三苯基均三嗪基团调控敏化染料光电性能的理论研究

为了探究更高效率的敏化染料, 将三苯基均三嗪基团引入供体-受体-共轭π桥-受体(D-A-π-A)型WS-4(HB)敏化剂中, 设计了7种新型染料分子, 采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法优化了新型敏化剂的几何构型, 分析了分子的基态结构、 前线轨道能级、 吸收光谱、 激发能及分子内电荷转移等相关性质. 结果表明, 三苯基均三嗪可以有效改善以三苯胺为电子给体的染料性能, 其中在三苯基均三嗪上双侧连接三苯胺给体的染料HBL2表现出更低的能隙和光捕捉效率. 利用Multiwfn对染料HBL2电子转移情况进行分析, 结果表明, 三苯基均三嗪不仅可起到电子推拉作用, 还在一定程度上起到供体的作用, 对分子内电荷转移起到促进作用.     

纳米MnO2的制备及其电化学性能研究

加入不同浓度的十二烷基磺酸钠表面活性剂(SDS)改变微乳液溶液介质,用苯胺还原高锰酸钾,制备了不同颗粒大小的纳米片状MnO2材料.采用X射线粉末衍射、氮吸附比表面测试和扫描电镜及透射电镜表征观察合成材料.电化学测试表明,0.20 mol·L-1SDS所合成的纳米MnO2比表面约为228.2 m2·g-1,在1mol·L-1Li2SO4电解液中,该电极比电容达到237 F·g-1(0.1 A·g-1),350℃煅烧MnO2电极还可发生可逆Li+嵌脱反应增加其比电容.     

原位氮掺杂活性血炭对苯胺吸附性能研究

以猪血粉为原料,磷酸为活化剂,用化学活化法制备原位氮掺杂活性炭(BN-AC),并用于苯胺的吸附.采用元素分析、FTIR、XPS等分析方法研究了BN-AC的理化性质.分析结果表明BN-AC比表面积为461.0 m2·g-1,总孔容为0.3 cm3·g-1.BN-AC表面含有吡啶氮、吡咯氮和石墨氮,成功地保留了血粉中的N成...     

“马鞍型”环八四噻吩-三嗪体系的合成与聚集诱导发光(AIE)性质研究

以"马鞍型"环八四噻吩(COTh)与1,3,5-三嗪为构筑模块,通过Kumada类型反应有效地制备了三种分别含有1~3个COTh结构单元的环八四噻吩-三嗪衍生物,即2,4-二甲氧基-6-(5,8,11-三甲基硅基)-环八[1,2-b:4,3-b':5,6-b':8,7-b'']四噻吩-1,3,5-三嗪(1),2-甲氧基-4,6-二{(5,8,11-三甲基硅基)-环八[1,2-b:4,3-b':5,6-b':8,7-b'']四噻吩}-1,3,5-三嗪(2)和2,4,6-三{(5,8,11-三甲基硅基)-环八[1,2-b:4,3-b':5,6-b':8,7-b'']四噻吩}-1,3,5-三嗪(3).理论计算表明了该类化合物的长波长的两个吸收峰来自于分子内的电荷转移(CT)吸收.在溶液相它们发射分子内电荷转移(ICT)态荧光,峰位在560~570nm.而在冻结态下呈双荧光发射,即短波长的环八四噻吩本征态发光(400 nm)与长波长的ICT发光(480~500 nm).在四氢呋喃(THF)-H2O二元溶剂体系中,该类化合物产生聚集诱导发光(AIE)现象,可能与化合物分子同时受分子内旋转受阻(RIR)与分子内振动受阻(RIV)机制控制有关.单晶数据表明,化合物1分子内噻吩环与三嗪环之间呈现近平面构象.相邻分子之间噻吩环上的碳原子与三嗪环上的碳原子存在C-C相互作用,制约着连接分子内噻吩环与三嗪环之间单键的自由旋转,从而一定程度上制约了非辐射失活过程,有利于AIE现象的产生.     

无模板剂合成用于超级电容器的二氧化锰/石墨烯复合材料(英文)

以尿素、四水合氯化锰和氧化石墨烯为原料,采用水热法并通过热分解制备了一种具有石墨烯包覆结构的石墨烯-二氧化锰复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积(BET)、拉曼光谱和热失重等技术对其形貌、晶体结构及表面结构进行了表征;在三电极条件下利用循环伏安法、恒流充放电法和交流阻抗法测试了材料的电化学性能,并考察了不同石墨烯含量对材料比电容的影响.结果表明,在不添加模板剂的条件下制备的复合材料中二氧化锰是具有介孔结构的α-MnO2,当复合15%(质量分数)的石墨烯后材料的比表面积从109 m2·g-1提高到168 m2·g-1.复合材料具有更好的电化学性能,在0.2 A·g-1电流密度下复合材料的比电容达到最大值(454 F·g-1),远高于纯二氧化锰的值(294 F·g-1).在2 A·g-1的电流密度下恒流充放电2000次后复合材料的比电容保持率为92%.     

三嗪类氮杂环蕃的合成与表征

以三聚氯氰、苯胺、乙胺、对硝基苯酚、二(4-氨基苯基)醚为原料, 经取代、还原和成环作用合成了一类新的含三嗪环的氮杂环蕃, 并通过1H NMR, IR, MALDI-TOFMS和元素分析对其结构进行了表征.     

两种双核金属锰(Ⅱ)配合物的合成与结构研究

在水热和溶剂热条件下,以4,4′-三苯胺二甲酸(H_2L)为有机多齿羧酸,与金属含锰化合物分别与邻菲罗啉和4,4′-二咪唑联苯2种含氮配体反应,合成了2种新型的含金属锰的有机-无机配位聚合物[Mn_2L_2(phen)_2]·DMF(1)和Mn_2L_2(bibp)_2(2).通过X射线单晶衍射确定其结构,并用红外光谱、元素分析、热重和粉末X射线衍射仪等对其进行表征.结果显示配合物1属三斜晶系,Pī空间群,是由一维双链通过π-π共轭作用组装成的三维超分子网络;配合物2属三斜晶系,Pī空间群.是由二维层结构以ABAB层层堆叠的方式形成的三维框架结构.     

花生壳制备微孔炭及其在电化学超级电容器中的应用

以未使用和使用氢氧化钠溶液处理的花生壳为碳源分别制备出微孔炭PSC-1和PSC-2.PSC-1和PSC-2的比表面积分别为552和726m2·g-1,其主要孔径都约为0.8nm.用PSC-1和PSC-2制备的电极和对称型超级电容器的循环伏安曲线均接近矩形,表明其具有良好的电容特性.在以微孔炭电极为工作电极、铂电极为对电极和银/氯化银电极为参比电极组成的三电极体系测量表明,在0.1A·g-1的电流密度下,PSC-1和PSC-2的比电容达到233和378F·g-1.经过1000次恒电流充放电循环后,在三电极体系和超级电容器中电极均表现出良好的稳定性和电容保持率.基于实验结果探讨了微孔炭的形成机理及其结构与电化学性质之间的联系.     

由大茴香酸与含氮杂环配体构筑的锌、铜配合物的水热合成、晶体结构与荧光性质

通过水热法,以大茴香酸(Hmba=methoxybenzoic acid)、2,2′-联吡啶(bipy)为配体,合成了2个配合物:[Zn(mba)(bipy)(HCOO)]n(1)和[Cu(mba)(bipy)2]·2Hmba(2),对其进行了红外光谱、热重分析、单晶X射线衍射和荧光光谱等分析。配合物1属单斜晶系,空间群为P2/c,Zn(Ⅱ)离子处在五配位的变形三角双锥环境中。每个HCOO-桥联2个相邻Zn(Ⅱ)离子,形成一维链,然后通过氢键作用和芳环间的π-π堆积延伸一维链为三维网络超分子结构。配合物2属三斜晶系,空间群为P1,Cu(Ⅱ)离子与配位原子构成五配位的变形三角双锥结构。其配合物单元通过芳环间的π-π堆积作用连接为一维超分子链,一维链通过氢键、芳环间的π-π堆积和C-H…π相互作用拓展为三维超分子结构。荧光光谱研究表明,配合物1在327 nm(λmax)处具有强的荧光发射。     

α-Fe_2O_3纳米立方体和纳米棒组装空心微球的可控合成及其磁学性能

在0.15mol/LCl-和0.05mol/LSO42-的存在下,通过Fe3 溶液140℃水热反应12h分别得到α-Fe2O3纳米立方体和α-FeOOH纳米棒自组装的微球,将得到的α-FeOOH纳米棒自组装微球经600℃热处理2h后转化为α-Fe2O3纳米棒组装空心微球.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和红外光谱对所得产物进行表征和分析.结果表明,所制备的单分散的α-Fe2O3纳米立方体为六方单晶结构,其边长为500nm.直径为2~4.5μm的空心微球是由直径约150nm的α-Fe2O3纳米棒组装而成.研究了Cl-和SO42-在纳米立方体和空心微球形成过程中的作用,提出了可能的生长机理.在室温下测试了α-Fe2O3纳米立方体和α-Fe2O3纳米棒自组装微球的磁学特性,其矫顽力和剩余磁化强度分别为2858.3Oe(1Oe=79.58A/m)和0.195emu·g-1(1emu·g-1=15.7914×10-9A·m2·kg-1),218.87Oe和0.071emu·g-1.     

含1,3,5-三嗪和三苯胺的二苯乙烯类双光子材料

合成了以三苯胺为电子给体、1,3,5-三嗪为电子受体的新型二苯乙烯类化合物．用吸收光谱、荧光光谱、飞行质谱、核磁共振氢谱和碳谱进行了表征。这些化合物具有大的双光子吸收截面和强的频率上转换荧光,其中,由三个D-π-A结构的发色团形成的三枝状八偶极分子具有最大的双光子吸收截面和最强的双光子荧光。     

4-(9-蒽基)-6-十六烷氧基-2-氨基-1,3,5-三嗪的合成及光谱行为的研究

从三氯均三嗪出发通过三步反应合成了4-(9-蒽基)-6-十六烷氧基-2-氨基-1,3,5-三嗪(AHTA),并通过红外、核磁、质谱、高分辨质谱对目标产物进行了表征.研究表明AHTA分子在基态下分子的蒽环与三嗪环不共平面,激发态下表现为ICT的荧光发射.由于分子间氢键作用的存在,AHTA在自组装膜和LB膜中均形成H-聚集体.     

基于1,1’-二苯乙炔-3,3’,5,5’-四羧酸微孔铜配位聚合物的合成和气体吸附性质

本文报道了配合物[Cu2(EBTC)(H2O)2]·8H2O·DMF.DMSO(1,EBTC=1,1′-二苯乙炔-3,3′,5,5′-四羧酸根;DMF=N,N-二甲基甲酰胺;DMSO=二甲基亚砜)的合成、晶体结构和吸附性质。1拥有内径为0.85 nm和0.85 nm×2.15 nm的两种孔洞,分别被6个和12个四羧酸根桥联的[Cu2(CO2)4]螺旋桨式结构围绕,并被EBTC连接成三维超分子结构,该结构拥有可容纳溶剂分子的一维孔道。1为(3,4)-连接的fof(sqc1575)拓扑结构,具有非常大的孔体积,其值高达单位晶胞体积的72.8%。去除溶剂分子后的1a表现出永久孔性,其Langmuir表面积为2844 m2·g-1,BET表面积为1 852 m2·g-1。它对H2、CO2、CH4和C2H2具有可观的气体吸附量和相对较高的吸附焓。特别是,在迄今所有已报道的孔性金属-有机材料中,1a在273 K、1.0×105Pa下,表现出最高的乙炔吸附量(252 cm3·g-1)和很高的吸附焓(吸附量为1 mmol·g-1时的吸附焓为34.5 kJ·mol-1)。     

含间苯二甲酰胺基的大环合成及其对阴离子的识别研究

通过Schiff碱缩合成环作用,从N,N'-(6-胺基-2-吡啶基)-1,3-二甲酰亚胺苯和5,5'-亚甲基双水杨醛反应制备得到同时含间苯二甲酰胺单元及酚环的[1+1] Schiff碱大环L.采用1HNMR、FABMS和元素分析等手段对大环的组成进行了表征.通过X射线单晶衍射技术解析了大环L的晶体结构,结构分析表明,大环分子具有折叠钳式结构,在晶态结构中大环分子间通过氢键、π···π堆积作用自组装为具有1D槽的柱阵列结构.通过紫外-可见吸收光谱滴定技术对大环与系列阴离子的键合作用考察,结果表明大环L对H_2PO_4~-、H_2PO_4~-具有识别作用.进一步通过紫外-可见吸收光谱、核磁和等温量热滴定等技术对大环L分别与H_2PO_4~-、H_2PO_7~(3-)阴离子的识别反应进行了考察,获得了识别反应的配位比、平衡常数(K)及Δ_rH_m、Δ_rS_m、Δ_rG_m等热力学参数信息.结果表明,大环L与H_2PO_4~-形成键合比为1∶1的配合物,与H_2PO_7~(3-)形成键合比为2∶1的夹心式配合物结构.     

含有三苯胺环类席夫碱的合成

以4,4’-二甲酰基三苯胺为原料,通过Wittig和胺醛缩合反应合成了两个含有三苯胺环席夫碱类化合物——4-(对甲基苯乙烯基)-4’-亚(α-萘胺)甲基三苯胺和4-(对甲基苯乙烯基)-4’-亚(2-氨基芴)甲基三苯胺,其结构经1H NMR,13CNMR和IR确证。     

TiO2-SiO2复合气凝胶：常压干燥制备及性能表征

以廉价的四氯化钛和工业水玻璃为原料,通过溶胶-凝胶法制得TiO2-SiO2复合湿凝胶,用三甲基氯硅烷(TMCS)/乙醇(EtOH)/正己烷(Hexane)混合溶液对湿凝胶进行改性,常压干燥制备了TiO2-SiO2复合气凝胶.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及N2吸附/脱附法对复合气凝胶的形貌和性质进行了分析.结果表明,TiO2-SiO2复合气凝胶具有连续多孔结构,150℃干燥后复合气凝胶的比表面积为1 076 m2·g-1,孔体积为4.96 cm3·g-1;经550 ℃热处理后,复合气凝胶仍然具有高的孔隙率,比表面积为856 m2·g-1,孔体积为3.46 cm3·g-1.吸附和光催化降解罗丹明B的结果表明,复合气凝胶同时具有较好的吸附和光催化性能,其吸附/光催化协同作用活性优于纯SiO2气凝胶和锐钛矿TiO2粉末;且重复利用四次降解率仍然可达到89%.     

多芳胺取代均三嗪的合成及其光电性能的研究

设计合成了一个新的带有三支链的均三嗪衍生物分子: 2,4,6-三[4-(N,N-二对甲苯基)-苯胺乙基]均三嗪(TBTN); 用1H NMR, 13C NMR, IR, MS (MALDI-TOF)和元素分析确认了化合物的结构. 研究了该化合物的紫外吸收光谱、荧光光谱、电致发光光谱等性能, 用TBTN组装发光器件, 实验结果显示TBTN为发光层时, 该器件能发出稳定白光. 器件结构为ITO/2-TNATA (30 nm)/NPB (20 nm)/TBTN (30 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (0.5 nm)/Al, 在电压为15 V获得最大亮度是1523 cd/m2, 在驱动电压范围内CIE(国际照明委员会)坐标稳定并在白色等能区内.     

普鲁士蓝类配位聚合物KCd[Cr(CN)6]·H2O的合成、结构及多孔性能研究

以Cd2 和[Cr(CN)6]3-为建筑基元通过自组装合成普鲁士蓝类配位聚合物KCd[Cr(CN)6]·H2O(1·H2O),并用红外光谱、元素分析、单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、热重分析和氮气吸附脱附等手段对其进行了表征.配位聚合物1·H2O属于面心立方晶系,空间群Fm-3m,晶胞参数:a=b=c=1.09059mn,α=β=γ=90°.配位聚合物1·H2O是由K ,Cd2 ,[Cr(CN)6]3-离子和一个结晶水分子组成的三维多孔结构.热重分析结果表明失水样品1的骨架结构在120～200℃之间保持稳定.氮气吸附脱附研究表明:失水样品1具有683.6m2·g-1的比表面积,氮气最大吸附量为8.83mmol·g-1.     

骨架掺杂La／SBA-15介孔分子筛的合成与表征

以三嵌段共聚物P123为模板剂,正硅酸乙酯作为硅源,利用水热法,于80℃晶化合成了骨架掺杂La/SBA-15介孔分子筛,其结构经UV-Via,XRD,FT-IR,TEM和N2等温吸附-脱附法表征.结果表明,La离子直接进入了SBA-15分子筛的骨架;La/SBA-15分子筛具有规则的六方孔道结构,较高的比表面积(566.5 m2·g-1)和孔容(0.50 cm3·g-1),孔半径主要集中在1.70 nm.     

荧光增白剂VBL的荧光光谱及测定方法研究

VBL是4,4'-双-( 4-羟乙胺基-2-苯胺基-1,3,5-三嗪)氨基-二苯乙烯-2,2'-二磺酸钠盐的简称,二苯乙烯三嗪类荧光增白剂的代表产品.