非晶态镍硼酸盐结构的EXAFS研究(英文)

由摩尔比分别为1:2和1:8的NiCl2·6H2O和Na2B4O7·10H2O作为反应物,合成两种非晶态镍硼酸盐,同时通过水热法合成β-Ni(OH)2.化学分析和热重-微商热重法(TG-DTG)分析结果确定两种非晶态镍硼酸盐的分子组成分别为NiO·0.8B2O3·4.5H2O和NiO·B2O3·3H2O.激光拉曼(Raman)实验结果表明镍硼酸盐样品中主要存在的硼氧阴离子为B3O3(OH)52-和B2O(OH)62-.同步辐射扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法对样品进行结构解析,通过数据拟合给出样品中Ni原子周围近邻配位原子种类、配位数以及原子间距离.用不同晶体结构作为标准对两种非晶态镍硼酸盐进行拟合的结果表明,样品中Ni原子周围局域结构与Ni3B2O6晶体(ICSD No.31387)中的吻合较好.Ni原子周围配位原子为O、B和Ni,对于NiO·0.8B2O3·4.5H2O,配位数分别为5.7、3.8和3.8,配位距离分别为0.208、0.263和0.311 nm;对于NiO·B2O3·3H2O,配位数分别为6.0、4.0和4.0,配位距离分别为0.207、0.262和0.310 nm.     

EXAFS研究Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金的退火晶化

采用同步辐射EXAFS技术定量地研究化学还原法制备的Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金中Ni原子的局域环境结构随退火温度升高而产生的变化,结果表明,对于Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金初始样品：Ni-Ni最邻近配位壳层的平均键长RNi-Ni、配位数N、热无序σT、结构无序σs分别为0．275nm,11.9.0.0069nm,0.034nm;0.276nm,12.4,0.0067nm,0.035nm,Ni-B最邻近配位壳层的RNi-B,N, σT,σs分别为0．215nm,2.7,0.0055nm,0.0048nm;0.214nm,2.0,0.0058nm,0.0042nm,Ni-Ni配位的σs很大,是其σT的4－5倍,比Ni－B配位的σs大近一个数量级,在300℃退火后,Ni－B样品开始发生晶化生成晶态Ni3B,其RNi-Ni和σs分别为0．254nm和0．011nm,σs降低近2倍;而．3％原子比的Ce掺入后使Ni-Ce-B超细非晶态合金的晶化温度升高100℃左右。在500℃退火后,Ni－B样品的结构参数与Ni箔的相近,但Ni-Ce-B样品中的Ni-Ni配位的σs仍为0．0073nm,Ni-B配位的N为1．2,表明稀土元素Ce（以CeO2)显著增强了Ni与B的相互作用,且同时使退火晶化成的Ni晶结构产生畸变。     

二氧化锰掺杂改性的EXAFS研究

应用扩展X射线精细结构(FXAFS)技术研究了化学改性MnO~2中锰及铋的结构形态。结果表明：掺杂元素铋进入MnO~2的晶格,增大MnO~2的不同壳层配位无定形。在MnO~2一电子放电还原过程中,铋的氧化态保持稳定。MnO~2没有发生结构重排。     

离聚体的结构表征 Ⅲ.EXAFS法测定含氟的铜离聚体的精细结构

本文报道了用先进的EXAFS及ESR等方法研究了羧酸型含氟的铜(Ⅱ)离聚体离子微区的内部精细结构,结果表明,铜离聚体的离子微区主要由羧酸根桥键的双核配位结构单元及平面四方形的配位结构单元等聚集而成。在双核配位结构单元中第一层为Cu~(2+)—O配位,配位数为4,配位键键长为1.96A,第二配位层为Gu~(2+)—Cu~(2+)配位,Cu~(2+)—Gu~(2+)间距为2.64A。平面四方形的配位结构单元Cu~(2+)—O的配位数为4,配位键键长为1.96A。共聚物中羧基含量对离聚体的基本配位结构单元和离子微区的精细结构影响较小,但对微区大小有影响。     

X射线吸收谱研究碳纳米管内Rh-Mn纳米粒子结构的变化

利用X射线吸收谱技术研究了负载于多壁碳纳米管内的Rh-Mn纳米粒子在不同气氛和温度下的结构. 结果表明,Rh-Mn粒子在空气中是由氧化铑团簇和混合锰氧化物组成. 经过氢气在300 ℃下还原后,混合锰氧化物种转化成MnO. 而氧化铑团簇在He气氛下当温度达到250 ℃时就会发生分解而形成金属铑团簇. 对形成的铑团簇用H₂或CO进行热处理,发现其分散性随温度升高而提高; 同时,X射线吸收谱实验没有观察到Mn和Rh之间存在显著的相互作用,助剂Mn的主要作用是提高了Rh的分散性.     

Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金的退火晶化及其催化性能

 采用XAFS,XRD和DTA方法研究了Ni－B和Ni－Ce－B超细非晶态合金在退火过程中的结构变化及其结构与催化性能的关系．活性结果表明,在退火温度为623K时,Ni－B和Ni－Ce－B样品的苯加氢催化反应转化率最高,分别为63％和81％,0．3％Ce的掺入提高了Ni－Ce－B的催化活性．DTA结果表明,Ni－B超细非晶态合金在598和653K有两个晶化峰,而Ni－Ce－B样品有548,603,696和801K四个晶化峰．XAFS和XRD结果进一步说明,在573K退火时,Ni－B样品晶化生成晶态Ni3B和纳米晶Ni,此时Ni－Ce－B仅有少量晶态Ni3B生成．在673K退火时,Ni－B样品中的Ni3B开始分解生成晶态Ni,同时纳米晶Ni聚集并形成大颗粒晶态Ni,而Ni－Ce－B样品晶化生成晶态Ni3B和纳米晶Ni．在773K和更高的温度退火处理后,Ni－B样品中Ni的局域环境结构与金属Ni箔基本一致,但Ni－Ce－B样品晶化生成的Ni晶格有较大畸变,同时Ni3B并未分解．说明0．3％的Ce对提高Ni－Ce－B样品的稳定性有显著作用．本文首次报道了Ni－B和Ni－Ce－B超细非晶态合金中苯加氢催化活性中心为纳米晶Ni和类似于金属Ni的Ni－B非晶态合金．     

Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中掺杂Nd3+的局域结构研究

利用扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了不同掺杂浓度Nd3+:Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中Nd3+的局域结构.结果表明,在不同条件下Nd3+均以固溶取代Lu3+的方式进入Lu2O3基质晶格,掺杂Nd3+原子的第一配位键长约为0.225 nm,小于Nd2O3纳米粉中Nd-O第一近邻键长0.251 nm,而大于...     

室温下纳米氧化锌新相的合成及表征

常温常压下,用高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面修饰剂,成功地合成了粒度分布窄、平均粒度为4.0nm的氧化锌纳米微粒,其晶体结构与文献报道在高温高压(450℃,6×10⁸Pa)下合成的体相ZnO具有相同结构.EXAFS实验结果表明,纳米Zn-O的键长比体相发生收缩,Zn原子周围的氧配位数减少.     

叶绿素稀土配位结构的EXAFS研究: 镧叶绿素a双层夹心分子 结构的确认

通过合成镧叶绿素a(La-Chla),研究稀土在叶绿素中的赋存状态。La-Chla的紫外可见光谱(UV-vis)、红外光谱(FT-IR)证实,镧离子已配位到叶绿素a的卟啉环上。其磁圆二色谱(MCD)在Soret带具有双层夹心卟啉结构的特征结构。通过扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS),采用双层夹心结构模型拟合,确定La周围的近邻结构,取得满意结果。表明合成镧叶绿素a具有双层夹心结构。La夹于两个卟啉环之间,与上下卟啉环上共八个N原子配位,La-N平均键长0.261nm。     

化学键联铁-钴四核羰基簇结构的EXAFS研究

本文以EXAFS方法研究了化学键联的四核铁-钴羰基簇[Co_(?)Fe(CO)_(12)]~-的表面结构。结果显示担载后Co—Co键长缩短0.04(?),Co—C和Co—Fe键长分别增长0.03和0.08(?),说明FeCo_3的四面体簇骼在担载后更大地偏离开理想的正四面体。     

Studies of carbon monoxide oxidation on carbon-supported platinum-osmium electrocatalysts

The electrocatalytic oxidation of hydrogen in the presence of carbon monoxide was studied on PtOs/C electrocatalysts prepared by the formic acid method and heat-treated under several temperatures and atmospheres. The physical properties of the metallic phase were evaluated by X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray (EDX) analysis, and in situ X-ray absorption spectroscopy (XAS). The electrochemical performance of these materials was evaluated by single-cell polarization measurements, cyclic voltammetry, and linear sweep CO stripping voltammetry. The results have shown an enhancement of the CO oxidation process for the as-prepared PtOs/C and for a material heat-treated in a reducing atmosphere (hydrogen at 500 °C), compared to Pt/C. The electrochemical data also showed that the as-prepared and hydrogen-treated PtOs/C catalysts present CO tolerance higher than Pt/C. This has been associated with the occurrence of a surface reaction of CO adsorbed on Pt and oxygenated Os sites, favored by an intimate physical contact between segregated Os and Pt phases.Dedicated to Prof. Wolf Vielstich on the occasion of his 80th birthday in recognition of his numerous contributions to interfacial electrochemistry     

Synthesis and Crystal Structure of Borate Oxide Co_3BO_5

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｏｌｉｄ ｓｔａｔｅｂｏｒａｔｅｓｅｘｈｉｂｉｔａｖａｒｉｅｔｙｏｆｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓ,ｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ β ＢａＢ2 Ｏ4(β ＢＢＯ) [1 ] ｔｏｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＣｕ2 Ａｌ6Ｂ4Ｏ1 7[2 ] ,ｗｈｉｃｈｈａｖｅａｔｔｒａｃｔｅｄｇｒｅａｔａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｆｍａｎｙｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ.Ａｓｐａｒｔｏｆｏｕｒｅｆｆｏｒｔｔｏｓｙｎｔ…     

Si(001)表面分子束外延生长的小尺寸Ge量子点

通过调节生长参数, 在Si(001)衬底表面利用分子束外延(MBE)方法生长得到尺寸小于10 nm的高密度Ge量子点. 扩展的X射线吸收精细结构(EXAFS)的研究结果表明, 在500 ℃和550 ℃制备的小尺寸量子点内, GeSi合金的含量分别为75%和80%. 经热力学分析, 在量子点生长完成后的退火过程中, 可能存在Si原子从衬底表面向量子点表面扩散, 并和Ge原子通过表面偏析发生混合的过程. 另一方面, 小尺寸量子点较高的高宽比, 也会导致形成较高含量的GeSi合金.     

8-羟基喹啉镍配合物[Ni2(HQ)3Q3]ClO4的晶体结构

8-羟基喹啉(HQ)是在化学分析中常用的试剂, 它与铝离子形成的配合物(AlQ3)也是目前有机电致发光领域最引人注目的明星分子. 在化学工业中, 8-羟基喹啉是有效的稀土及过渡金属的萃取剂, 它同中心离子的配合强度随条件改变亦有很大变化. 我们在钇和镍离子共同存在的条件下得到了标题化合物, 并测得其单晶结构.     

Local structure and oxidation state of uranium in some ternary oxides: X-ray absorption analysis

We investigated the local atomic and electronic structures of two related systematic sets of ternary uranium oxides, NaUO₃-KUO₃-RbUO₃ and BaUO₃-Ba₂U₂O₇-BaUO₄, by measuring the X-ray absorption near edge structure (XANES). The results are compared with calculations based on a self-consistent real space full multiple scattering analysis. We found a very good agreement between measured and calculated spectra, which indicates that the uranium ions are in a pure U⁵⁺ oxidation state in these compounds. The low energy shoulder observed in the U L₃ edge XANES is an intrinsic feature of the uranium unoccupied 6d electronic states of the U⁵⁺ ions within the studied materials. Specific double shoulder features in the higher energy range of the U L₃ edge XANES can be interpreted as indicative of the pure cubic perovskite structure.     

用EXAFS研究pH对Zn(Ⅱ)-TiO2体系吸附和微观构型的影响

应用延展X射线吸收精细结构(EXAFS)方法, 研究了不同pH对Zn(Ⅱ)在锐钛矿型TiO2表面吸附产物的微观构型的影响. 宏观的吸附-解吸实验表明, 随着pH值由5.8增大至6.8, 吸附等温线明显升高, Freundlich吸附常数由1.345 L/g增加到15.385 L/g; 而体系的不可逆性逐渐降低, 不可逆吸附系数(TⅡ)由0.43降低到0.23. 不同pH条件下吸附样品的EXAFS结果表明, Zn(Ⅱ)主要通过共用水合离子及TiO2表面的O原子结合到TiO2表面上, 第一配位层(Zn—O层)原子间距和配位数随着pH值增大逐渐降低, Zn(Ⅱ)在TiO2表面吸附形态从六配位向四配位转化;第二配位层(Zn—Ti层)分析结果表明, 存在2个典型的Zn—Ti原子间距, 即R1=0.319~0.334 nm(双齿方式结合的强吸附)和R2=0.366~0.378 nm(单齿方式结合的弱吸附), 随着pH值的升高, 强吸附位(CN1)逐渐减少而弱吸附位(CN2)逐渐增加, 其比值由2.12降低至0.89, 从而导致其在高pH值的条件下吸附量和可逆性明显增大. EXAFS结果从分子水平说明了该体系在不同pH值条件下表现出的可逆性差异是由于微观吸附状态不同所致.     

Determination of the Mo surface environment of Mo/TiO2 catalysts by EXAFS,XANES and PCA

The local structure of oxidic Mo/TiO₂ catalysts (0.5 to 13.5 wt.% Mo) has been studied using EXAFS and XANES. Both EXAFS and XANES results suggest that the Mo surface phase is octahedrally coordinated for all Mo loadings. The EXAFS results were also examined using principal component analysis (PCA) to determine the number of Mo species present on the Mo/TiO₂ catalysts. Results from PCA of the Mo EXAFS spectra suggested the presence of three Mo species: two surface species and bulk MoO₃.