Synthesis of a new macrocyclic compound and its self-assembly

A new macrocyclic compound has been synthesized by condensation of pyridine-1-oxide-2,6-dialdehyde with diethylenetria-mine. The self-assemly behaviours were studied by X-ray diffraction. The results show that the self-assembly were controlled by intermolecular hydrogen bonds and π-π stacking effects.     

Synthesis,structure and reactivity of a macrocyclic imine: aza-[13]-macrodiolides

The in situ synthesis and subsequent reactions of macrocylic imine 2 are reported. The imine was trapped with cyanotrimethylsilane to give α-amino nitrile aza-[13]-macrodiolides in a 1:1 ratio of diastereomers. A crystal structure of the syn α-cyano nitrile diastereomer, 7a, provided insights into the lack of selectivity in reactions of 2 relative to macrocyclic alkene 1. Reactions to functionalize the syn diastereomer 7a are also reported.     

多级复合孔硅铝材料的合成与表征

采用表面包覆聚电解质的聚苯乙烯小球为模板,制备多级复合孔硅铝材料前体。 经水热晶化处理后焙烧脱模板,获得了多级孔结构的硅铝分子筛材料。 通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等测试技术对水热晶化不同时间的硅铝材料进行表征。 探讨了水热晶化时间对材料孔道结构的影响。 结果表明,水热晶化时间小于22 h,样品中含有介孔-大孔双连续孔道体系。 晶化时间超过22 h,样品中含有微孔-介孔-大孔多级孔道体系。 晶化36 h的样品,大孔孔壁由纳米级ZSM-5型沸石分子筛晶体构成。     

结晶性的多孔高分子-金属配合物的最新研究进展——合成、表征和性质

由于高分子具有尺寸长短不一、柔性等特点,很难通过普通方法合成具有结晶性和多孔性的高分子材料。而高分子金属配合物材料不仅继承了高分子材料的传统性质,同时也可以获得配合物的优点,比如高结晶性和多孔性。本文系统总结了合成结晶性的多孔高分子配合物材料的方法,包括光诱导聚合法、配位自主装法、分步合成法以及后修饰法。同时介绍了它们的表征方法以及潜在应用领域,并讨论了该领域研究中存在的各种机遇与挑战。     

新型亲脂性菲啰啉衍生物的合成及其自组装性能

以1,10-菲啰啉为起始原料,经溴代、氧化、Suzuki偶联等反应合成了新型亲脂性菲啰啉衍生物——3,8-二(4-联苯基)-5,6-二(十二烷氧基)-1,10-菲啰啉(1),总收率11.24%,其结构经1H NMR,13C NMR和MALDITOF-MS表征。自组装性能研究结果表明,1的自组装体呈规整的微米球状结构。     

结晶性的多孔高分子-金属配合物的最新研究进展——合成、表征和性质

由于高分子具有尺寸长短不一、柔性等特点,很难通过普通方法合成具有结晶性和多孔性的高分子材料。而高分子金属配合物材料不仅继承了高分子材料的传统性质,同时也可以获得配合物的优点,比如高结晶性和多孔性。本文系统总结了合成结晶性的多孔高分子配合物材料的方法,包括光诱导聚合法、配位自主装法、分步合成法以及后修饰法。同时介绍了它们的表征方法以及潜在应用领域,并讨论了该领域研究中存在的各种机遇与挑战。     

甲苯二异氰酸酯与乙二胺沉淀聚合一步法制备聚脲多孔材料及其表征

以甲苯二异氰酸酯和乙二胺为单体,通过沉淀聚合一步到位制备了富含胺基的聚脲多孔材料.探讨了反应时间、溶剂种类及混合溶剂配比对聚脲多孔材料性能的影响.通过BET和压汞法对聚脲多孔材料的孔结构进行了表征,用扫描电子显微镜表征了材料的形貌,用X-射线衍射仪测试了材料的结晶性能.结果表明,聚合反应进行48 h后多孔材料的胺基含量不再变化,所得聚脲为典型多孔材料且部分结晶.与丙酮相比,以乙腈作反应介质制备的聚脲的比表面积和孔体积较大,孔径分布较宽.以乙腈和丙酮混合溶剂作反应介质,通过改变混合溶剂的配比可以改变材料的孔结构.     

一步法制备聚脲多孔材料及其对染料的吸附

以甲苯二异氰酸酯为单体, 在水和丙酮混合溶剂中不用致孔剂且无需任何高分子改性一步法合成了聚脲多孔材料(PPU), 通过扫描电镜和BET氮气吸附法对其表面形貌和孔参数进行了表征. 以酸品红(AF)溶液模拟染料废水, 对其在PPU上的吸附进行了研究, 讨论了pH、 吸附时间、 AF初始浓度及吸附剂用量对吸附过程的影响, 优化了吸附条件. 结果表明, PPU对染料AF具有优异的吸附效果. PPU在30℃, pH=3时对AF的最大吸附量为44.60 mg/g. PPU对AF的吸附过程更接近于Langmuir等温吸附的单分子层吸附机理. PPU对水溶性染料刚果红(CR)也有很好的吸附能力. 使用水、 乙醇和水混合溶剂以及NaOH水溶液对染料吸附后的解吸附结果表明, 乙醇和水混合溶剂对吸附染料的解吸效率最高, 对2种染料的解吸附都达90%以上. 解吸后PPU的再吸附能力略有下降, 但第三次吸附量仍达到首次吸附的80%以上.     

Hydrothermal Self-assembly Synthesis of Mn3O4Reduced Graphene Oxide Hydrogel and Its High Electrochemical Performance for Supercapacitors

In the present work Mn3O4/reduced graphene oxide hydrogel （Mn3O4-rGOH） with three dimensional （3D） networks was fabricated by a hydrothermal self-assembly route. The morphology, composition, and microstructure of the as-obtained samples were characterized using powder X-ray diffraction （XRD）, X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）, thermogravimetry analysis （TG）, atomic absorption spectrometry （AAS）, field emission scanning electron microscopy （FESEM） and transmission electron microscope （TEM）. Moreover, the electrochemical behaviors were evaluated by cyclic voltammogram （CV）, galvanostatic charge-discharge and electrochemical impedance spectroscopy （EIS）. The test results indicated that the hydrogel with 6.9% Mn3O4 achieved specific capacitance of 148 F.g^-1 at a specific current of 1 A.g^-1, and showed excellent cycling stabilily with no decay after 1200 cycles. In addition, its specific capacitance could retain 70% even at 20 A.g^- 1 in comparison with that at 1 A.g ^-1 and the operating window was up to 1.8 V in a neutral electrolyte.     

新型卟啉及其锌配合物的合成与性质研究

设计合成了一种新型的不对称卟啉(5,10,15-三苯基-20-{4-[6′-(4″-o-亚水杨基)-苯亚胺基]己氧基}苯基卟啉)及其锌配合物,并用¹H NMR、质谱及紫外-可见光谱进行表征。采用紫外-可见光谱滴定法,对锌卟啉与4种咪唑类小分子间的轴向配位反应热力学性质的研究表明：反应为放热、熵增加过程,4种咪唑类配体对锌卟啉的配位平衡常数按K^Θ(2-MeIm)>K^Θ(N-MeIm)>K^Θ(2-Et-4-MeIm)>K^Θ(Im)顺序依次减小。运用Z-扫描技术研究了新型卟啉及其锌配合物的非线性光学性质。     

金纳米颗粒掺杂PEDOT多孔导电聚合物的电化学合成及其亚硝酸盐传感应用

该文以聚苯乙烯微球为模板,利用电化学方法制备了金纳米颗粒(Au NPs)掺杂的三维多孔聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米材料,该材料对亚硝酸盐的氧化展现出优异的电催化活性,这是由于其独特的三维(3D)纳米多孔结构可以掺杂更多的Au NPs,从而提供大量的活性位点用于亚硝酸盐的催化。此外,3D孔状结构还可促进亚硝酸盐离子的扩散从而加快电子的传递。所构建的传感器用于亚硝酸盐的检测,其线性范围为0. 2~2 200μmol/L,检出限为70 nmol/L。该传感器展现出优异的选择性、长期的稳定性和良好的重现性,用于实际样品检测,与标准方法的测试结果一致。     

多孔炭模板法制备Li4Ti5O12及其嵌锂行为

采用水合氧化钛溶胶为原料, 多孔炭为模板剂, 设计制备了一种新型准纳米晶锂钛复合氧化物, 并用SEM、XRD、恒流充放电及交流阻抗测试表征了材料的形貌、结构和电化学性能. 结果表明, 该氧化物晶粒尺寸约200 nm, 为典型的尖晶石Li4Ti5O12结构. 在0.5C(1C=0.2 mA·cm-2)电流条件下的首次嵌脱锂效率为99.8%, 嵌脱锂电位平坦, 可逆容量为117 mAh·g-1; 当电流从0.5C增至5C时, 其可逆嵌锂容量仍在100 mAh·g-1以上, 容量保持率大于86%, 倍率充放电性能优异. 交流阻抗测试结果表明, 模板剂多孔炭的应用使合成的尖晶石Li4Ti5O12具有更佳的导电性能, 且多孔特征明显.     

聚脲多孔材料的简单制备及在酶固定和手性拆分中的应用

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为单体,在水与丙酮混合溶剂中通过沉淀聚合一步法制备了富含胺基的聚脲多孔材料(PPU),通过扫描电镜和压汞法对其表面形貌和孔结构进行了表征.PPU经戊二醛(GA)活化后用于荧光假单胞菌脂肪酶(PFL)的固定,考察了GA活化过程中GA浓度对酶固定量及固定酶活性的影响.结果表明,PPU是一种粒子尺寸分布在30~50μm范围的形状不规则的多孔粒子,孔径在2 nm~100μm之间呈连续分布.在pH=8.0的缓冲溶液中用0.17 mol/L的GA对PPU进行改性,将改性后的PPU用于PFL的固定,当酶溶液浓度为2.56 mg/m L时,得到酶的最大固定量为95.2 mg/g,固定酶的活性为375 U/mg,相对活性为76%.将此固定酶作为催化剂,用于1-苯乙醇外消旋化合物的手性拆分,并与游离酶催化的结果相比较.结果表明,固定酶的反应活性和立体选择性都明显优于游离酶.通过沉淀聚合制备的聚脲多孔材料在酶固定及手性分子拆分方面具有应用前景.     

锌掺杂NiCoP多孔双层阵列电极材料的制备及电催化产氢性能

通过水热、 原位磷化及HCl选择性刻蚀的方式构建了一种在泡沫镍上生长的新型Zn掺杂NiCoP多孔双层阵列结构, 与传统的单层阵列相比, 顶层纳米叶片阵列在泡沫镍载体上的底层纳米线阵列上均匀生长, 最大限度地暴露出催化的活性位点, 提供了较大的电解液接触面积. 多孔等级结构也加速了氢气泡的释放. 结果表明, 优化后的多孔H-Zn-NiCo-P催化剂在碱性电解液(1 mol/L KOH)中展现出优异的电解水产氢性能. 该材料驱动电流密度10和100 mA/cm²所需要的过电位仅为59和156 mV, Tafel斜率为66 mV/dec, 且表现出良好的电化学稳定性.     

Bottom‐up Synthesis and Self‐Assembly of Copper Clusters into Permanent Excimer Supramolecular Nanostructures

Metal clusters with appropriate molecular ligands have been shown to be suitable subnanometer building blocks for supramolecular architectures with controlled secondary interactions, providing access to physical regimes not achievable with conventional intermolecular motifs. An example is the excimer photophysics exhibited by individual cluster‐based superstructures produced by top‐down etching of gold nanoparticles. Now, a supramolecular architecture of copper clusters is presented with controlled optical properties and efficient non‐resonant luminescence produced via a novel bottom‐up synthesis using mild green reductants followed by a ligand exchange reaction and spontaneous supramolecular assembly. Spectroscopic experiments confirm the formation of the intercluster network and reveal the permanent nature of their excimer‐like behavior, thus extending the potential impact and applicability of metal cluster superstructures as efficient and stable non‐resonant single‐particle emitters.     

Cyclotetrabenzoin: Facile Synthesis of a Shape‐Persistent Molecular Square and Its Assembly into Hydrogen‐Bonded Nanotubes

Cyanide‐catalyzed benzoin condensation of terephthaldehyde produces a cyclic tetramer, which we propose to name cyclotetrabenzoin. Cyclotetrabenzoin is a square‐shaped macrocycle ornamented with four α‐hydroxyketone functionalities pointing away from the central cavity, the dimensions of which are 6.9×6.9 Å. In the solid state, these functional groups extensively hydrogen bond, resulting in a microporous three‐dimensional organic framework with one‐dimensional nanotube channels. This material exhibits permanent—albeit low‐porosity, with a Langmuir surface area of 52 m² g^?1. Cyclotetrabenzoin’s easy and inexpensive synthesis and purification may inspire the creation of other shape‐persistent macrocycles and porous molecular crystals by benzoin condensation.     

混合盐活化胖大海基多孔炭的制备及超级电容器电极材料性能

利用浸泡后的胖大海为碳源, 氯化锌和氯化锂混合盐作为活化剂, 采用炭化胖大海(PC-1)、添加氯化锌(PC-2)或添加氯化锌/氯化锂(PC-3)的胖大海的方法制备了3种多孔碳材料, 并通过三电极体系测试电极材料的电化学性能。结果表明, 3种碳材料在电流密度为0.5 A/g的比电容分别为69、132和228 F/g; 当电流密度增加至10 A/g时, PC-3的比电容仍高达166 F/g, 具有良好的倍率性能。该实验表明, 通过氯化锌/氯化锂复合盐活化胖大海分级多孔碳可作为高性能超级电容器电极材料。     

咪唑阴离子型碱性离子液体的合成及其催化Knoevenagel缩合反应

设计合成了由1-丁基-3-甲基咪唑阳离子与咪唑阴离子搭配的[bmim]Im新型碱性离子液体并对其碱性进行研究.[bmim]Im离子液体的碱性与[bmim]OH的碱性接近且强于[bmim]OAc.在水溶液及室温条件下,2%的[bmim]Im离子液体对系列芳香醛与活泼的亚甲基化合物之间的Knoevenagel缩合反应具有较好的催化性能,目标产物的收率达到86%～95%,选择性为100%.同时,该催化剂体系具有良好的循环性能.     

新型分子筛Ti-MMM-1的合成及其催化性能的研究

通过控制TEOS的水解，在不同时间添加与MCM-41和MFI相应的有机模板剂合成出了一种新型分子筛，Ti-MMM-1，采用XRD、FT-IR和低温N2吸附对其进行表征，并用H2O2氧化环己烷和环己醇对其催化活性进行评价．结果表明，Ti-MMM-1是一种具有MCM-41和MFI结构的两相混合的微孔／介孔材料，IR分析表明钛原子已进入分子筛骨架，并在环己烷和环己醇的氧化中表现出较好的催化活性和较高的选择性．     

Synthesis of a Palladium-Graphene Material and Its Application for Formaldehyde Determination

A novel electrochemical sensor for formaldehyde determination was fabricated by using the Pd-graphene nanohybrides. Pd-graphene nanohybrids were prepared via a concise chemical reduction method. Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM) were used for the characterization of structure and morphology of the nanohybrids. The result showed that Pd nanoparticles were uniformly dispersed and were well-separated on the graphene sheets. The Pd-graphene nanohybrids were dissolved in Nafion and modified on the glassy carbon electrode to fabricate the electrochemical sensor. This proposed electrochemical sensor performed excellent electrocatalytic activity toward formaldehyde oxidation in alkaline medium. The peak current was linearly related to the formaldehyde concentration in the range of 7.75 µM to 62.0 µM with the detection limit of 3.15 µM. The highly sensitive and robust graphene based Pd nanohybrids sensor offers a promising and practical tool for formaldehyde sensing and chemical analysis.