具有3个次级晶格结构的钛酸盐晶体[Ni（OH）1．115（H2O）0.885]1.22（Ti1.73O4）·1．65H2O的合成

以K0.81Li0.27Ti1.73O4为前驱物,通过水热方法合成出一种新型多晶格化合物[Ni（OH）1.115（H2O）0．885]1．22·（Ti1.73O4）·1．65H2O.应用XRD,IR,TG-DTA和TEM等测试方法对该化合物进行了表征．结果表明,在该化合物中,TiO2层和Ni（OH）2层沿c方向交替堆积,分别形成3个次级晶格．其中TiO2次级晶格属于正交晶系,其可能的空间群是Pmmm,晶格参数a=0．3875nm,b=0．2976nm,c=2．288nm和α=β=γ=90°.另外2个Ni（OH）2次级晶格具有相同的大小和对称性,晶格参数a=b=0．3140nm,c=2．288nm,α=β=90°,γ=120°．TiO2次级晶格和Ni（OH）2次级晶格在ab平面二维方向上不匹配．     

三维无限伸展结构稀土配合物K3{[Sm(H2O)7]2Na-[a-SiW11O39Sm(H2O)4]2}·14H2O的合成、结构及性质研究

以Sm₂O₃, HClO₄, NaOH和α-K₈SiW₁₁O₃₉·nH₂O等为原料合成了组成为K₃{[Sm(H₂O)₇]₂Na[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂}·14H₂O的三维无限伸展结构稀土配合物, 并经IR, UV光谱, ICP原子发射光谱, TG-DTA, 循环伏安, 变温磁化率和X射线单晶衍射等分析手段进行了表征. X射线单晶衍射测定表明, 该化合物属于三斜晶系, Pī空间群, 晶胞参数: a = 1.2462(3), b = 1.2652(3), c = 1.8420(4) nm, α = 87.45(3), β = 79.91(3), γ = 82.57(3)°, Z = 1, R₁ = 0.0778, wR₂ = 0.1610. 结构分析结果显示, Sm³⁺(1)配离子镶嵌在[α-SiW₁₁O₃₉]^8−的空缺位置形成[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5−亚单元, 两个[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5−亚单元通过两个Sm(1)-O-W桥互相连接形成标题化合物的二聚体结构单元[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂^10−, 相邻的二聚体结构单元又通过两个Sm³⁺(2)配离子和一个Na⁺(1)离子桥连成一维链状结构, 链与链之间通过K⁺(1)离子连接成二维网状结构, 网状结构又通过K⁺(2)离子构筑成新奇的三维无限伸展结构. TG-DTA结果表明, 标题化合物阴离子骨架分解温度为554℃. 循环伏安行为测试表明, 标题化合物阴离子在pH = 3.1的水溶液中存在两步氧化还原过程. 变温磁化率结果表明, 在较高温度(110 ~300 K)时, 标题化合物磁性遵循居里-外斯定律, 在较低温度(2~ 110 K)时, 存在较强的反铁磁交换作用.     

簇合物{[Ni(enMe)2][SiW12O40]}[Ni(enMe)2(H2O)2]2·3H2O的水热合成及晶体结构

用水热法合成出一种新的一维链状簇合物{[Ni(enMe)2][SiW12O40]}[Ni(enMe)2(H2O)2]2·3H2O, 并对其进行了元素分析、IR谱、TGA及X射线单晶衍射等系列表征. 该晶体属于单斜晶系, 空间群C2/c, a=1.2656 nm, b=2.20656(4) nm, c=2.26763(4) nm, β=92.078°, V=6.32852(16) nm3, Z=4, Dc=3.801 g/cm3, μ=2.271 mm-1, F(000)=6512, R1=0.0549, wR2=0.1087. 在该化合物中, 具有α-Keggin结构的聚阴离子簇[SiW12O40]6-之间通过配位阳离子[Ni(enMe)2]2+桥连成一维无限链状结构, 另一种配位阳离子[Ni(enMe)2(H2O)2]2+和水分子填充在结构中, 通过分子间的氢键作用将该化合物拓展为三维网状结构.     

过氧多酸研究──Ⅱ.K12H2[W(OH)5(H2O)(VO(O2)2-OH-VO(O2)2)5]·2H2O的合成及表征

无机过氧化合物作为活性氧源在有机合成反应中显示了独特的催化氧化性能,特别是过氧多酸的应用倍受重视.     

[Zn2(C7H8O6)2(bipy)2(H2O)2]·4H2O手性配位聚合物的合成与晶体结构

采用溶剂热技术合成了一种新型手性配位聚合物[Zn2(C7H8O6)2(bipy)2(H2O)2]·4H2O(C7H8O6=2,3-氧-异丙叉基-L-酒石酸根, bipy=4,4'-联吡啶), 并通过单晶X射线衍射结构分析、元素分析、热重分析以及红外光谱进行了表征. 结构分析数据表明, 该化合物属单斜晶系, C2空间群, 晶胞参数a=2.02334(14) nm, b=1.13896(4) nm, c=1.01094(6) nm, β=117.366(3)°, V=2.0689(2) nm3. 两个晶体学独立的Zn原子均为八面体构型, 其中Zn1原子赤道配位点被2个酒石酸根中的4个羧酸根氧螯合配位, 2个酒石酸根中剩下的4个羧酸根氧中的2个分别与2个Zn2原子连接形成无限一维链, Zn2原子的另外2个反式赤道配位点被2个水分子氧占据, 同时这两种Zn原子的轴向配位点均被4,4'-联吡啶的氮原子占据, 形成具有矩形格子[0.51165(3) nm×1.13896(5) nm]的二维层状结构, 游离的2个水分子通过氢键作用形成二聚体, 并与酒石酸根中未与Zn配位的羧酸氧连接, 把二维层状结构连接成三维网状的超分子结构.     

三维金属有机骨架微孔晶体化合物Cd5(BTC)4(H2O)8·6H2O的合成与晶体结构

通过改变合成条件合成了最大宽度达到2.6 nm的特殊“Z”字形孔道的新型金属有机骨架微孔晶体化合物Cd5(BTC)4(H2O)8·6H2O, 并通过ICP、元素分析、热重(TGA)和X射线单晶衍射分析对其进行了表征.     

无模板剂液相合成Ni(OH)2花状微球

采用一种简单的无模板剂液相合成方法制备了Ni(OH)2花状微球. 该Ni(OH)2花状微球由几十个相互连接的纳米片组成, 为α-Ni(OH)2和β-Ni(OH)2的混合晶型. 当溶液的其它条件固定时, Ni(OH)2花状微球的微观形貌随Ni(Ⅱ)浓度的变化而显著变化. 当溶液中Ni(Ⅱ)浓度为0.03 mol/L时, 花状微球粒径分布较均匀, 平均粒径约为2 μm, 微球由花瓣长度约为400 nm、厚度约为60 nm的纳米片花瓣组成. 通过观察反应过程中Ni(OH)2花状微球的微观形貌的变化, 提出了Ni(OH)2花状微球的纳米团聚-表面生长-表面溶解的形成机制.     

包覆Y(OH)3的球形Ni(OH)2的电化学性能

利用软嵌式粉末电极技术研究了Y(OH)3包覆对球形Ni(OH)2电化学性能的影响. 循环伏安结果表明, 在球形Ni(OH)2的氧化过程中存在Ni(Ⅲ)和Ni(Ⅳ)的两步氧化反应, 产生的Ni(Ⅳ)不稳定, 能分解产生NiOOH和氧气, 所以可将Ni(Ⅲ)→Ni(Ⅳ)看作副反应. Y(OH)3包覆层对Ni(OH)2氧化过程后期的副反应, 特别是Ni(Ⅲ)→Ni(Ⅳ)具有较好的抑制作用. 由包覆后的Ni(OH)2制成的模拟电池表现出很好的高温性能, 在1C充放电条件下, 当Y的摩尔分数为1.61%时, 在60 ℃时所对应的容量保持率可达到25 ℃的92.7％; 当Y的摩尔分数仅为0.55 %时, 在60 ℃时所对应的质量比容量也可达到241.3 mA·h/g.     

三价铬丙二酸配合物[Cr(C3H2O4)(H2O)4][Cr(C3H2O4)2(H2O)2]·4H2O的合成、晶体结构及性质研究

在三重桥氧三核铬羧酸配合物的系列研究中,采用与铬的一元羧酸配合物类似的实验条件,以丙二酸为配体合成了不同构型的配合物[Cr(C₃H₂O₄)(H₂O)₄)][Cr(C₃H₂O₄)₂(H₂O)₂]·4H₂O,通过X射线衍射测定了其单晶结构,并对-COO的配位方式作了讨论,还研究了配合物的红外光谱、拉曼光谱、紫外可见光谱、质谱、磁化率等性质,探讨了性质与结构的关系,并由此论证了二元羧酸和铬形成的双齿螯合构型化合物的稳定性.     

新颖的[CuI(dpq)2]+配合物阳离子修饰的砷钒酸盐[Cu(dpq)2]4[As8V14O42(H2O)]·2H2O的水热合成与结构表征

采用水热方法制备了一个新颖的[CuI(dpq)2]+配合物阳离子修饰的砷钒酸盐[Cu(dpq)2]4[As8V14O42(H2O)]·2H2O, X射线单晶衍射结果表明, 该化合物的结构是由4个[CuI(dpq)2]+阳离子和1个[As8V14O42(H2O)]4-簇阴离子以及2个结晶水组成的, 簇阴离子内部包含一个孤立的水分子.     

δ-MnO2对TiO2光催化降解甲基橙的抑制作用

采用动力学方法研究了在水悬浮液中δ-MnO2颗粒物对P-25 TiO2光催化降解甲基橙活性的影响, 并利用紫外-可见漫反射光谱(DRS)和光致发光光谱(PL)对受δ-MnO2污染前后的TiO2样品进行了表征. 动力学研究结果表明, 在3种不同初始pH值条件下, δ-MnO2对TiO2光催化剂都具有明显的致毒效应, 共存δ-MnO2的浓度越大, 致毒效应越明显. 表征结果表明, 由于δ-MnO2 与TiO2之间的界面接触, 使得TiO2吸收带边蓝移, 紫外光区的吸收强度降低, 光致发光信号(PL)明显减弱. 因此, δ-MnO2导致TiO2的禁带宽度增大, 光利用率降低, 并且是光生电子与空穴的复合中心.     

SYNTHESIS OF POLYSTYRENE/TiO2 CORE-SHELL MATERIAL

 TiO₂-coated polystyrene nanoparticles were prepared in a simple way. First, functional PS particles were synthesized by copolymerizing one kind of polymerizable surfactant with styrene. Then the stable dispersions of polystyrene nanoparticles were used as templates, and polystyrene nanoparticles were coated with titania by in situ hydrolysis of tetra-n-butyl titanate (TBT). No surface treatment and centrifugation/redispersion cycle process were needed during the whole experiment. Isolated PS spheres with uniform coatings of titania were obtained when water concentration was lower than a certain level.     

超支化聚(β-环糊精)的合成与表征

通过硅氢加成反应, 以ABx型功能化β-环糊精大单体为原料, 采用一步法合成出新型超支化聚(β-环糊精)高分子. ABx大单体由单取代对甲苯磺酰化β-CD依次与烯丙基胺、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(含氢双封头)及丙烯酰氯反应得到. 采用1H NMR, 13C NMR, 29Si NMR和飞行时间质谱对ABx大单体及其聚合物的结构进行了表征. 利用凝胶渗透色谱/多角度激光光散射(SEC/MALLS)联用仪得到了超支化聚(β-环糊精)的分子量、分子量分布及本体黏度.     

2-亚烷基-5-羟甲基四氢呋喃的电化学合成

以γ-烯基-β-酮酸酯为原料, KI-NaI为间接电解质, 水为溶剂及试剂, 利用电解合成的工艺方法, 以满意的收率和较高的选择性合成了13个2-亚烷基-5-羟甲基四氢呋喃化合物, 优化了合成条件, 并探讨了适宜的底物结构特征.     

新型聚苯撑乙烯类阳离子共轭聚合物的合成及其荧光猝灭行为

通过Wittig反应合成了新型聚对苯乙烯撑类阳离子共轭聚合物, 并进行了相关结构表征和光学性质表征. 从1H NMR 谱图分析得知, 该聚合物具有一定含量的顺式构型. 经过季铵化以后得到相应的阳离子共轭聚合物. 荧光猝灭行为研究表明, 该阳离子共轭聚合物表现出不完全荧光猝灭.     

Zn(Ⅱ)/γ-MnOOH体系化学吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函B3LYP方法对Zn(Ⅱ)在水锰矿(MnOOH)2(H2O)6簇模型表面的水合、一级和二级水解三类共11种吸附构型进行了理论研究. 计算结果表明, 水合吸附构型的稳定性顺序为DC(双角)>SE-B(单边-B)>SE-A(单边-A)>DE(双边), 水解吸附构型的稳定性顺序为DC>SE-A>SE-B>DE, 均符合鲍林第三规则; 热化学分析结果说明, 其吸附和水解是相互制约的两个过程, 这一结论通过前线轨道理论分析得到了证明; 自然布居分析结果表明, 吸附过程中电子由簇模型向吸附质迁移; 结合电子供体-受体相互作用和前线轨道组成分析了吸附产物的稳定性.     

等离子体协同CuO/TiO2-γ-Al2O3催化CH4脱除NO

对合成的12%CuO/15%TiO2/γ-Al2O3催化剂进行了BET和XRD表征, 并结合等离子体与催化协同脱除NO的反应装置, 考察了单一等离子体、单一催化剂以及等离子体与催化协同脱除NO+CH4+O2的反应结果, 研究了上述三种条件下NO和CH4的转化率. BET表征结果表明, 15%TiO2/γ-Al2O3的孔径分布在微孔和介孔之间; XRD结果表明, 催化剂表面有CuO晶相; 反应活性数据表明, 单一等离子体存在时, NO和CH4的转化率随着等离子体的输入功率增大而逐渐增加, 反应体系引入体积分数为2.5%的O2气促进了NO和CH4的转化; 使用单一催化剂时, NO和CH4的转化率随温度升高而分别增大至30%和20%. 同时NO转化率随O2气浓度的增加先增加后降低, CH4随O2气浓度的增加转化率逐渐增大; 等离子体与催化剂协同作用NO+CH4+O2反应中, NO和CH4的转化率随O2气浓度的增加与只有催化剂存在条件下的变化趋势一致, 但是增大了NO的低温转化率, 同时CH4的转化率提高到了90%.     

NaTaO3及NaTaO3∶Bi3+光催化剂的光致发光光谱研究

采用光致发光光谱技术对一系列不同条件下制备的NaTaO3及不同掺杂量的NaTaO3∶Bi3+进行了研究. 结果表明, NaTaO3的发光性质与其制备条件密切相关: 在钠离子不足的条件下合成的样品, 其发光带主要位于515和745 nm左右; 而在钠离子充足条件下合成的样品, 其发光带位于460 nm左右, 随着n(Na)/n(Ta)的降低, 发光带向长波长方向移动; 掺入Bi3+之后, 其发光峰由515 nm移至455 nm, 随着Bi3+掺入量的增加, 455 nm的发光带强度减弱. 515 nm的发光带与替位缺陷TaNa....相关; 745 nm的发光带与VNa`缺陷相关; 而460 nm的发光带与本征TaO6基团相关. 将Bi3+掺入到钽酸钠样品, TaNa....由BiNa..替代, 相应的发光带向高的n(Na)/n(Ta)方向移动, 从而呈现出本征TaO6基团的发光带.     

纳米TiO2对Ag(I)配合物的吸附

利用纳米TiO2的表面吸附活性, 以[S2O3]2-为络合剂, 应用火焰原子吸收光谱检测方法, 高效吸附分离了水中痕量Ag(Ⅰ). 系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、Ag(Ⅰ)的起始浓度及常见共存离子对吸附率的影响, 确定了最佳吸附条件. FTIR光谱分析结果表明, Ag(Ⅰ)配合物以物理作用吸附在纳米TiO2颗粒表面. 纳米TiO2对Ag(Ⅰ)的吸附等温线为S型, 表现出多分子层吸附特征. 硝酸和硫脲混合溶液可将吸附在TiO2纳米颗粒表面的Ag(Ⅰ)全部洗脱.     

壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物的分子包合与识别行为

采用紫外分光光度法研究了两种壳层悬挂β-环糊精单元的两亲性超支化聚合物在缓冲溶液(25 ℃, pH=11)中的分子包合与识别行为. 结果表明, 两种聚合物具有来自环糊精单元和两亲性超支化聚合物的双重包合能力, 可分别与水溶性染料分子酚酞(PP)、甲基橙(MO)、有机小分子对硝基苯酚(p-NP)等3种客体分子发生单客体包合效应, 而且其包合能力强于单一的环糊精或两亲性超支化聚合物; 通过客体分子PP和MO证实了这两种聚合物还具有双重识别能力, 可以与PP和MO发生双客体包合效应.