MgO和Fe2O3的添加对GDCSi体系微观结构及电化学性能的影响

采用溶胶凝胶法制备Gd_0.2Ce_0.8O_3-δ +0.05%（质量分数）SiO₂（GDCSi）电解质。在GDCSi体系中加入Fe₂O₃及MgO可达到降低烧结温度的同时提高晶界电导率，并减小杂质SiO₂对氧离子在晶界处传输的阻碍的目的。将MgO和Fe₂O₃单掺杂或双掺杂在GDCSi体系中并对GDCSi基电解质的微观形貌及电性能进行研究。结果表明，所有样品主要由立方萤石结构相组成；物质的量分数4%MgO单掺杂的GDCSi-M、物质的量分数4%Fe₂O₃单掺杂的GDCSi-F以及物质的量分数2%MgO-物质的量分数2%Fe₂O₃共掺杂的GDCSi-MF均可促进GDCSi体系晶粒增长，降低晶粒间孔隙率，提高电解质的相对密度，降低晶粒电阻R_gi、晶界电阻R_gb及总电阻R_t；GDCSi-MF具有最高晶界电导率和总电导率，在400 ℃时GDCSi-MF的晶界电导率σ_gb和总电导率σ_t分别是GDCSi的10.41和1.82倍。     

BiVO4的添加对Nd0.2Ce0.8O1.9电解质微观结构和性能的影响

采用溶胶凝胶法制备BiVO₄（BV）和Nd_0.2Ce_0.8O_1.9（NDC）粉末,研究BV的加入对NDC电解质结构、形貌及电性能的影响。实验结果表明,NDC-5BV电解质的微观结构更致密,700℃时总电导率（σ_t）提高至3.35×10^-2 S·cm^-1,极化电阻（R_p）降低34%以上。单电池在700℃时的最大功率密度（MPD）为514 mW·cm^-2,开路电压（OCV）在70 h内可以保持良好的长期稳定性。     

MoO_3/V_2O_5异质结构材料的静电纺丝法制备及光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、四水合钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]和偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,利用静电纺丝技术结合溶胶-凝胶法制备了在可见光区具有高光催化活性的MoO3/V2O5异质结构半导体光催化剂.采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱等测试手段对材料进行了表征.以光降解亚甲基蓝(MB)为模型反应,考察了MoO3/V2O5异质结构材料的光催化性能.结果表明,n(Mo)/n(V)1∶8时均能形成MoO3/V2O5异质结构且带隙明显宽于V2O5,可有效地实现光生电子和空穴的分离,增强体系的量子效率,促进光催化活性的提高,其中n(Mo)/n(V)=1∶6时光催化活性最高(达到97.24%),并分析和探讨了光催化机理.     

Crystal Structure,Thermal Behavior and Magnetic Properties of a New Copper（Ⅱ） Complex Based on Biphenyl-2,5,2＇,5＇-tetracarboxylic Acid

A new coordination polymer,[Cu2(bptc)(2,2'-bpy) 2(H2O)]·H2O(2,2'-bpy = 2,2'-bipyridine,H4bptc = biphenyl-2,5,2',5'-tetracarboxylic acid) ,has been synthesized under hydrother-mal conditions. The structure was characterized by single-crystal X-ray diffraction,elemental analysis,IR spectra and thermogravimetric analysis. It crystallizes in triclinic,space group P1 with a = 10.6447(12) ,b = 11.0191(12),c = 16.1253(18) ,α = 79.538(2),β = 88.0720(10) ,γ = 61.6650(10) °,V = 1634.1(3) 3,C36H26Cu2N4O10,Mr = 801.69,Z = 2,Dc = 1.629 g/cm3,μ(MoKα) = 1.370 mm-1,F(000) = 816.0,R = 0.0418 and wR = 0.1135 for 4416 observed reflections with I > 2σ(I) . X-ray analysis shows that the title complex exhibits 1D wavelike [Cu2(bptc) ]n chains with two types of diamond-shaped pores. These 1D chains are linked into a 3D supramolecular structure via O-H···O,C-H···O interactions and weak π···π stacking interactions. There exist H-bonded helices in a right-and left-handed sequence by turns in a 2D layer. Moreover,thermal stability has been studied and magnetic measurements show antiferromagnetic interactions for this complex.     

巷道支护对瓦斯爆炸火焰传播速度影响的实验研究

通过对实验室中几何尺寸为80×80mm钢制管道内部加装高度分别为4mm、8mm、12mm、16mm的四种螺旋环,模拟巷道支护结构对瓦斯爆炸火焰传播速度的影响。采用高精度动态数据采集分析系统,测量爆炸过程中的火焰传播速度,研究了不同高度的螺旋环对火焰传播速度的影响。结果表明：在螺旋环其他条件相同的情况下,管内瓦斯爆炸火焰传播速度随螺旋环高度、圈数增加而增加。并从理论上进行了分析,其主要原因为螺旋环高度越大、圈数越多,产生湍流度的程度亦愈大,对瓦斯爆炸火焰加速亦愈明显。试验结果对巷道支护的选择有指导意义。     

含咪唑酮结构聚芳醚砜共聚物的制备与表征

通过共聚的方法在酚酞聚芳醚砜(PES-C)的主链上引入苯并咪唑酮和5,6-二甲基苯并咪唑酮结构,制备了一系列苯并咪唑酮和5,6-二甲基苯并咪唑酮结构含量不同的高玻璃化转变温度(T_g)聚芳醚砜共聚物。利用核磁共振谱(NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)等技术手段表征了三元共聚物的结构和性能。结果表明,聚芳醚砜共聚物为无定型结构。聚合物具有优异的热性能,并且均呈现出单一的T_g(T_g271℃);随着苯并咪唑酮和5,6-二甲基苯并咪唑酮的摩尔分数的增加,聚合物T_g呈现规律性升高,分别从270℃升高到340和344℃。两种共聚物均能够溶于极性非质子N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)及氯仿(CHCl_3)等溶剂中。具有很好的溶解加工性和成膜性,可以进行溶液加工制备韧性的薄膜。     

静电纺丝法制备的V2O5/MoO3复合光催化剂的表征及其光催化降解邻苯二甲酸二甲酯活性

邻苯二甲酸二甲酯是一种干扰人体内分泌系统的化学物质,尽管对人体具有潜在危害,目前仍做为塑料、醋酸乙烯酯、纤维素等生产过程中的添加剂而广泛使用.伴随着邻苯二甲酸二甲酯的生产和应用,自然界不可避免地受其污染.因此,如何有效降解排放在环境中的邻苯二甲酸二甲酯以减少其对人类的不利影响成为化学研究者的重要任务.通过半导体光催化剂高效利用太阳能光催化降解邻苯二甲酸二甲酯是一种有效方法. TiO2等半导体光催化剂由于光催化过程中产生的电子-空穴对极易复合导致其催化效率不高,减少光生电子-空穴对复合率进而提高光量子效率的方法有金属掺杂、非金属掺杂、表面敏化、半导体复合等多种手段.其中, MoO3由于其独特的结构和化学性质广泛应用于光催化领域,并常作为耦合剂与其他半导体(如TiO2)复合以提高光催化活性.在我们以前的工作中,曾使用MoO3做为耦合剂与V2O5复合,实验结果证明MoO3与V2O5复合形成异质结构有效提高了V2O5的光催化效率. MoO3由于其带隙较宽(约2.90 eV),对太阳光利用率不高,以及电子-空穴对极易复合导致MoO3实际光催化活性并不好.因此,我们考虑以MoO3做为主体, V2O5做为耦合剂研究n(V)/n(Mo)比对V2O5/MoO3复合光催化剂结构和性能的影响.我们以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、四水合钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)和偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,采用静电纺丝技术结合溶胶凝胶过程的方法,成功制备了具有不同n(V)/n(Mo)比的V2O5/MoO3复合光催化剂. XRD结果表明,当n(V)/n(Mo)<1/6时,钒离子掺杂进入MoO3晶格内,n(V)/n(Mo)>1/6时,部分钒离子掺杂进入MoO3晶格内,部分钒离子聚集形成V2O5晶体, V2O5晶体数量随着n(V)/n(Mo)逐渐增加,且尺寸有所增长.这一点在扫描电镜中得到了进一步的证实.扫描电镜结果表明α-MoO3呈规则的层状结构,为长度约3μm,宽度约2μm,厚度约500 nm的表面光滑的正交相MoO3微纳米片,而V2O5则为微纳米颗粒,其中表面光滑的层状MoO3微纳米片散乱分布在块状V2O5微纳米颗粒之间,并与V2O5微纳米颗粒团簇紧密接触.由于二者的紧密接触,可能在二者交界处形成了V2O5/MoO3异质结构.紫外-可见漫反射光谱数据表明,掺杂或者异质结构的形成有效降低了MoO3的带隙,促进了MoO3对可见光的吸收,拓宽了光响应范围.为进一步确定MoO3与V2O5复合前后元素的化学态变化,我们进行了XPS能谱测试.通过对V 2p和Mo 3d XPS谱图高斯曲线拟合发现,与纯V2O5相比, VM-6和VM-2中不同价态的V元素电子结合能均有所增加.同时, VM-6和VM-2中的Mo元素的电子结合能与纯MoO3相比有轻微的减少,这说明无论是掺杂还是异质结构的形成都使V离子和Mo离子的化学环境有所改变.我们以亚甲基蓝为探针反应,测试V2O5/MoO3复合光催化剂的催化活性.结果表明,无论掺杂还是异质结构的光催化剂光催化降解亚甲基蓝的活性均远大于纯MoO3和V2O5.这可能是由于V 3d杂质能级的存在以及V2O5和MoO3交界处异质结构的形成有效降低了MoO3的带隙,拓宽了光响应范围.另一方面,异质结构有利于光生电子-空穴对的分离,有效提高了光量子效率.其中, n(V)/n(Mo)的最佳比为1/2,亚甲基蓝的光降解率高达89.23%.为了测定V2O5/MoO3复合光催化剂对邻苯二甲酸二甲酯的光催化活性,我们选取了样品纯MoO3, V2O5, VM-6和VM-2进行测试.测定结果与光催化降解亚甲基蓝结果吻合, VM-2催化效果最高,可达82.20%.并通过高效液相色谱测定邻苯二甲酸二甲酯降解过程的中间产物为邻苯二甲酸.     

A New 3D Metal-organic Framework with Tetranuclear Cadmium（II） Clusters： Synthesis,Structure, and Luminescent Property

A unique metal-organic framework [Cd2(L)1.5(μ3-OH)(H2 O)2 ]·2H2 O(1, H2 L = 2,5-dibenzoylterephthalic acid) has been synthesized under hydrothermal conditions, and characterized by single-crystal X-ray diffractions, elemental analyses, IR spectra and fluorescence spectrum. The compound is of triclinic system, space group P1, C33 H27 CdO14, Mr = 870.33, a = 12.2939(17), b = 12.5135(9), c = 13.2046(10), α = 115.3190(10), β = 96.9140(10), γ = 109.7950(10)°, V = 1641.6(3)3, Z = 2, Dc = 1.761 g/cm3, F(000) = 862, μ(MoK) = 1.366 mm-1, Rint = 0.0148, R = 0.0240 and wR = 0.0639 for 5995 observed reflections with I 2σ(I). X-ray analysis shows that the title complex exhibits a 3D framework with(412·63) topology, in which the tetra-nuclear [Cd4(μ3-OH)2 ] clusters act as 6-connected nodes, and the L ligands can be simplified to be linear connectors. Moreover, the thermal stability and fluorescence have been studied in detail.     

TiO_2/LaFeO_3微纳米纤维的可控制备及光催化性能

利用静电纺丝技术及水热合成法制备了TiO2/LaFeO3异质结构.采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等手段对TiO2/LaFeO3微纳米纤维的结构和表面形态进行表征.通过亚甲基蓝(MB)光降解反应研究了其光催化性能.结果表明,不完全碳化TiO2纤维表面的缺陷位点是LaFeO3纳米粒子的有利生长点.TiO2/LaFeO3异质结材料的带隙明显窄于TiO2,光催化活性得到提高;经140 min紫外光照射后,TiO2/LaFeO3异质结催化剂对MB的降解率为65.34%,分析和探讨了其光催化机理.     

TiO2/LaFeO3微纳米纤维的可控制备及光催化性能简

利用静电纺丝技术及水热合成法制备了TiO2/LaFeO3异质结构. 采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等手段对TiO2/LaFeO3微纳米纤维的结构和表面形态进行表征. 通过亚甲基蓝(MB)光降解反应研究了其光催化性能. 结果表明,不完全碳化TiO2纤维表面的缺陷位点是LaFeO3纳米粒子的有利生长点. TiO2/LaFeO3异质结材料的带隙明显窄于TiO2,光催化活性得到提高;经140 min紫外光照射后,TiO2/LaFeO3异质结催化剂对MB的降解率为65.34%,分析和探讨了其光催化机理.