非金属元素的同素异形体(一)——氢和硼的同素异形体概述

进行了同素异形体概念的探讨。简要叙述了氢和硼2种典型非金属元素形成的各种同素异形体的存在、组成以及结构、制备和性质,首次将多种硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面等晶态硼的内容补充在硼的同素异形体中,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。     

我和氢的故事

氢是宇宙中最丰富的元素,在通常条件和高温、低温、高压等极端条件下都表现出重要的化学性质。在高压极端条件下,氢"活泼好动",物理和化学性质显著变化,表现出金属性甚至超导等性质。本文介绍作者近年来见证、经历与推动的极端条件下氢元素化学发展的故事。     

氢还原下铁钼催化剂的表面性质

用XPS对H_2还原下的铁钼催化剂的表面性质进行了研究。实验表明:H_2还原使表面钼离子由Mo~(6+)还原为Mo~(5+)和Mo~(4+),并与Fe~(3+)作用氧化为Mo~(6+);Fe~(3+)则由于与Mo~(5+)和Mo~(4+)作用以及H_2还原而变为Fe~(2+),从而形成了一个没有O_2存在,仅有H_2作用下的Mars-Krevelen氧化还原循环过程。在催化剂表面上生成的FeMoO_4,其Mo~(6+)的3d3/2和3d5/2的结合能值比Fe_2(MoO_4)_3中的Mo~(6+)的3d能级结合能值低。Mo(或Mo和Fe)离子键合的O~(2-)与H_2作用生成的Mo(Fe)-OH,其Os结合能的测定值低于键合于Mo(Fe)离子中的O~(2-)的Os结合能值,并且该结合能峰由于-OH间的相互作用结合成的水的脱附而消失。此外.给出了还原过程中H_2与催化剂表面O~(2-)相互作用的反应图式。     

活泼氢的核磁共振氢谱

核磁共振氢谱是有机化合物结构表征中最常使用的波谱方法之一,提供了有机化合物质子的化学位移、积分面积和耦合裂分等信息。常见的活泼氢是与氧、氮和硫共价相连的氢原子,存在着快速交换机制,与碳上的氢有显著的差异。在不同条件下活泼氢化学位移不固定、峰形多变并且耦合裂分情况复杂。本文探讨了如何通过核磁共振氢谱解析活泼氢,培养学生对谱图进行观察、分析以及结构推导的能力。     

氢氯混合气"自爆"原因的探究

氢氯混合气在收集时就自发爆炸,严重危害师生的安全。通过一系列的实验,排除了各种可能的因素,找出了气体“自爆”的真正原因,是仪器上附着的红磷引起的,并从理论上进行了阐述。     

苊低压加氢合成四氢苊和全氢苊的研究

在间歇式高压反应釜中,采用Ni/g-Al_2O_3加氢催化剂,在较低的反应温度和压力下,进行了苊加氢合成四氢苊和全氢苊的实验研究。考察了反应温度、H_2压力、催化剂用量和反应时间对苊转化率、四氢苊和全氢苊选择性的影响规律。实验结果表明,温度是影响加氢反应的主要因素,在催化剂用量为5%(与苊重量比)、压力2.0 MPa、反应15 h条件下,当反应温度为140℃,主要生成四氢苊产品,选择性为94%,反应温度为180℃,主要生成全氢苊产品,选择性为98%。     

四氢硫芴和六氢硫芴的合成

以2-溴环己酮及苯硫酚为原料,经Tilak反应,然后环化合成了四氢硫芴(1);在三氟乙酸与锌粉存在下1于室温加氢制得六氢硫芴,其结构经1H NMR和GC-MS确证.     

贮氢合金的吸放氢性能测定

贮氢合金的吸放氢量，压力组成等温线，以及吸放氢过程的热力学函数变化诸性能的测定，离不开一套适宜的高压一真空实验装置．不少研究者曾报导过较简单的仪器装置[1-4]．还有将吸氢装置配以色谱仪和质谱仪来研究合金的吸氢与中毒问．为测定各类贮氢合金的吸氢性能本实验室研制并装配了一种准确实用的实验装置，可在-196℃至＋500℃和16MPa－0．0001MPa氢压范围内获得准确的平衡数据．1实验装置与仪器实验装置由阀件、压力表、压力传感数字低压计、真空泵和反应器组成（图1）．全部管路为外径rk3mm的不锈钢管．阀件是自行设计的高压微型阀…     

A Hydrogen Bonded Supramolecular Framework Birefringent Crystal

Birefringent crystals could modulate the polarization of light and are widely used as polarizers, waveplates, optical isolators, etc. To date, commercial birefringent crystals have been exclusively limited to purely inorganic compounds such as α-BaB₂O₄ with birefringence of about 0.12. Herein, we report a new hydrogen bonded supramolecular framework, namely, Cd(H₂C₆N₇O₃)₂⋅8 H₂O, which exhibits exceptionally large birefringence up to about 0.60. To the best of our knowledge, the birefringence of Cd(H₂C₆N₇O₃)₂⋅8 H₂O is significantly larger than those of all commercial birefringent crystals and is the largest among hydrogen bonded supramolecular framework crystals. First-principles calculations and structural analyses reveal that the exceptional birefringence is mainly ascribed to strong covalent interactions within (H₂C₆N₇O₃)⁻ organic ligands and the perfect coplanarity between them. Given the rich structural diversity and tunability, hydrogen bonded supramolecular frameworks would offer unprecedented opportunities beyond the traditional purely inorganic oxides for birefringent crystals.     

氢气在贮氢合金电极上析出反应机理的研究

贮氢合金电极上氢气的析出反应分为水分子的放电和吸附氢原子复合脱附两个步骤，即反应按Ｖｏｌｍｅｒ－Ｔａｆｅｌ机理进行，反应的超电势η可以区分为η１和η２两个组成部分，反映了Ｖｏｌｍｅｒ和Ｔａｆｅｌ反应的极化特征。析氢反应的速度由二者混合控制，在高超电势区，主要则由Ｖｏｌｍｅｒ反应所控制。     

多肽中氢键强度的理论研究

用B3LYP/6-31G^*法优化了多肽分子的几何构型,计算了各个构型的电荷分布和氢键酸度,进而对多肽分子中的氢键强度进行了研究.结果表明,多肽分子中氢键的强度同时取决于形成氢键的H…O原子间距R和N-H…O之间的键角β;多肽分子倾向于形成R值小、β值大的大环氢键.3₁₀螺旋结构的多肽分子中的氢键具有协同效应,分子越大,分子中氢键越多,氢键的协同效应越强.     

探访铁村

Iron has played an essential role in human life and production. Herein, by means of visit, this paper personifies Iron to describe its physical properties and chemical properties and its application in life and production. Our aim is to make it easier for readers to understand in a more lively way.     

氢元素教学内容的重构

近二十年来,有关氢元素的化学研究在基础研究和应用领域都得到了迅速的发展,尤其是氢键和氢能领域的研究。氢键已成为化学、生物、物理和材料科学等多学科所共同关注的基本学科问题,而氢能则是未来新能源中最重要的清洁能源之一,与此相关的氢能制备、储氢材料等研究也取得了重要的进展。然而,在氢元素的教学中,却未能及时补充这些研究成果。此外,与放射性、核能等相关的氢原子同位素也需要更新。本文从氢的同位素、氢键、氢能三个方面,探讨了无机化学教学中氢元素教学内容的重构。     

微量稀土对超导稳定化基体铜材的性能和组织的影响

研究了微量稀土元素对铜的机械性能、导电性和组织的影响，在铜中加入微量钇、钕、镝、铒和富铈混合稀土后，使铜的抗拉强度有所提高，并保持良好的塑性和导电性。     

贮氢材料及其应用研究进展

贮氢材料是一类新型高性能材料。本文对现有贮氢材料进行了合理的分类,对贮氢材料及其应用研究进展进行了综述。     

稀土对LaNi_(3.5)Co_(0.8)Mn_(O.4)Al_(0.3)合金电化学及储氢特性的影响

研究了以Ce,Nd和Pr部分替代LaNi(3．5)Co(0.8)Mn(0.4)Al(0.3)中的La后对合金电化学及储氢特性的影响。稀土含量的变化明显改变合金的电化学及储氢特性。Pr对合金的电化学性能影响小于Ce。Ce使合金的放电容量降低,并升高合金的氢分解压。随着Nd含量的增加,合金的放电容量降低。     

Intensifying Hydrogen Spillover for Boosting Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reaction

Hydrogen spillover has attracted increasing interests in the field of electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) in recent years because of their distinct reaction mechanism and beneficial terms for simultaneously weakening the strong hydrogen adsorption on metal and strengthening the weak hydrogen adsorption on support. By taking advantageous merits of efficient hydrogen transfer, hydrogen spillover-based binary catalysts have been widely investigated, which paves a new way for boosting the development of hydrogen production by water electrolysis. In this paper, we summarize the recent progress of this interesting field by focusing on the advanced strategies for intensifying the hydrogen spillover towards HER. In addition, the challenging issues and some perspective insights in the future development of hydrogen spillover-based electrocatalysts are also systematically discussed.