硫代酰胺基螯合纤维的合成及其吸附性能研究

以腈纶纤维(PAN)为起始原料,分别经水合肼、乙二胺、二乙烯三胺预交联后,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂与硫化钠反应,合成了3种携硫代酰胺功能基可达6.8mmol/g·干纤维的螯合功能纤维。利用红外光谱、元素分析、热稳定分析、重量分析等对该螯合纤维的结构、性能等进行了表征;研究了该螯合纤维对Au3 ,Ag ,Pd2 等贵金属离子的吸附性能;考察了温度、pH、硫含量等对纤维吸附Ag 离子的影响。结果表明,纤维对Au3 ,Ag 等贵金属离子具有良好的吸附性能,对Au3 的吸附容量为800mg/g·干纤维;对Ag 离子的吸附容量可达1510mg/g·干纤维,并具有良好的吸附动力学特性,该螯合纤维可用于混合溶液中Ag(I)离子的吸附分离。     

A New Terbium(Ⅲ) Coordination Compound with 2-Thiophenecarboxylic Ligand:Synthesis and Crystal Structure

A new coordination compound with formula [Tb(2-TC)3(DMF)]n(1, 2-TC = 2-thiophenecarboxylic ligand and DMF = dimethylformamide) was synthesized by solvothermal method. The structure of compound 1 was determined by single-crystal X-ray diffraction analyses, and characterized by elemental analyses, IR and powder X-ray diffraction. Structure analysis reveals compound 1, exhibiting a one-dimensional chain structure, crystallizes in triclinic space group P21/c, with a = 9.2751(19), b = 16.490(3), c = 15.865(5) A, β = 118.98(2)o, V = 2122.7(9) A3, Dc = 1.916 g/cm3, Mr = 612.45(C18H15NO7S3Tb), F(000) = 1196, μ(MoKα) = 3.67 mm–1, Z = 4, R = 0.0616 and wR = 0.0962 for 3865 observed reflections(I 2σ(I)), and R = 0.1092 for all data. Meanwhile, the photoluminescent properties of compound 1 were also investigated in the solid state at room temperature.     

以1,2,5-噻二唑-3,4-二酸为配体的碱土金属配合物的合成、晶体结构及配位模式

以1,2,5-噻二唑-3,4-二酸为单一配体与第二主族碱土金属离子通过水热法合成了三个配合物,对其进行了元素分析及单晶衍射结构解析,并对H2tdzdc配体的配位能力、配位模式等特性作了初步研究.结果表明:单核配合物1,[Mg(tdzdc)(H2O)4]属于三斜晶系,空间群为P1;配位聚合物2,[Ca(tdzdc)(H2O)2]n,具有二维层状结构,属于单斜晶系,空间群为C2/c;配位聚合物3,[Sr(tdzdc)(H2O)3]n,具有二维层状结构,属于三斜晶系,空间群为P1.通过研究发现,当使用ⅡB主族的碱土金属与1,2,5-噻二唑-3,4-二酸根进行配位时,随着金属离子半径的增加和电子层数的增多,金属离子的配位数增多,得到的Mg、Ca、Sr的配合物结构愈加复杂,即从单核配合物到配位聚合物.     

基于5-硝基间苯二甲酸配体的六核Co(Ⅱ)配合物的合成、结构及磁性

以5-硝基间苯二甲酸(H2nip)作为主配体、4,4'-二吡啶胺(dpa)为辅助配体,在不同溶剂中合成了2种Co(Ⅱ)配合物{[Co3(μ3-OH)(μ2-OH)(nip)2(dpa) (MeOH) (H2O)]·2H2O}n(1)和{[Co3(μ3-OH)2(nip)2(dpa)(EtOH)(H2 O)]·2H2O}n(2).采用单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、元素分析等方法对两种配合物进行了表征.结构分析表明两种配合物均为基于六核钴簇的三维框架结构,但不同的溶剂分子配位导致二者具有不同的拓扑结构,表明溶剂对配合物结构有重要影响.磁学研究显示该两种配合物均为反铁磁行为.     

一个新拓扑结构的镧配合物

设计并合成了1,2,5-噻二唑-3,4-二酸(tdzdc),并以其为配体与镧元素通过水热法合成了1种配合物,对其进行了元素分析及单晶衍射结构解析.单晶结构解析表明:标题配合物{[La2(tdzdc)3(H2O)]·4H2O}n为二维层状结构,属于P21空间群,三斜晶系.在该晶体结构中,只有1种配位模式的tdzdc2-配体和2种La3+离子.对于每个tdzdc2-配体,其配位结合位点被3个La3+离子占据,配体分子两侧采用羧酸和环上N原子的螯合配位模式,而配体分子下方采用2个羧酸的螯合配位模式.在空间上,由于晶体的这种连接方式,而形成了三维网络连接,当把由配体连接的3个La3+简化为三角形节点时,得到一个尚未被报道过的三维拓扑结构.在这个三维的空间网格a方向上,存在着一维的孔道,孔道中由水分子占据,当去除掉水分子后经PLATON程序计算其孔隙率为23.5%.     

分级多孔N,P共掺杂rGO改性隔膜增强锂硫电池的循环稳定性

多硫化物(LiPSs)的穿梭效应和低硫利用率会导致电池容量的快速衰减, 这严重阻碍了锂硫电池的商业化进程. 为了抑制LiPSs的穿梭效应和提高硫的利用率, 本工作采用一步高温还原法合成了具有分级多孔结构的N, P共掺杂还原氧化石墨烯(NPG), 并将其用于锂硫电池的隔膜改性. 高导电性NPG具有丰富的分级多孔结构, 提供了大量的LiPSs锚定位点和丰富的离子/电子传输通道, 实现了可溶性中间体的快速转化, 高效抑制了LiPSs的穿梭效应. 归因于以上优点, NPG改性聚丙烯隔膜(NPG/PP)能够有效抑制LiPSs的穿梭并提高硫的利用率. 结果表明, NPG/PP改性隔膜的电池展现出优异的循环性能(在1 C的电流密度下, 循环500圈以后容量仍保持在612.5 mAh•g^-1, 每圈的衰减仅为0.052%)和出色的倍率性能(在2 C的电流密度下容量仍保持在617.9 mAh•g^-1). 这种构建分级多孔N, P共掺杂rGO改性隔膜的思路为锂硫电池的研究提供了新的方向.     

多功能磷化铁碳布(FeP/CC)中间层高效催化多硫化物实现锂硫电池的高容量与高稳定性

锂硫电池高的比能量密度(2600Wh·kg^-1),使其成为一种很有前景的储能系统.然而,在氧化还原反应中,中间产物多硫化物(LiPSs)的穿梭效应,以及缓慢的电化学反应动力学导致阴极和阳极的严重降解,使容量迅速衰减.在此,制备了一种多功能磷化铁碳布(Fe P/CC)中间层,为锂硫电池提供了更多的活性位点,不仅可以物理捕获多硫化物(LiPSs)以抑制穿梭效应,确保稳定的循环,而且对LiPSs具有催化能力,有助于提高电化学反应动力学.带有FeP/CC中间层的锂硫电池可实现1329m Ah·g^-1的首圈放电容量,在100圈循环后,仍然能保持在1100m Ah·g^-1的可逆容量,并且FeP/CC表现出优异的对LiPS吸附与催化转化能力.这种多功能FeP/CC中间层为高稳定性以及高容量的锂硫电池提供了一种可行的思路.