Ag@AgX（Cl, Br, I）及其复合物光催化剂的研究进展

综述了Ag@AgX（Cl, Br, I）等离子体光催化剂及其以TiO2、BiOX、BiVO4、ZnO等为本体制备的一系列复合物的研究进展,光催化机理、光催化剂的应用等方面的内容,并展望了Ag@AgX（Cl、Br、I）及其复合物未来的发展方向和研究内容。     

Ag/BiOX (X=Cl,Br, I)复合光催化剂的制备、表征及其光催化性能

采用光化学沉积法制备了一系列不同Ag含量的新型Ag/BiOX(X=Cl,Br,I)复合光催化剂,应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱和N2物理吸附等手段对催化剂进行表征,并以420nm<λ<660nm的可见光为光源,评价了该催化剂光催化降解酸性橙II的活性,考察了不同含量的Ag沉积对BiOX样品光催化性能的影响.N2物理吸附测试结果表明,沉积银在一定程度降低了催化剂的比表面积.UV-Vis测试结果表明,Ag能产生表面等离子共振吸收,有效增强BiOCl和BiOBr对可见光的吸收能力.PL测试结果则表明,Ag能显著抑制光生电子(e-)和空穴(h+)的复合.Ag的存在大幅度提高了BiOX对染料的光催化降解活性.当负载Ag的质量分数(w)为1%-2%时,可使BiOCl、BiOBr和BiOI光催化活性分别提高了10、13和2倍.Ag/BiOX复合光催化剂具有更高催化活性的原因是复合光催化剂对可见光有很强的吸收能力,同时产生了银等离子体光催化作用和银抑制了Ag/BiOX(X=Cl,Br,I)的光生电子-空穴的复合.     

BiOX(X=Cl,Br, I)复合光催化材料降解水体中抗生素研究进展

抗生素大量使用致使其在水环境中普遍存在,对生态环境和人类健康造成一定威胁。卤氧化铋BiOX(X=Cl, Br, I)具有独特二维层状结构、适宜的禁带宽度等优点而被用作光催化剂来降解水中残留的抗生素。但单一BiOX(X=Cl, Br, I)存在可见光吸收能力偏弱、稳定性不佳等问题,往往需要对其进行复合改性(如金属负载、碳材料修饰及构建异质结)来提升去除水中抗生素的性能。本文主要介绍了用于水体中抗生素类污染物降解的BiOX(X=Cl, Br, I)复合光催化材料的设计合成、活性增强机制以及光催化反应机理。相比于金属负载及碳材料修饰,构建半导体异质结是常用且经济有效地增强BiOX(X=Cl, Br, I)光催化降解水中抗生素性能的方法。指出该领域以后的研究需要评估BiOX(X=Cl, Br, I)复合光催化材料降解水环境中不同类型抗生素的效果,同时还需揭示自然水体的背景成分(如溶解性有机质、无机离子等)对该类复合光催化剂去除水中抗生素活性和稳定性的影响。最后提出引入过氧化物来提升BiOX复合光催化体系矿化水中抗生素的效果以及构建磁性BiOX光催化材料来解决降解反应后的固-液分离问题。     

卤素原子对卤氧化铋(BiOX,X=Cl、Br、I)光催化性能的影响

利用水热法和溶剂热法制备了BiOCl、BiOBr和BiOI三种光催化剂,通过XRD、SEM、光电流密度与UV-vis DRS表征了光催化剂的晶体结构、表面形貌与光电性能,DFT计算结果表明,随着卤素原子序数升高,光催化剂导带附近的费米能级的分散度降低,禁带宽度变小.在可见光照射下,通过水溶液中罗丹明B的降解效果来评价光...     

一维碳纤维承载AgX/TiO2(X=Br,I)三元复合材料的制备及光催化性能

利用静电纺丝技术结合高温煅烧过程制备碳纤维(CNFs)载体材料, 进一步通过溶剂热和化学反应过程获得AgX/TiO₂ /CNFs(X=Br, I)复合光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 红外光谱(FTIR)等测试手段表征了材料的结构及形貌. 通过在可见光下降解甲基橙考察了催化材料的光催化性能. 结果表明, 该复合材料具有高吸附性、 良好的传导性以及较好的光敏性, 从而使其具有较好的可见光催化活性; 同时以一维碳纤维作为载体, 使其更容易分离、 回收, 更具有实际应用价值.     

CsPbX3(X=Cl,Br,I)纳米晶的制备及其应用

全无机钙钛矿CsPbX₃(X = Cl, Br, I) 纳米晶作为一类新型的低成本直接带隙半导体材料,具有优异的光学性质,如吸收系数高、尺寸和发射波长易调节、半峰宽窄、荧光量子产率高等特性,在照明、能源、信息显示和探测等领域表现出巨大的应用潜力,成为材料领域的研究热点。本文从CsPbX₃纳米晶的结构组成入手,重点综述了其常见的制备方法如高温热注入法、室温再沉淀法、溶剂热法、液滴微流控法、阴离子交换法等,对常见的形貌尺寸控制策略如反应温度和表面配体进行归纳,以及改善CsPbX₃纳米晶稳定性的策略,总结了此类材料在白色发光二极管、电致发光二极管、激光器、光电探测器、太阳能电池等光电领域的应用情况,最后对CsPbX₃纳米晶领域存在的问题和面临的挑战进行了分析和评述。     

局部表面等离子体共振可调的MoO3-x-TiO2纳米复合物用于提高可见光下光催化还原CO2的性能(英文)

利用太阳能光催化还原CO₂和H₂O到燃料和化学品是一条极具吸引力但又充满挑战性的转化途径.迄今为止,只有非常有限的光催化剂已经被报道可以在可见光照射下光催化还原CO₂.局部表面等离子体共振(LSPR)现象可以被用作一种有效的开发可见光催化剂的策略.贵金属Au,Ag,Pt等的LSPR现象已经被较为广泛的研究,并应用于光催化、光热、气敏等多种领域.而低价态金属自掺杂的金属氧化物,如MoO_3-x和WO_3-x,也被证明具有LSPR现象,可用于开发更加廉价的可见光催化剂.本文通过简单的溶剂热法成功合成了低价态Mo自掺杂的MoO_3-x纳米片催化剂,并在合成过程中原位加入TiO₂纳米颗粒(TiO₂-NP)和TiO₂纳米棒(TiO₂-NT),构建了MoO_3-x-TiO₂纳米复合物.电镜表征显示,MoO_3-x-TiO     

苯-卤素(X2, X=F, Cl, Br, I)相互作用本质的对称性匹配微扰理论研究

在MP2水平下对被定义为"电荷转移复合物(CTC)"的苯(C6H6)-卤素分子X2(X＝F, Cl, Br, I)相互作用体系进行了量子化学研究. 在优化所得C6H6-X2(X＝F, Cl, Br, I)复合物的平衡几何结构中, 卤素分子X2接近垂直指向苯环上碳-碳双键的中心. 自然键轨道(NBO)分析结果表明, 苯-卤素体系中电荷转移的数量很少. 对称性匹配微扰理论(Symmetry-adapted perturbation theory, SAPT) 能量分解结果显示, 在4个复合物体系中, 静电作用的贡献相对较小(只占总吸引作用的20%左右), 对于C6H6-F2体系, 色散作用是其主要吸引作用, 对于C6H6-Cl2, C6H6-Br2和C6H6-I2 体系, 诱导作用则是其主要的吸引作用, 从F到I, 色散作用逐渐减弱, 诱导作用逐渐增强, 表明在电子相关水平上将苯-卤素体系称为"电荷转移复合物"的说法并不确切.     

Ag(PPh3)nX(n=1,2,3；X=Cl,Br,I)的电化学合成

银配合物;;三苯基膦;电合成;Ag(PPh3)nX(n=1;2;3；X=Cl;Br;I)的电化学合成     

BeH2与HX(X=F,Cl, Br,I)形成的二氢键复合物的结构特征与本质

对BeH2与HX(X=F, Cl, Br, I)形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨. 在MP2/6-311++G(3d,3p)水平优化、频率验证, 得到复合物的分子结构, 用分子间距离及电子密度拓扑理论确认BeH2与卤化氢已形成了二氢键型复合物. 在MP2/6-311++G(3d, 3p)水平下进行基函数重叠误差(BSSE)校正后的结合能在-14.468 kJ·mol-1到-5.464 kJ·mol-1之间.用对称匹配微扰理论(SAPT)对复合物的结合能进行分解, 结果表明, BeH2…HX二氢键复合物中静电能对总吸引能的贡献都是最主要的, 但交换排斥能、诱导能、色散能对总结合能的贡献也很重要. 从BeH2…HF到BeH2…HI, 诱导能对总吸引能的贡献从37.8%逐渐减小到24.0%. 而色散能对总吸引能的贡献从BeH2…HF体系中的16.0%逐渐增加到BeH2…HI体系中的33.8%.     

脂质体封端CsPbX3(X=Cl,Br,I)纳米晶体的制备及在发光二极管中的应用

以脂质体充当表面封端配体修饰合成后的CsPbX₃纳米晶体.封端CsPbX₃纳米晶能保持原始形状和粒径大小,相对量子产率提升至（100±3）%,发射光谱在411~626 nm范围内可调.将其存储于空气（温度25℃,相对湿度50%）中150 d仍保持立方晶型.以DOPC-CsPbBr₃为颜色转换器可制造显色指数高达91.2的白色发光二极管,应用前景广阔.     

SiH4与HX(X=F,Cl,Br,I)形成的二氢键复合物的结构特征及本质

本文就SiH4与HX形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨。在MP2/6-311++G(3d,3p)水平优化、频率验证得到复合物的分子结构,通过分子间距离及电子密度等值线图,我们确认SiH4与卤化氢已形成了二氢键复合物。MP2/6-311++G(3d,3p)水平下进行BSSE校正后的结合能为2.703－4.439 KJ/mol。用对称匹配微绕理论(SAPT)对结合能进行分解,分解结果显示,SiH4匟X(X=F,Cl,Br,I)二氢键复合物中静电能对总吸引能的贡献小于28％,并且相对稳定,这就是说SiH4匟X二氢键复合物的本质并非静电作用,而是静电能、诱导能、色散能、交换能对总结合能的贡献都非常重要。     

SiH4与HX(X=F,Cl,Br,I)形成的二氢键复合物的结构特征及本质

本文就SiH4与HX形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨。在MP2/6-311++G(3d,3p)水平优化、频率验证得到复合物的分子结构,通过分子间距离及电子密度等值线图,我们确认SiH4与卤化氢已形成了二氢键复合物。MP2/6-311++G(3d,3p)水平下进行BSSE校正后的结合能为2.703－4.439 KJ/mol。用对称匹配微绕理论(SAPT)对结合能进行分解,分解结果显示,SiH4匟X(X=F,Cl,Br,I)二氢键复合物中静电能对总吸引能的贡献小于28％,并且相对稳定,这就是说SiH4匟X二氢键复合物的本质并非静电作用,而是静电能、诱导能、色散能、交换能对总结合能的贡献都非常重要。     

C56X10(X=F,Cl, Br,I)的结构稳定性和电子性质

采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)方法对C56X10(X=F, Cl, Br, I)的结构稳定性和电子性质进行了计算研究. 结构稳定性计算表明: 对于C56X10(X=F, Cl, Br, I), 能隙、反应热、最大振动频率和最小振动频率都随着X原子序数的增加而减小, 表明C56X10(X=F, Cl, Br, I)的稳定性随着X原子序数的增加而逐渐降低, 其中C56F10最为稳定. 前人在实验上已成功合成出C56Cl10, 因此, 我们推测C56F10有望在实验上成功合成. 前线轨道计算发现, C56相邻的五边形公共顶点以及两个六边形-五边形-六边形公共顶点是笼子中化学活性最强的部位, 有利于卤族元素的外部吸附. 此外, 计算结果还显示, C56X10(X=F, Cl, Br, I)的电负性随着X原子序数的增大而逐渐减弱, C—X基团的电负性因位置的不同而不同.     

SiH4与HX(X=F,Cl,Br,I)形成的二氢键复合物的结构特性及本质

对SiH4与HX形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨.在MP2/6-311++G(3d,3p)水平优化、频率验证得到复合物的分子结构,通过分子间距离及电子密度等值线图,确认SiH4与卤化氢已形成了二氢键复合物.MP2/6-311++G(3d,3p)水平下进行BSSE校正后的结合能为2.703～4.439 kJ/mol.用对称匹配微扰理论对结合能进行分解,分解结果显示,SiH4…HX(X=F,Cl,Br,I)二氢键复合物中静电能对总吸引能的贡献小于28%,并且相对稳定.这就是说SiH4…HX二氢键复合物的本质并非静电作用.而是静电能、诱导能、色散能、交换能对总结合能的贡献都非常重要.     

Pressure-induced formation of molecular B2X4(μ-X)2 (X = Cl, Br, I) species

Boron(III) halides (BX(3), where X = F, Cl, Br, I) at ambient pressure conditions exist as strictly monomeric, trigonal-planar molecules. Using correlated ab initio calculations, the three heavier halides (X = Cl, Br, I) are shown to possess B(2)X(4)(μ-X)(2) local minima, isostructural with the diborane molecule. The calculated dissociation barrier of the B(2)I(4)(μ-I)(2) species [≈14 kJ/mol with CCSD(T)/cc-pVTZ] may be high enough to allow cryogenic isolation. The remaining dimer structures are more labile, with dissociation barriers of less than 6 kJ/mol. All three dimer species may be stabilized by application of external pressure. Periodic density functional theory calculations predict a new dimer-based P1 solid, which becomes more stable than the P6(3)/m monomer-derived solids at 5 (X = I) to 15 (X = Cl) GPa. Metadynamics simulations suggest that B(2)X(4)(μ-X)(2)-based solids are the kinetically preferred product of pressurization of the P6(3)/m solid.     

HCCO自由基与LiX(X=F,Cl,Br)锂键复合物的从头算研究

在MP2/6-311++G**水平上优化乙烯酮自由基与LiX(X=F,Cl,Br)形成锂键复合物.当卤素的电负性很强(如F元素),使得Li原子处于缺电子状态,此时,电子给体会把电子偏移向锂,形成共价性较强的锂键.而当卤素的电负性减弱时,锂键中主要成分逐渐变为离子键,并且此时锂键性质还要受电子给体影响.另外,由于HCCO为缺电子结构,电负性较弱且体积较大的卤素中的孤对电子会与HCCO之间通过静电相互作用,使得HCCO…Li—X键夹角变小,接近120°.锂键性质对HCCO…LiX(X=F,Cl,Br)复合物中Li—X的伸缩振动频率有直接影响.当锂键表现为共价性时,该频率红移,而当锂键表现为离子性时,该频率蓝移.但是,由于Cl的电负性与O的接近,C的电负性与Br接近所以,在O…Li…Cl和C…Li…Br中容易形成共振结构,导致远大于在其他复合物中的红移.     

纳米Ag/ZnO光催化剂及其催化降解壬基酚聚氧乙烯醚性能

采用氨浸法制备了不同Ag负载量的纳米Ag/ZnO光催化剂,并用X射线衍射、比表面积测定、X射线光电子能谱和漫反射紫外-可见光谱测定了Ag/ZnO的晶型结构、比表面积、表面组成和光谱特征.以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE-10)为模型污染物,分别在紫外光和可见光照射下考察了纳米Ag/ZnO的光催化活性.结果表明,Ag能成功地负载到ZnO表面,且随着Ag负载量的增加,ZnO的粒径逐渐增大,比表面积逐渐减小.与纳米ZnO样品相比,Ag/ZnO中Ag 3d5/2结合能减小,而Zn 2p和O 1s结合能增大,ZnO表面的羟基氧和吸附氧含量增加.当Ag负载量大于0.5%时,Ag/ZnO样品的吸收光谱发生红移,在可见光区出现吸收.光催化降解结果表明,0.5%Ag/ZnO样品的光催化活性最高,在紫外光和可见光照射3 h后NPE-10降解率分别约为77%和56%,而ZnO样品的光催化活性仅约为61%和40%.     

LiY+NH2X(Y=F,Cl,Br,Br;X=F)反应机理的计算研究

一百多年来,无论从实验还是理论上,气相中碳原子上SN2的反应机理都已经得到了广泛的深入研究.近二十几年来,杂原子上的亲核取代反应由于其在生物有机及在人体代谢过程中所起的重要作用而逐渐引起人们的关注.氮原子上的SN2反应是近年来的研究热点,但其中的亲核试剂仅局限于阴离子[1].本文将研究对象扩展到离子对亲核取代反应[2].我们在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上讨论了气相中LiY+NH2X(Y=F,Cl,Br,I;X=F)的反应机理,希望能为实验化学家提供有价值的信息.