几种对称镍卟啉配合物的合成、表征和电化学性质

卟啉试剂是一类重要的离子配位显色剂,在生物体中具有重要作用．作为自然界存在的金属卟啉之一,镍卟啉的电化学研究具有化学和生物学意义．四对羟基苯基卟啉合成已有不少报道［１,２］,但产率较低,只有１０％左右．Ｌｉｎｄｓｅｙ等发现用ＢＦ３作催化剂,在ＣＨ２Ｃ...     

四(对己氧苯基)卟啉稀土配合物的合成,表征和电化学性质

合成了四种乙酰丙酮-meso-四(对己氧苯基)卟啉稀土配合物,LnT(p-C6H13O)PPacac(Ln:Y,Dy,Er,Yb;Hacac:乙酰丙酮),研究了其紫外-可见光谱、红外光谱、氢核磁共振谱和荧光光谱,对各个谱带进行了归属,并用循环伏安法对其电化学性质进行了研究.     

四(5,6-二氯-1,4-二硫杂环己烯)四氮杂卟啉及其锰(Ⅱ)、铁(Ⅱ)、镍(Ⅱ)、铜(Ⅱ)配合物的合成与性质

含硫四氮杂卟啉过渡金属配合物具有比金属卟啉、金属酞菁更为优异的光电功能和催化特性,故近十多年来颇受重视。我们对该类金属配合物和自由配体的合成、性质及其光-光、光-电转换,电化学、光电化学催化,光敏和气敏等功能正进行深入的研究。本文简要报道标题化合物的合成、表征和电子吸收光谱、发射光谱及顺磁共振波谱。     

凹型四氮杂卟啉化合物的合成

乙炔二氰与蒽环加成反应合成了１１,１２－二氰－９－１０－二氢－９,１０－亚乙烯基蒽（４）,４分子４自身加成聚合制备了一种全新凹型四氮杂卟啉结构化合物。     

大环配体过渡金属配合物——Ⅵ.四(对-二硫杂环己烯)四氮杂卟啉钒(Ⅳ)、锰(Ⅱ)和钼(Ⅴ)配合物的合成与表征

d过渡金属含硫四氮杂卟啉配合物,是一类新型功能性配合物,因其具有比金属卟啉、金属酞菁更为优异的光电和催化特性,故近十多年来颇受重视。我们对该类金属配合物及其自由配体的合成、性质和某些功能,正在进行广泛和深入的研究。本文简要报道标题配合物的合成、元素分析,红外光谱、电子光谱和电子顺磁共振谱的表征。     

氮、硫杂冠醚稀土配合物的合成、表征和结构研究

合成和表征了3个杂冠醚配体(L1:单氮杂15C5,L_Ⅱ:单氮杂18C6,L_Ⅲ:1,7—二硫杂18C6)与稀土硝酸盐的配合物:〔Ln(NO_3)_3L_Ⅰ〕(Ln=La～Pr),[Ln-(NO_3)-3L_ Ⅱ〕(Ln=La～Pr),〔HL_Ⅱ〕~+〔Ln(NO_3)_4(OH_2)_2〕~-(Ln=Nd,Sm～Er,Yb),〔Ln(NO_3)_3.L_Ⅲ’(H_2O)](Ln=La～Nd,Sm～Er,Yb),其中L_Ⅲ’表示L_Ⅲ冠醚环上的2个硫原子在与稀土硝酸盐反应的过程中被氧化为亚砜.配合物〔HL_Ⅱ〕~+[Nd(NO_3)_4-(OH_2)_2]的晶体属单斜晶系,空间群P2_1/n,a=1.644 0(5),b=1.739 2(3),c=1.867 5(4)nm,β=107.26(2)°.Z=8,Nd~(+3)与4个二齿NO_3~-和2个水分子配位,形成长链状夹心式结构;配合物〔Er(NO_3)_3L_Ⅲ’(H_2O)〕·CH_3COCH_3的晶体为P2_1/n空间群,a=0.877 2(2),b=1.817 9(7),c=1.854 0(5)nm,β=103.50(3)°,Z=4,Er~(3+)与3个二齿NO_3~-、1个水分子及2个亚砜氧原子形成配位数为9的配合物.     

四叔丁基四氮杂卟啉配合物的合成、热稳定性及光限幅特性研究

采用无金属四氮杂卟啉与金属盐回流的方法合成了2种四叔丁基四氮杂卟啉配合物，其中四叔丁基四氮杂卟啉铅(II)配合物未见文献报道。研究了该2种配合物及其配体的电子吸收光谱行为、热稳定性及在532 nm对8 ns激光的光限幅特性。结果表明：该类配合物的Q带的最大吸收峰值λ_max在570~630 nm之间，B带的最大吸收峰值λ_max在330~350 nm之间，随中心金属离子不同，Q带吸收峰位置有明显差异；配合物在氮气气氛中的起始分解温度大于250 ℃，其在热重图上的失重过程对应着4个取代基(-C(CH₃)₃)的脱去，共轭大环在500 ℃以下没有分解；它们的光限幅机制属于激发三重态的反饱和吸收(RSA)，其中四氮杂卟啉铅配合物具有更强的光限幅效应，这与铅的重原子效应有关。     

一种新型四氮杂取代三环冠醚的晶体结构及其配合物的合成与表征

合成了一种新型的四氮杂取代的三环结构冠醚4,13-二氧-1,7,10,16-四氮杂三环[14.2.1.1^7,10]二十烷(L7), 低温条件下在乙醚中培养出其单晶, 用X射线衍射法测定了晶体结构. 该晶体属单斜晶系, 空间群P2₁/n, 晶胞参数a＝0.8984(7) nm, b＝1.0805(9) nm, c＝1.1040(9) nm; Z＝2, β＝111.707(13)°; V＝0.9958(14) nm³, D_c＝1.189 g/cm³, μ＝0.092 mm^－1, F(000)＝392, R₁＝0.0649, wR₂＝0.1714. 制备了配体L7与金属盐的配合物, 分析结果表明, 配体L7与金属离子形成1∶1型的配合物.     

八苄硫基四氮杂卟啉钴(Ⅱ)对半胱氨酸的催化电氧化

Catalytic property for the electro-oxidation of cysteine (RSH) on modified glassy carbon electrode with octkis(benzylthio)tetraazaporphyrinato cobalt(Ⅱ)［abbr.Co(Ⅱ)OBTP］ has been studied, substantial catalytic effect has been observed. Tafel slope plot gives 121 mV/decade. The reaction order are 1 for RSH; -1 for H⁺ (in acid solution) and 0 (in base solution). Possible mechanism of the reaction was proposed.     

Synthesis of Monoclinic Li_(0.33)MnO_2 and Its Electrochemical Properties in Different Potential Windows

Li0.33MnO2 cathode material was synthesized by solid state reaction. The material showed a small coherent domain size about 10 nm determined by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The electrochemical properties of the material were studied in different potential windows of 3.5―2.0 V and 4.3―2.0 V. An irreversible transformation to spinel phase was observed in the initial several cycles, which was more prominent on cycling at 4.3―2.0 V. Electrochemical impedance spectroscopy showed that the Li+ diffusion coefficient of the material was about 2×10–9 cm2/s. Li0.33MnO2 showed a reversible discharge capacity of 140 and 200 mA·h/g in the potential windows of 3.5―2.0 V and 4.3―2.0 V, respectively. But the capacity retention at 4.3―2.0 V was poor due to the thicker spinel layer formed on the material surface.     

Improved electrochemical properties in the Li3Fe2(PO4)3 by titanium and vanadium doping

Ti⁴⁺ ions were introduced to the VO₄^3- substituted Li₃Fe₂(PO₄)₃ by sol-gel method. Simultaneous substitution of Ti⁴⁺ for Fe³⁺ and VO₄^3- for PO₄^3- in the Li₃Fe₂(PO₄)₃ resulted in a net improvement in the rate capability and cycling performance, as compared with the single Ti⁴⁺ or VO₄^3- substituted compound.     

Salen型化合物的合成、表征及性质

设计合成了两种新型Salen配体H2L1(N,N?-3-二甲氧基-邻羟苯亚甲基-4,5-二甲氧基-1,2-苯二胺)、H2L2(N,N?-3-二甲氧基-邻羟苯亚甲基-4,5-二硝基-1,2-苯二胺)及相应的镍、铜、锌金属配合物ML1、ML2(M=Ni,Cu,Zn),并分别采用核磁共振(1HNMR)波谱、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、红外(IR)光谱、质谱(MS)和元素分析进行了表征.探究了配体及其配合物的荧光性质.研究发现,与H2L1相比,配体H2L2由于引入强的吸电子基团―NO2,其荧光强度减弱.相对于配体,锌离子的配位则导致其配合物的荧光强度增强,而镍和铜离子的嵌入则使得配合物ML1、ML2(M=Ni,Cu)荧光猝灭.对电化学性质的研究表明,CuL1的氧化还原过程为准可逆的单电子过程;与H2L2相比,配体H2L1由于引入强的给电子基团―OCH3,其溶液的导电性降低.     

Synthesis,Structure,Characterization and Electrochemistry of a New Din

Reaction of Et4NCl, NaSCH2COOMe and W(CO)6 in MeCN affords a new dinuclear tungsten(0) complex [Et4N]2[W2(CO)8(SCH2COOMe)2] (1). The crystal and molecular structure has been determined by X-ray single crystal diffraction. 1 Crystallized in the triclinic, space group P with a=11.141(7), b=10.267(4), c=10.798(3)(); α=93.96(3), β=96.88(4), γ=114.97(5)°; V=1003()3, Z=1, Dc=1.76 g/cm3, μ=60.1 cm-1, R=0.042 and Rw=0.050 for 2967 independent reflections with I>3.0 σ(I). 1 contains a WS2W planar core with nonbonding W...W distance of 3.9611(5)(), and its IR, 13C NMR, and cyclic voltammetry were measured and discussed.     

Fe2O3/rGO纳米复合物的制备及其储锂和储钠性能

金属氧化物可通过电化学转换反应与锂离子及钠离子发生多电子可逆结构转换,是一类极具应用前景的高容量锂离子和钠离子电池负极材料。实验以氧化石墨烯和铁盐为前驱体,采用简单的溶剂法,成功将Fe₂O₃纳米单晶粒子均匀负载于石墨烯的导电片层上,获得Fe₂O₃/rGO(还原氧化石墨烯)纳米复合材料。复合电极在锂离子和钠离子电池中都表现出优异的充放电性能和循环稳定性。实验结果表明石墨烯的包覆不仅能降低Fe₂O₃发生转换反应的电荷传递阻抗,而且能够稳定电极在循环过程中带来的结构转变,极大改善电极大电流充放能力和循环稳定性。本研究为发展高容量的锂离子和钠离子电池负极材料提供了可行的途径。     

First-principles Study of Mechanical and Electronic Properties of Co-Sn Intermetallics for Lithium Ion Battery Anode

The equilibrium structures, formation energy, mechanical properties and electronic properties of Co-Sn intermetallics have been systemically studied by first-principles study. The results show that the CoSn phase is more thermodynamically stable than any other stoichiometry of Co-Sn intermetallics. With the increasing of Co content in Co-Sn intermetallics, the mechanical properties change into brittle behavior from ductility character. Adding proper amount of Co to Co-Sn intermetallics can improve the cycle performance for lithium ion battery anode. However, high Co content will lead to a poor cycle performance for Co-Sn intermetallics.     

xLi[Li1/3Mn2/3]O2-(1-x)LiNi5/12Mn5/12Co2/12O2(0≤x≤0.8)的结构与电化学性能

采用喷雾干燥法制备了xLi[Li_1/3Mn_2/3]O₂-(1-x)LiNi_5/12Mn_5/12Co_2/12O₂(0≤x≤0.8)系列富锂层状固溶体正极材料, 并通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗测试(EIS)以及充放电测试等多种手段研究了样品组分中Li₂MnO₃ 含量变化对材料结构及电化学性能的影响.研究发现, 材料的微观结构随着Li₂MnO₃含量的增加而逐渐发生转变.当x≤0.2时, 样品的微观结构与其母体材料LiNi_5/12Mn_5/12Co_2/12O₂相似; 而当x≥0.4时, 样品的微观结构与Li₂MnO₃有很高的相似性.当x=0.3时, 材料表现出两相共存的特征.HRTEM结果显示, 随着Li₂MnO₃含量的增加, 样品中过渡金属原子的排列逐渐由长程有序转变为长程无序而短程有序, 并且在高Li₂MnO₃含量的样品中观察到了金属阳离子混排的现象.充放电测试结果表明, 当x≤0.6时, 材料的放电比容量随着x的增加而增加; 当x>0.6时, 其放电比容量则随着x的增加而下降; 当x=0.6时, 放电比容量最高, 室温及高温(50℃)下分别为260 和304 mA·h/g.EIS研究结果表明, 这种微观结构上由有序向无序的转变会导致材料电荷转移阻抗的增加, 进而影响材料的电化学性能.     

锂离子电池富锂正极材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2(x=1/5, 1/4, 1/3)的合成及电化学性能

通过共沉淀法制备了M(OH)2(M=Mn, Ni)前驱体, 并与LiOH混合, 合成了锂离子电池富锂正极材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2, 采用XRD、SEM和充放电实验对其进行表征. 研究结果表明, Li, Ni, Mn原子在M层中呈有序分布, 形成超结构; 富锂正极材料由亚微米的一次粒子团聚组成1~3 μm颗粒; 在2.0~4.8 V电位范围内, 充放电电流密度为10 mA/g时, 富锂正极材料表现出很高的可逆比容量, 达到200~240 mA·h/g, 同时具有良好的循环可逆性能.     

锡基非晶态材料的化学合成及其嵌锂性能的初步研究

锂离子电池是近年来化学电源领域研究与发展的热点．为了进一步提高电池的能量密度，开发高容量嵌锂材料是锂离子电池技术发展的关健．目前，广泛应用的嵌锂负极多采用石墨结构碳素材料，其充放电容量已接近ＬｉＣ６的理论比容量３７２ｍＡ·ｈ／ｇ．与此同时，采用其它类...     

A new type rechargeable lithium battery based on a Cu-cathode

In present work, we report a new type rechargeable lithium battery, in which a Cu-cathode in aqueous electrolyte and a Li-anode in non-aqueous electrolyte are united together by a lithium super-ionic conductor glass film (LISICON) through which only lithium-ions can pass. During the charge–discharge process, combining with the dissolution–deposition of metallic Cu (or Li) electrode, lithium ions transfer between aqueous electrolyte solution and non-aqueous electrolyte solution. In Li–Cu system, for the first time, the dissolution/deposition process of metallic Cu was used as cathode reaction to replace the Li-insertion/extraction reaction within conventional lithium-ion battery. The Cu-cathode is renewable, and displays a high capacity. The concept of Li–Cu system may provide a new direction for future lithium batteries study.