第一过渡系金属-镝单分子磁体研究进展与展望

第一过渡系中的顺磁性离子Cr^Ⅲ、Mn^Ⅱ/Mn^Ⅲ、Fe^Ⅱ/Fe^Ⅲ、Co^Ⅱ、Ni^Ⅱ和Cu^Ⅱ及抗磁性离子Co^Ⅲ和Zn^Ⅱ均可与Dy^Ⅲ在多齿螯合配体配位下形成单分子磁体配合物。在本文中,我们阐述或汇总了几乎所有的第一过渡系金属-镝单分子磁体。对于由顺磁性第一过渡金属离子和Dy^Ⅲ离子形成的配合物,有2个有趣的现象需要引起人们的注意：一是一些Cr-Dy配合物具有较高的阻塞温度和较大的矫顽场,这可归功于配合物内Cr^Ⅲ离子和Dy^Ⅲ离子之间较强的磁耦合作用（|J|>10 cm^-1）。二是报道的Fe^Ⅱ₂-Dy配合物的能垒可达到319 cm^-1（459 K）,这在第一过渡系金属-镝单分子磁体中也是比较高的。这可能与Fe^Ⅱ₂-Dy中Dy^Ⅲ具有较高的轴向对称性（D_5h）有关,且从头计算表明该配合物中Dy的第一激发态也具有较高的轴向对称性。除了部分Cr-Dy和Fe^Ⅱ-Dy配合物外,其他顺磁性第一过渡金属-Dy的能垒较低,这可能由配合物内顺磁离子间弱的磁耦合造成的。为了消除磁耦合对磁弛豫行为影响,近年来人们关注于使用抗磁性第一过渡金属离子与Dy^Ⅲ构建单分子磁体配合物。相比其他核数的Zn-Dy配合物,三核Zn₂Dy配合物被报道的数目最多且研究得最为深入,这可能与较易调控Zn₂Dy中Dy配位几何对称性有关。最后,我们提出了几点关于进一步提升第一过渡系金属-镝单分子磁体的磁性能的建议,其中最为重要的是控制Dy配位几何的轴向对称性及Dy的基态m_J的电荷分布。对于第一过渡系金属-镝单分子磁体中的Dy^Ⅲ离子,Dy^Ⅲ基态m_J的电荷与配体的电荷之间的静电排斥应该降到最低。     

粉末活性炭对模拟间苯二酚废水的吸附

在静态条件下,研究了粉末活性炭对间苯二酚废水的吸附效果,通过实验优化了吸附条件,并在最佳处理效果下探究其吸附模式。结果表明,当水样pH值为4,温度30℃,活性炭用量0.3g,振荡时间10m in,振荡速率为120r/m in时,对废水的处理效果最佳。拟合得到活性炭吸附间苯二酚的模式符合F reund lich吸附模式。     

Synthesis,structure, and character of two rare earth carboxylic acid complexes

Two rare earth carboxylic acid complexes, [Sm(MeBA)₃(2,2′-bipy)]₂·2(2,2′-bipy) (MeBA = 3-methylbenzoic acid; 2,2′-bipy = 2,2′-bipyridine) (1) and [Pr(MeBA)₃(H₂O)₂]_n?n(4,4′-bipy) (4,4′-bipy = 4,4′-bipyridine) (2), have been synthesized under hydrothermal conditions and structurally determined by single-crystal X-ray diffraction. Compound 1 is a dimer and further assembles into an infinite chain, two-dimensional net and three-dimensional supramolecular structure via weak π–π and C–H···π interactions. Some 2,2′-bipy coordinates with Sm and some exist by non-covalent C–H···π interactions. Compound 2 is a 1D infinite chain structure, with adjacent 1D chains connected into a 2D layer structure by O–H···N hydrogen bonds. The two complexes were characterized by elemental analyses, IR, photoluminescence, and TGA. In order to illustrate subtle structural characteristics of intermolecular interactions and magnetic sensitivity of the complex, 2D-IR correlation spectra (2D-IR COS) under magnetic perturbation for 1 were performed.     

基于含锌有机配位聚合物的微孔碳的合成及其电化学性能

报道了一种基于含锌(II)有机配位聚合物制备微孔碳的新方法. 通过锌离子和酒石酸之间的配位作用获得含锌有机配位化合物, 并通过氢键作用将其引入到间苯二酚/甲醛低聚物溶胶的开放网络结构中. 使含锌有机配位化合物和酚醛低聚物溶胶体系发生共聚反应得到酚醛和含锌有机配位共聚物, 在950℃下热处理分解以及锌蒸气蒸发后制得微孔碳. 微孔碳材料典型样品具有相对较大以及比较规则的微孔, 其比表面积可以达到1260 m²·g^-1, 孔体积为0.63 cm³·g^-1. 所得微孔碳作为超级电容器电极材料的等效串联电阻为0.46 Ω, 其循环伏安曲线展示出较好的矩形性. 恒流充放电分析结果表明, 当电流密度为1 A·g^-1时, 微孔碳电极的比电容为196 F·g^-1; 在10 A·g^-1的大电流密度下, 比电容仍然达到137 F·g^-1. 该电极具有优良的循环稳定性, 1000次循环后比电容保持率达到98%. 这一研究结果表明, 所得微孔碳在超级电容器电极材料方面具有重要的应用前景.     

X射线天文望远镜的进展

综述了近年来X射线天文望远镜(如准直型望远镜、编码孔径望远镜、正入射周期多层膜望远镜、掠入射单层膜望远镜和掠入射非周期多层膜望远镜以及新型的“龙虾眼”型望远镜)的发展；阐述了各种X射线天文望远镜工作的原理和成像特点，指出各种X射线天文望远镜之间的性能是相互补充的；简要说明了国内近年来在X射线天文望远镜研究方面取得的进展，并展望了下一步工作．     

Microwave-hydrothermal synthesis and photocatalytic properties of biomass charcoal/TiO2 nanocomposites

Biomass charcoal-doped titanium dioxide (C/TiO₂) composites were proposed by microwave-hydrothermal and calcination method using tetrabutyl titanate as the titanium source and lignin as the carbon source. TiO₂ crystals with different morphologies could be successfully adsorbed onto the surface of biomass charcoal. These products were investigated by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TG), derivative thermogravimetric (DTG), UV–vis diffuser flection spectroscopy (UV–vis), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and Brunauer–Emmett–Teller (BET). The photocatalytic activities of the as-obtained composites were checked under visible light irradiation. The results showed that both the microwave-hydrothermal temperature and time played an important role in the microstructure and photocatalytic activity of the samples. The rapid microwave-hydrothermal with the thermal post-treatment provides a promising route for the fabrication of biomass charcoal-doped nanocomposites materials.     

n(Mg)/n(Al)=3的水滑石层板结构及层间距的阴离子调控

利用密度泛函理论(DFT)的B3PW91方法在Lanl2dz水平上研究了镁铝摩尔比为3的水滑石层板分子簇模型[Mg30Al7(OH)72]9+的几何构型, 优化得到的结构参数和采用Reflex模块模拟得到的XRD图谱分别与实验观测结果相符, 由此确定了水滑石层板沿第三维方向的有序堆积, 该结构符合空间群R3m(166), 其晶胞参数a=1.2552 nm, c=2.3400 nm. 进一步构造了具有R3m空间群对称性的Mg-Al-CO32--LDH晶体结构模型, 选取其中的簇模型, 经优化得到了一种稳定构型, 脱除结晶水的水滑石层间距为0.7260 nm, 键参数的变化表明碳酸根离子与层板间存在较强的超分子作用.     

结构新颖的金属双核烯丙基试剂的合成及其芳香醛烯丙基化反应

报道了一个简捷的芳香醛的烯丙基化反应的新体系. 通过使用新型的金属双核烯丙基锡试剂(含有Sn—M键, M=Mn或Fe)与醛在二氯甲烷中反应, 无需使用任何辅助试剂, 直接得到较高产率(42％~98％)的高烯丙基醇. 实验结果证明过渡金属基团及M—Sn键具有相当高的活化锡原子上的烯丙基基团的作用.