Hydrodynamic Properties of Fe3O4 Kerosene-Based Ferrofluids with Narrow Particle Size Distribution

We investigate the hydrodynamic properties of Fe3O4 kerosene-based ferrofluids with narrow particle size distribution. The ferrofluids are synthesized by improving chemical coprecipitation technique. A narrow distribution of 8.6-10.8nm particle sizes is obtained from the magnetization curve with the free-form model based on the Bayesian inference theory. The fitting result is consistent with average particle size obtained from x-ray diffraction. With the increase of applied magnetic field and magnetic particle concentration, apparent viscosity of ferrofluids increases. At concentration 4.04%, the type of flow for the ferrofluid transforms from Newtonian to Bingham plastic fluid as the applied magnetic field increases.     

γ射线辐照聚四氟乙烯复合材料的结构和摩擦磨损性能研究

通过γ射线辐照聚苯酯改性聚四氟乙烯(PTFE/POB)复合材料,利用红外光谱、X射线衍射、DSC等对辐照前后材料的化学组成、结晶结构等进行了表征,并与γ射线辐照纯PTFE材料作对比,考察了热稳定性能、拉伸性能和摩擦磨损性能. 结果表明:γ射线辐照并未造成PTFE/POB 材料的化学组成和热稳定性能的明显变化,但使得PTFE分子量降低,结晶度增大;相比纯的PTFE材料,POB的加入一定程度上提高了PTFE的抗辐照能力,延缓了PTFE分子量下降程度和再结晶化能力. 辐照对PTFE/POB材料的耐磨性能影响并不显著,但摩擦系数均有不同程度的降低,且随着辐照剂量的增大,呈现先增大后减小的变化趋势,这与辐照后PTFE的分子量、结晶度及带晶尺寸变化,以及POB自身的抗辐照能力等密切相关.      

Synthesis, MSssbauer Spectra and Magnetic Properties of Quasi-One-Dimensional Fe3O4 Nanowires

Quasi-one-dimensional Fe3O4 nanowires in diameter of about 200nm were assembled into anodic aluminium oxide templates via electrodepositing and heat-treating processes. The nanowires have a polycrystalline spinel structure with α=8.317А, and each nanowire is composed of fine Fe3O4 crystallites with size of about 30nm.     

(Co,Ni) Se2/C@FeOOH中空笼状纳米结构的自旋调控加速水氧化催化研究

氢气作为一种清洁无污染的可再生能源,可以有效地解决全球能源危机和环境污染问题.低能耗水裂解制氢是公认的未来清洁制氢的有效途径之一.水裂解反应分为阳极上发生的析氧反应(OER)和阴极上发生的析氢反应,由于阳极半反应涉及四电子过程,反应动力学缓慢,进而导致整个水分解产氢效率低下,成为规模化水裂解制氢应用的瓶颈.贵金属Ir基和Ru基催化剂具有较好的OER催化性能,但其价格高昂和低储量极大地限制了其大规模应用.因此,设计出性能优良的非贵金属OER催化剂,对于促进电催化水裂解制氢领域的发展具有重要意义.自旋调控可以调节d-轨道电子与含氧物种之间的自旋占据态,进而改变含氧物种的吸附能,提升催化反应动力学.然而,自旋调控如何提升电催化水氧化及其内部的关联性鲜有报道.本文报道了一种(Co,Ni)Se₂/C@FeOOH笼状纳米结构的自旋调控工程以提升其析氧反应活性.以金属有机框架材料ZIF-67为前驱体,采用离子交换方法和化学气相沉积法合成了(Co,Ni)Se₂/C中空笼状纳米结构,接着通过化学水浴沉积法用FeOOH进行修饰,进一步提高了电催化反应动力学.磁化测试结果表明,(Co,Ni)Se₂/C@FeOOH样品的极化自旋数(μb=6.966μb/f.u)高于(Co,Ni)Se₂/C样品的极化自旋数(μb=6.398μb/f.u),从而有利于含氧中间体的吸附和脱附,这与表面价带谱的结果一致.与(Co,Ni)Se₂/C相比,(Co,Ni)Se₂/C@FeOOH样品具有更强的铁磁性,电磁感应促进了磁性粒子最外层电子的自旋.电子自旋的增加有利于(Co,Ni)Se₂/C@FeOOH样品最外层电子能级的跃迁,在3d-轨道上产生更多的空电子轨道和未成对电子,有利于电子转移和氧吸附.Ni,Co和Fe之间的π电子在界面处的局域化重组再分配优化了对含氧物种的吸附与脱附自由能,提升了OER催化性能.此外,所设计的中空笼状纳米结构和杂原子掺杂碳基体对提高OER活性也有重要作用.因此,在1.0 mol/L KOH碱性溶液中,(Co,Ni)Se₂/C@FeOOH催化剂展现出较好的析氧反应性能,在10 mA cm^-2电流下的过电位为241 mV,塔菲尔斜率为44 mV dec^-1,明显优于原先的(Co,Ni)Se₂/C催化剂.本文将为高效OER电催化剂的设计提供一种新的思路和方法.     

基于两性羧酸配体的Cu(Ⅱ)、Zu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及其与DNA相互作用

以两性羧酸配体溴化N-(4-羧基苄基)异喹啉((HCbiq)Br)合成了4个新的金属配合物：[Cu₂(Cbiq)₄(H₂O)₂]Br4·2H₂O(1)、[Zn(Cbiq)₂(H₂O)₂]Br₂·Cbiq·H₂O(2)、[M₃(Cbiq)₈(μ-OH)₂(H₂O)₂](ClO₄)₄·7H₂O(M=Co(3)、Mn(4))。通过单晶X射线衍射、元素分析和红外光谱表征了配合物1~4的结构。配合物1含有一个由4个Cbiq的羧基桥联双核Cu(Ⅱ)的结构,2个Cu(Ⅱ)还分别与一分子水配位。配合物2中,1个Zu(Ⅱ)分别与2个Cbiq的羧基氧原子进行单齿配位,同时还与2个水分子的氧原子进行配位。配合物3和4结构相似,均为三核结构。每2个M(Ⅱ)除了通过2个Cbiq的羧基上的氧进行桥联,还通过一个羟基的氧进行桥联。此外,2个端基的M(Ⅱ)分别与2个Cbiq的羧基进行单齿配位,同时还与一个水分子进行配位。凝胶电泳研究表明,配合物1可能是通过氧化机制在生理条件下有效切割DNA,其最大催化速率常数k_max为2.80h^-1,米氏常数K_M为3.22mmol·L^-1。溴化乙锭(EB)竞争实验表明配合物1具有较强的DNA结合亲和力。采用分子对接模拟计算得到配合物1与DNA的结合自由能为-49.87kJ·mol^-1。     

基于两性羧酸配体的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及其与DNA相互作用

以两性羧酸配体溴化N-(4-羧基苄基)异喹啉((HCbiq) Br)合成了4个新的金属配合物：[Cu₂(Cbiq)₄(H₂O)₂]Br₄·2H₂O (1)、[Zn (Cbiq)₂(H₂O)₂]Br₂·Cbiq·H₂O (2)、[M₃(Cbiq)₈(μ-OH)2(H₂O)₂](ClO₄)₄·7H₂O (M=Co (3)、Mn (4))。通过单晶X射线衍射、元素分析和红外光谱表征了配合物1~4的结构。配合物1含有一个由4个Cbiq的羧基桥联双核Cu (Ⅱ)的结构,2个Cu (Ⅱ)还分别与一分子水配位。配合物2中,1个Zn (Ⅱ)分别与2个Cbiq的羧基氧原子进行单齿配位,同时还与2个水分子的氧原子进行配位。配合物3和4结构相似,均为三核结构。每2个M (Ⅱ)除了通过2个Cbiq的羧基上的氧进行桥联,还通过一个羟基的氧进行桥联。此外,2个端基的M (Ⅱ)分别与2个Cbiq的羧基进行单齿配位,同时还与一个水分子进行配位。凝胶电泳研究表明,配合物1可能是通过氧化机制在生理条件下有效切割DNA,其最大催化速率常数k_max为2.80 h^-1,米氏常数K_M为3.22 mmol·L^-1。溴化乙锭(EB)竞争实验表明配合物1具有较强的DNA结合亲和力。采用分子对接模拟计算得到配合物1与DNA的结合自由能为-49.87 kJ·mol^-1。