双核铜配合物Cu2(2,2′-bpy)2(2-bba)4的合成、表征与晶体结构

在室温下,以2-溴苯甲酸和2,2'-联吡啶为配体,通过溶液法在甲醇/水的混合溶剂中反应合成了双核铜(II)配合物Cu2(2,2'-bpy)2(2-bba)4。通过元素分析、红外光谱、热重测试技术和X射线粉末衍射对其进行了结构表征,同时用X射线单晶衍射分析确定了其晶体结构。结果表明,其晶体属正交晶系,空间群为Pbca,晶胞参数:a=20.619(4),b=10.098(2),c=21.865(4),V=4552.5(15)3,Dc=1.808g·cm-3,μ=4.505mm-1,F(000)=2440.0,Z=4,最终残差因子R1=0.0583,wR2=0.1200。配合物为双核结构,每个结构单元中2个Cu(II)离子通过2个2-溴苯甲酸根配体单齿桥联。配合物中的每个Cu(II)离子为五配位的结构,分别和来自2个单齿桥联的2-溴苯甲酸根的2个氧原子、1个单齿配位的2-溴苯甲酸根的1个氧原子及来自1个2,2'-联吡啶的2个氮原子配位形成了畸变的四方锥型结构,分子间则通过弱的C—H…O氢键作用形成了一维链状的结构。CCDC:972827。     

基于水滑石的Zn-Cr-Cu复合金属氧化物的制备及其对罗丹明B的光催化降解性能

采用共沉淀法一步组装获得席夫碱铜(Ⅱ)插层的Zn-Cr水滑石(ZnCr-SBCu-LDHs),再经500℃高温焙烧制得新颖的Zn-CrCu复合金属氧化物(ZnCr-SBCu-LDO)光催化材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射图谱(UV-Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)对催化材料的结构和性质进行分析表征。以较难被水滑石吸附的阳离子型染料罗丹明B(RhB)作为模型,研究材料的光催化活性,考察材料用量、RhB溶液的初始pH值、温度以及H_2O_2初始浓度等对光催化活性的影响。结果发现:ZnCr-SBCu-LDO具有优异的光催化活性,在初始pH值为7.40、温度为25℃以及H_2O_2初始浓度10 mmol·L~(-1)的条件下,光照4 h后,1 g·L~(-1)的催化材料对5 mg·L~(-1)的RhB溶液的降解效率可达98.68%。此外,进一步对催化剂的再生能力进行了研究,并初步探讨了光催化降解的机理。     

双金属合金团簇M12Ni(M=Pt,Sn,Cu)催化甲烷干法重整反应的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)研究了M₁₂Ni(M=Pt, Sn, Cu) 3种双金属合金团簇的电子活性和结构稳定性, 并探讨了甲烷干法重整反应(DRM)在M₁₂Ni双金属团簇表面的反应能量变化情况. 经比较发现甲烷脱氢和二氧化碳活化过程在Pt₁₂Ni团簇表面进行需克服的活化能垒最低, 反应最易进行. Sn₁₂Ni团簇上生成碳需要较高的活化能, 说明Sn₁₂Ni团簇能够有效抑制焦碳的生成, 一定程度上克服了碳沉积导致的催化剂失活现象, 并且Sn₁₂Ni团簇在C ^*和CH ^*氧化过程中表现出最佳的催化活性. Cu₁₂Ni团簇仅在甲烷脱氢过程中表现出较为优异的催化活性.     

手性2-取代哌嗪类药物中间体的合成进展

手性2-取代哌嗪是一类重要的医药中间体,在药物合成领域有着广阔的应用前景。本文概述了当前手性2-取代哌嗪的合成方法。     

AuCu/ZnAl-LDO复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用浸渍还原法成功将金铜纳米颗粒负载到锌铝水滑石表面(AuCu/ZnAl-LDHs),焙烧制得复合金属氧化物(AuCu/ZnAlLDO)。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)技术对材料的晶型、形貌、元素组成以及光吸收性能进行分析。以邻苯二酚为降解物,研究AuCu/ZnAl-LDO在可见光下的光催化性能。实验结果显示:相比于纯锌铝复合金属氧化物(ZnAl-LDO),AuCu/ZnAl-LDO具有更强的可见光吸收能力。Au、Cu负载比例为5∶1,焙烧温度为400℃的催化剂在5 h内对邻苯二酚的降解率为94.5%,其降解的反应速率常数为ZnAl-LDO的13.4倍。此外,借助理论计算推测了AuCu/ZnAl-LDO电子转移的路径,并以此提出可能的光催化降解机理。     

Fe3O4/MAl水滑石(M=Zn、Co、Ni)复合物光催化降解亚甲基蓝的性能、动力学与机理

基于低成本、无毒害、光吸收性强的四氧化三铁（Fe₃O₄）和大比表面、高稳定性的水滑石（LDHs）,制备了Fe₃O₄@MAl-LDHs （M=Zn、Co、Ni）复合物并用于典型偶氮染料亚甲基蓝的光催化降解。通过X射线粉末衍射（XRD）、紫外可见（UV-Vis）吸收光谱、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及N₂吸附-脱附测试表征了复合材料的组成与结构。光催化实验表明,最佳反应条件为催化剂用量50 mg、光照强度500 W、pH=9、反应温度40℃,此时,Fe₃O₄@MAl-LDHs复合材料对亚甲基蓝的降解率从LDHs的23.2%大幅提升到87.0%。LDHs对亚甲基蓝的降解主要来自·OH,而Fe₃O₄@CoAl-LDHs光降解活性的贡献主要由·OH和空穴提供。此外,LDHs和Fe₃O₄@CoAl-LDHs的电化学性质也存在较大差异。     

水滑石负载AuCu合金催化水煤气变换反应:催化性能与结构组成

以ZnAl水滑石(ZnAl-LDHs)为载体,合成了负载Au和AuCu合金的水滑石(Au/LDHs和AuCu/LDHs)用于催化水煤气变换反应(WGSR)。利用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨率透射电镜(HRTEM)及扫描透射电子显微镜(STEM)表征了负载型催化剂的结构与组成。探讨了不同的Au和Cu物质的量之比(nAu∶nCu)对AuCu/LDHs催化WGSR性能的影响并与Au/LDHs的活性进行了对比。结果表明,负载Au纳米颗粒可明显的提升LDHs催化WGSR的活性,而负载AuCu合金后其活性又进一步的提升。当nAu∶nCu=2∶1时具有最佳的催化效率:活性为207.1μmol·gcat-1·s-1,TOF值为1.79 s-1,活化能为31.1 kJ·mol-1。通过分析对比不同样品的物理化学性质参数,探讨了不同的nAu∶nCu对Au的粒径、分散度、覆盖度及反应活性的影响。此外,X射线光电子能谱(XPS)分析表明,加入第二金属Cu形成合金后增大了Auδ+组分在体系中的含量(nAu∶nCu=2∶1时含量最高),这可能是负载体系催化WGSR具有高活性的原因。     

金基二元合金团簇Au_(12)M(M=Cu,Pt,Ni)催化水煤气变换反应的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)对Au12M(M=Cu,Pt,Ni)3种合金团簇的结构稳定性、热力学稳定性和反应活性进行研究,并对金基二元合金团簇催化水煤气变换反应(WGSR)的反应机理进行探讨.研究发现,Au12Ni合金团簇的稳定性及电子活性最优.考察了WGSR在金基二元合金团簇上的氧化还原机理和羧基机理,表明Au12Cu合金团簇上WGSR按照氧化还原机理A进行,水解离后产生的OH*会继续解离为O*和H*(*代表吸附物质);Au12Pt及Au12Ni合金团簇上按照氧化还原机理B进行,2个OH*发生歧化反应.比较3种团簇上的最佳反应路径发现,Au12Cu团簇对WGSR表现出较好的催化活性.     

配合物Zn(C3H4N2)2(C8H6O2Br)2的水热合成、晶体结构及性质

在140℃下,以3-溴-4-甲基苯甲酸和咪唑为配体,通过水热法在甲醇/水混合溶剂中反应24 h合成了锌(Ⅱ)配合物Zn(C3H4N2)2(C8H6O2Br)2。通过元素分析、红外光谱、热重分析和X射线粉末衍射对配合物进行了结构表征,同时用X射线单晶衍射分析确定了其晶体结构。结果表明,其晶体属单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数:a=13.257(3),b=9.765(2),c=20.494(4),β=107.79(3)°,V=2526.3(9)3,Dc=1.655g·cm-3,μ=4.170mm-1,F(000)=1248,Z=4,最终残差因子R1=0.0552,wR2=0.1378。配合物为单核结构,中心锌(Ⅱ)离子与来自2个3-溴-4-甲基苯甲酸根的2个O原子及2个咪唑分子的2个N原子配位,形成了畸变的四方锥几何体。晶体内,分子间则通过N—H…O氢键作用在ab面形成了层状结构。研究了配合物的发光性质。     

Pt (111)面和Pt14团簇上肉桂醛吸附及选择性加氢机理研究

利用密度泛函理论研究了Pt（111）面及Pt₁₄团簇对肉桂醛（CAL）的吸附作用和不完全加氢的反应机理。分析吸附能结果表明,肉桂醛分子以C=O与C=C键协同吸附在Pt（111）面上的六角密积（Hcp）位最稳定,以C=C键吸附在Pt₁₄团簇上最稳定,且在Pt₁₄团簇上的吸附作用较Pt（111）面更强。由过渡态搜索并计算得到的反应能垒及反应热可知,肉桂醛在Pt（111）面和Pt₁₄团簇上均较容易对C=O键加氢得到肉桂醇（COL）。其中,优先加氢O原子为最佳反应路径,即Pt无论是平板还是团簇对肉桂醛加氢均有较好的选择性。同时发现,肉桂醛分子在Pt（111）面的加氢反应能垒较Pt₁₄团簇上更低,即Pt的催化活性及对肉桂醛加氢产物选择性与其结构密切相关,其中,Pt（111）面对生成肉桂醇更加有利。