利用Fock态表象下的Wigner函数定义，重构了增、减光子奇偶相干态的Wigner函数，并据此 讨论了它们的非经典性质.结果表明：增光子奇偶相干态总呈现出非经典特征，而减光子奇 偶相干态分别仅在k为偶数和奇数时呈现出非经典特征. 关键词： 奇偶相干态 玻色算符的逆算符 Wigner函数     

减光子压缩真空态的反群聚效应

利用玻色产生算符的逆算符及玻色湮没算符作用于压缩真空态来构造减光子压缩真空态,并通过计算减光子压缩真空态的二阶关联函数来讨论它们的光子反群聚性质。数值计算结果表明,在两种情况下所得到的减光子压缩真空态当湮没光子数k为奇数时均呈现出群聚效应,而当k为偶数时呈现反群聚效应。所呈现的反群聚效应对应的压缩参量η的取值区间与湮没的光子数k有关,在玻色产生箅符的逆算符的作用下随着k的增加,反群聚效应对应的压缩参量η的取值区间扩大,在玻色湮没算符作用下则相反。同时,作出二阶关联函数随压缩参量η变化的曲线来描述减光子压缩真空态所呈现的反群聚效应的变化特性。