精确可控串联策略触发高效的氧还原活性

探索高效、经济的非金属氧还原(ORR)电催化剂已成为电化学能源体系的关键.科学界最具挑战性的目标之一是通过合理地验证和精确地调节活性位点来设计结构明确、性能优异的催化剂材料.本文提出一种精确和可控的串联协同作用的活性位点策略,以提高MFCOFs的ORR催化活性.以亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N等作为结构单元,通过精确的串联策略合成了三种MFCOFs,分别为亚胺-N构建的TFPB-TAPB-COF、亚胺-N和噻吩-S构建的BTT-TAPB-COF以及亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N三种活性中心构建的BTT-TAT-COF.将三种MFCOFs置于超临界二氧化碳中活化处理后,采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射、交叉极化结合魔角旋转技术¹³C核磁共振法和热重分析法、氮气吸脱附曲线等表征手段对其进行了测试,并在含有0.1 M KOH的电解液中测试其ORR催化活性.结果表明,与BTT-TAPB-COF相比,BTT-TAT-COF展现出更优异的ORR催化性能;而BTT-TAPB-COF的催化性能优于TFPB-TAPB-COF.具体表现为,BTT-TAT-COF的半波电位(0.77 V)和起始电位(0.87 V)均高于BTT-TAPB-COF(0.71 V,0.80 V)和TFPB-TAPB-COF(0.65,0.73 V).此外,BTT-TAT-COF表现出较低的塔菲尔斜率和接近于4电子的ORR过程,说明其具有较高的反应速率.DFT计算结果表明,在费米能级附近,BTT-TAPB-COF比TFPB-TAPB-COF具有更窄的带隙,而BTT-TAT-COF具有最窄的带隙.因此,与TFPB-TAPB-COF和BTT-TAPB-COF相比,BTT-TAT-COF可以更有效地激发电子转移,增强ORR活性.此外,利用三种结构的吉布斯自由能图分析了ORR的过电位.结果表明,当亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N结构被引入骨架后,相同位点的过电势降低.由此可见,亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N作为催化活性位点诱导了正的ORR过程.此外,BTT-TAT-COF中部分碳原子(BTT-TAT-5,9,10)的过电势均低于BTT-TAPB-COF和TFPB-TAPB-COF中所有位点的过电势,表明多活性位点发挥了协同催化的作用.本文证明了精确串联协同催化的多活性位点策略提高ORR性能的可行性,并为构建高效的COF基非金属ORR催化剂提供新的见解.     

Syntheses,Crystal Structures and Property Studies on Cu（Ⅱ） and Co（Ⅱ） Complexes with 1,8-Naphthalimid Schiff Base

The ligand of N-(2-hydroxybenzylideneamino)-1,8-naphthalimide (HL) and its metal complexes of CuL2 (1) and CoL2 (2) have been synthesized. Elemental analysis, IR and X-ray single-crystal diffraction characterizations for 1 and 2 have been carried out. In the complexes of 1 and 2, the central metallic ions of Cu2+ and Co2+ coordinate with two deprotonated ligands of L-, respectively and adopt distorted square planar geometries. The thermal analysis result shows that the two complexes undergo two similar decomposition processes because of their similar geometric configurations. For the two complexes, fluorescence spectra measurements indicate that complex CoL2 emits stronger blue fluorescence than HL and the complex CuL2 does not emit fluorescence at all.     

巯基功能化介孔材料高效锚定钯负载型催化剂的制备及其苯酚加氢催化性能

以含巯基官能团有机硅烷修饰的介孔材料MCM-41和SBA-15为载体, 采用浸渍-氢气还原法制备了高分散和高活性的负载型Pd催化剂. X射线衍射、N₂吸附-脱附和透射电子显微镜表征结果显示, 所制Pd催化剂Pd-SH-MCM-41和Pd-SH-SBA-15具有很好的长程有序结构、分布均匀的孔径、高比表面积及高度分散的Pd颗粒. 苯酚加氢反应结果表明, 以Pd-SH-MCM-41和Pd-SH-SBA-15为催化剂时, 在80℃, 1.0MPa反应1h, 苯酚转化率达99%以上, 环己酮选择性为98%. 它们的催化活性为商业Pd/C催化剂的5倍, Pd/MCM-41和Pd/SBA-15催化剂的3倍. 这可归因于介孔材料表面修饰的巯基官能团对Pd的锚定作用, 避免了Pd颗粒的团聚, 使其高度分散在介孔材料上.     

稀土离子诱导钙调蛋白构象变化后的单克隆抗体制备

采用单克隆抗体技术研究了三价稀土离子与钙调蛋白作用后对其与靶分子识别能力的影响。牛脑钙调蛋白经2，4－二硝基氟苯修饰后再结合三价的铕离子，然后免疫Balb/c小鼠。经过3次免疫后在小鼠血清中检测到相应的抗体，抗体效价为1：12000；用杂交瘤细胞技术制备现一株抗钙调蛋白的单克隆抗体细胞株2C3；酶联免疫吸附法（ELISA）测定结果证实钙调蛋白结合稀土离子前后对该抗体的识别能力存在显著差异，表明该抗体可以用于进一步研究金属离子对钙调蛋白构象变化及其对靶分子识别的影响。     

非晶态As2S8半导体薄膜的光致结构变化效应研究

实验研究了非晶态As2S8半导体薄膜在光照、退火-光照和退火-光照-退火-光照关连作用下的光折变效应及淀积态与退火态两种膜系光致体积变化现象.采用棱镜耦合技术、Raman光谱和X线衍射测试技术,确认了As2S8薄膜经紫外光辐照后薄膜密度增高、折射率增大的现象.实验表明,淀积态As2S8薄膜经紫外光照后,折射率变化的最大增量可达到0.06,而退火态As2S8薄膜经紫外光照射后,其折射率最大变化比前者要小一个数量级,约为0.005 7.淀积态和退火态两种膜系紫外光照后,体积缩小,这与As2S3非晶态薄膜的情况不同,体积变化率分别为－3.5%和－2.1%.实验还显示,退火态的As2S8薄膜存在折射率完全可逆现象.     

N-甲基二乙醇胺金属配合物催化水解α-吡啶甲酸对硝基苯酚酯的动力学

建立了MmL1S型三元复合物催化反应通用的数学模型 ,获得了催化反应有关的热力学和动力学参数 ,考察了 30℃ ,pH 7 0 0、N 甲基二乙醇胺Ni2 + ,Zn2 + ,Co2 + 配合物对α 吡啶甲酸对硝基苯酚酯 (PNPP)水解反应的催化作用 ,以及非离子表面活性剂Brij 35对催化水解反应的影响 ,结果表明 ,配体中活化的羟基作为亲核物种对羧酸酯有较强的亲核反应能力 ,能有效地促进PNPP的水解 ,金属离子活性的大小顺序为Ni2 + >Zn2 + >Co2 + 。     

单体烃氢同位素测试系统高温热转化装置的研制

研制了单体烃氢同位素在线测试系统(GC-TC-IRMS)中的高温热转化装置(TC).该装置主要由高温电热元件、高温裂解管、温控系统等部分组成.实验表明,高温热转化装置控温精度良好(±3 ℃);在1250～1500 ℃之间选择13个温度点,并选用最稳定的烃类化合物CH4,在每个温度点进行反复实验对比(n≥6),甲烷氢同位素值(δDCH4)随反应温度增高逐渐变轻;通过对标准多元气态烃类化合物、标准液态烃类化合物及原油样品测试结果的对比分析,表明所研制的TC具有很好的稳定性与可靠性,δDn-alkane的测试精度优于±2.5‰, 完全达到研究需求.     

钾离子电池及其最新研究进展

钾元素在地壳中的储量丰富、来源广泛, 且物理化学性质与锂元素相似, 在离子电池领域中具有广阔的发展前景。但相比于锂离子, 钾离子半径较大, 在材料体相中的迁移速度较慢, 并使得材料承受较大的结构应力, 从而导致钾离子电池的电化学性能优势不足。因此, 开发具有稳定结构、能够可逆嵌脱的正负极材料和与之相匹配的电解液, 成为钾离子电池目前研究的热点话题。本文主要从钾离子电池的正极材料、负极材料以及电解液三方面来介绍钾离子电池在国内外最新研究进展, 并对钾离子电池未来发展方向做出一定的展望。     

普通小麦过氧化物酶特异表达与基因定位

利用普通小麦CS+H″和CS+R″异源染色体双体附加系对过氧化物酶的特异表达和基因定位进行了研究,结果初步表明:不同的过氧化物酶间具有一定的表达频率和表达顺序的差别,并具有一定的发育时期和组织器官特异性,染色体互作在过氧化物酶的特异表达过程中具有重要的遗传调控功能,其中在CS+H″系统中,P_x-e4基因位于2H、3H和5H染色体上,P_x-d3和P_x-b8基因位于5H染色体上,P_x-a1和P_x-a2基因位于3H、4H、6H和7H染色体上,P_x-e2基因位于5H染色体上,P_x-a3基因位于4H染色体上,P_x-d2基因位于1H、2H和6H染色体上,P_x-b10基因位于2H、3H和7H染色体上,P_x-c7基因位于1H和7H染色体上,P_x-d1基因位于1H、2H,3H、4H、6H和7H染色体上。     

正常及肿瘤染色质的荧光寿命法、精确量热法和荧光能量转换

量热法;荧光寿命;正常及肿瘤染色质的荧光寿命法、精确量热法和荧光能量转换