H10[NiMoV12O40{Ni(H2O)3}4]的水热合成和晶体结构

在水热的条件下合成了1个标题的Mo-Ni-O异核簇合物，化学式为H34NiMo12O52(Mr=2311.10)，用单晶X射线衍射方法测定了它的结构，该晶体属四方晶系，I4l/amd空间群，晶胞参数为a=15.319(2),c=30.645(3)A,V=7191.2(16)A^3,Z=4,Dc=2.135g/cm^3,μ＝3．369mm^-1,F(000)=4376,1036个可观察衍射点（I＞2σ（I）），最终结构偏离因子R＝0．0560，wR=0.1632,S=1.002，该化合物簇阴离子笼中心是Ni^2 ，由12个MoO6八面体和4个NiO6八面体通过共角和共边构成。     

新的四帽Keggin结构的金属-氧簇合物[NiMo12O40H10{Ni(H2O)3}4]的水热合成与结构表征

多金属氧酸盐 (也称金属 -氧簇 )由于在催化、材料及医药等领域的应用日益广泛而备受关注 .近年来 ,一些新颖的非经典结构的化合物不断被合成出来 .如带二帽的 Keggin结构化合物 [V15O4 2 ]9- [1] ,[PV14 O4 2 ]9- [2 ] ,[As V14 O4 2 ]9- [3 ] ,[{ Mo8V7O4 2 } 2 ]14 - [4 ] ,     

Na2[(VO)12O6B18O39(OH)3]·(11H3O)·4H2O的水热合成和晶体结构

以V2O5, Na2B4O7·0H2O, NaH2PO4·2H2O, 乙二胺和H2O为原料, 按物质的量比0.5∶1∶1∶2.24∶111在180 ℃条件下晶化, 得到棕色晶体Na2[(VO)12O6B18O39(OH)3]·(11H3O)*4H2O. 单晶结构分析结果表明该化合物属单斜晶系, P21/n空间群, 晶胞参数 a=1.389 70(8) nm, b=1.661 59(9) nm, c=1.427 48(8) nm, β=95.691 0(10)°. Z=4, R=0.054 9. 该化合物的结构主要由阴离子簇[(VO)12O6B18O39(OH)3]13-构成. 该阴离子簇由B18O39(OH)3十八元环夹在两个以共边方式交替相连形成的V6O15簇中间, 通过共用氧原子形成三明治式结构新颖的硼-钒-氧阴离子簇, 结构中Na+以离子键方式将阴离子簇相互连接, 形成二维层状结构. 层与层之间通过分子间氢键相互作用. 价态计算结果表明, 结构中n(VⅣ)∶n(VⅤ)=5∶1.     

N2O4的结构和成键

氮的氧化物中,一氧化氮和二氧化氮是奇电子分子,它们的分子里有一个未配对电子,它们有聚合倾向,温度越低,聚合倾向越显著。其中二氧化氮聚合成四氧化二氮作用最为明显,     

SDS H2O-C4H9OH体系层状液晶的结构及增溶作用

表面活性剂溶液中关于胶束和微乳的形成及性质已有大量研究~[1]. 近年来表面活性剂分子所形成的层状液晶的结构和它的增溶. 渗透、扩散作用的研究引起了广泛的关注~[2,3,4]. 它的性质和结构的研究在实际与理论上皆有很大的意义, 特别是在生物体系中显得十分重要. 本工作利用小角度X射线衍射研究了SDS(sodium dode-cyl sulfate)-H_2O-C_4H_9OH体系层状液晶的结构及增溶C_7H_(16)后对结构的影响, 并对本体系中两亲分子在液晶中的排列和增溶的机制提出相应的看法。     

1-D链状簇合物[Ni(enMe)2]2[Ni(enMe)2-{HMoⅥ4MoⅤ4VⅣ8O40(VⅤO4)}]·4H2O的水热合成和晶体结构

水热合成了一种新的1-D链状四帽pseudo-Keggin结构钼钒簇合物[Ni(enMe)2]2-[Ni(enMe)2{H MoⅥ4MoⅤ4VⅣ8O40(VⅤO4)}]·4H2O 1,X-射线单晶结构分析表明,该晶体属单斜晶系,C2/c空间群.晶体学参数为a=26.3006(6),b=13.6195(3),c=19.7122(5)A,β=105.8330(10)°,V=6793.0(3)A3,Z=4,Dc=2.566 g/cm3,Mr=2623.96,μ=3.507 mm-1,F(000)=5088,R=0.0700,wR=O.1529,S=1.019.该簇合物是由金属配位桥Ni(enMe)2桥联四帽pseudo-Keggin结构(HMoⅥ4MoⅤ4VⅣ8O40(VⅤO4)}簇构成一维链状结构,链与链间通过与另外一个配位阳离子[Ni(enMe)2]2+的氢键相互作用构成超分子网状结构.     

V2O5负载量对V2O5/Al2O3氧化活化正庚烷催化裂解反应的影响

采用X射线衍射, 低温氮气吸脱附, 氨气程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱分析方法对不同活性组分负载量V2O5/Al2O3的性质进行了表征. 根据表面VOx单元密度, 推测V2O5负载量为20%-25% (w)对应着V2O5/Al2O3表面达单层覆盖状态; V2O5的负载使Al2O3表面Lewis酸量减少, 并出现Br?nsted酸, 对应着氧化态VOx单元中的V―OH; 随着负载量的增加, Brφnsted酸量增加至负载量为20%时达到最大值. 对V2O5/Al2O3中活性组分负载量对其氧化活化正庚烷催化裂解反应的影响进行了考察. 结果表明, 在V2O5负载量为20%-25%时,V2O5/Al2O3的引入对正庚烷在HZSM-5平衡剂上催化裂解反应的促进作用最明显, 此时VOx单元在V2O5/Al2O3表面形成单层覆盖状态, 可提供最大量的表面晶格氧, 因而对正庚烷具有最强的氧化活化作用; V2O5负载量继续增加形成体相的V2O5和AlVO4, 不利于晶格氧参与正庚烷的转化, 因而反应性能有所下降.     

超分子化合物[C6H11NH3]6[P2Mo18O62]·4H2O的水热法合成及结构

超分子化合物[C6H11NH3]6[P2Mo18O62]·4H2O的水热法合成及结构;Wells-Dawson结构;杂多化合物     

O与O2在Au团簇上吸附的密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的Dmol³程序系统研究了O原子与O₂在 Au₁₉与Au₂₀团簇上的吸附反应行为. 结果表明: O在Au₁₉团簇顶端洞位上的吸附较Au₂₀强; 在侧桥位吸附强度相近. O与O₂在带负电Au团簇上吸附较强, 在正电团簇吸附较弱. 从O―O键长看, 当金团簇带负电时, O―O键长较长, 中性团簇次之, 正电团簇中O―O键长较短, 因而O₂活化程度依次减弱. 电荷布居分析表明, Au团簇带负电时, O与O₂得电子数较中性团簇多, 而团簇带正电时, 得电子数较少. 差分电荷密度(CDD)表明, O₂与Au团簇作用时, 金团簇失电子, O₂的π^*轨道得电子, 使O―O键活化. O₂在Au₁₉^-团簇上解离反应活化能为1.33 eV, 较中性团簇低0.53 eV; 而在Au₁₉⁺上活化能为2.27 eV, 较中性团簇高0.41 eV, 这与O₂在不同电性Au₁₉团簇O―O键活化规律相一致.     

反蛋白石结构ZnO@PDA用于增强光催化产H2O2性能

利用太阳能驱动生产高能量密度的H₂O₂太阳能燃料引起了广泛关注,但目前光催化剂缓慢的动力学限制了其实际应用。本文制备一种聚多巴胺(PDA)改性的反蛋白石结构ZnO(ZnO@PDA)光催化剂,用于可持续性的光催化产H₂O₂。由于电子的转移,因此当PDA与ZnO接触后,会在界面处形成一个从PDA指向ZnO的内建电场。在内建电场和能带弯曲的驱动下,ZnO导带中的光生电子与PDA最高占据分子轨道(HOMO)中的空穴复合,符合梯型异质结的电荷转移和分离途径。这种独特的梯型异质结确保了有效的电子或空穴的分离并且留存下具有强氧化还原能力的光生载流子。此外,与纯ZnO相比,反蛋白石结构的ZnO@PDA具有更强的光吸收能力。实验表明,归因于光吸收能力的提高,光生载流子的有效分离和强氧化还原能力,负载0.03% (原子分数) PDA的ZnO样品具有最佳的产H₂O₂性能(1011.4 μmol·L^-1·h^-1),分别是纯ZnO和PDA的4.4和8.9倍。     

含新颖一维金属氧簇阳离子的聚金属氧簇化合物[{M(2,2''-bipy)}5O14]4-[2,2''-H2bipy]2(As2W18O62)2·8H2O(M=Mo,W)的合成、晶体结构与表征

以Na2WO4·2H2O,Na2MoO4·2H2O,Na2HAsO4·7H2O和2,2'-bipyridine为原料,在水热条件下制得了含一维阳离子的聚金属氧簇化合物:[{M(2,2'-bipy)}5O14]4[2,2'-H2bipy]2(As2W18O62)2·8H2O(M=Mo/W;2,2'-bipy=2,2'-bipyridyl),并用元素分析,IR,TG和单晶X-ray衍射等手段进行了表征.标题化合物属于单斜晶系,C2/c空间群,a=4.1721(5)nm,b=2.4629(5)nm,c=1.7541(5)nm,β=91.119(3)°,V=18.021(5)nm3,Z=2,R1=0.0629,wR2=0.1605[I>2σ(I)].标题化合物的阳离子链由五元金属氧簇构筑块[{M(2,2'-bipy)}5O14]2 通过氧原子桥联而成,构筑块[{M(2,2'-bipy)}5O14]2 中的五个金属原子呈畸变的"A"字型排布,阳离子展现出新颖的一维锯齿链状结构.     

Cu3O1217-模型簇的电子态

在铜氧基超导体中,超导电性与接近充满的Cu3d-O2p价带空穴浓度有关.若干研究表明,添加空穴进入CuO_2面σ(P_(x,y))轨道,但另外一些工作认为,空穴态存在于Cu-O面π(p_(x,y))或π(p_z)轨道,还有其它一些作者建议,空穴集居于BaO面上σ(p_z)轨道.通过理论计算来区分未占O2p态的特征具有重要意义.因此,本文对模型簇Cu_3O_(12)~(17-)进行了Fenske-Hall MO计算,探讨了添加空穴态的对称性和添加对Cu-O键强度的影响.     

C59O的结构、电子光谱及NMR谱的理论预测

用INDO系列方法对C₆₀的取代产物C₅₉O进行几何构型优化,得到Cs对称性的稳定构型,以此构型为基础,计算并预测了C₅₉O的电子光谱和NMR谱.最后与C₅₉O的等电子分子体C₆₀^2-及C₆₀O进行了比较.     

新型气体扩散电极体系高效产H2O2的研究

以自制新型石墨/聚四氟乙烯(PTFE)气体扩散电极在无隔膜体系中进行双氧水发生工艺的优化研究, 主要探讨了不同石墨和PTFE质量比、阴极电位、pH值和氧气流速对H2O2产率的影响. 结果表明, 以石墨和PTFE质量比为2:1的气体扩散电极为阴极, 在pH=3, Na2SO4浓度为0.1 mol•L−1, 氧气流速为0.4 L•min−1, 阴极电位为−0.55 V (vs SCE)时, 2 h后H2O2可以达到60 mg•L−1. 该新型体系有较高的H2O2产率和电流效率(可达60%以上), 且pH值适用范围较广, 可望应用于水中污染物的处理.     

C60O3的结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对C₆₀O₃的可能构型进行研究,结果表明:环氧结构邻近的6-6键易发生进一步的加成反应.其中3个氧原子加在同一个六元环的6-6边上,形成环氧结构最稳定的C₃v构型,第3个氧原子加在2个环氧结构相邻的六元环的6-6边上的C₂、C_s构型也相当稳定,C₂、C_s构型的部分¹³C NMR谱与实验吻合.C₆₀O₃可能有较好的反应活性,其电子光谱属于理论预测.     

N2O多层膜局域结构的多重散射簇理论研究

利用多重散射簇(multiple scattering cluster, MSC)方法计算了N2O多层膜中氮原子的1s芯态近边X射线吸收精细结构(near edge X-ray absorption fine structure, NEXAFS)谱,首次给出N2O多层膜局域结构的模型. MSC研究显示多层膜中N2O分子以短程有序的分层错位链结构排列,并求得链中相邻分子间距为0.233 nm和相邻分子层之间距离为0.240～0.245 nm.用自洽场离散变分(discrete variation, DV)Xα方法计算的N2O多层膜电子结构支持了MSC的计算结果;阐明了NEXAFS谱中弱结构的物理起源.对N2O多层膜中分子之间相互作用的分析显示N2O多层膜的结构具有分子自组装的特性.     

氧原子簇Oxy (x=2～6, y=-2～2)的结构、能学与光谱性质

在B3 LYP/6-311 G(d,p)水平上,对氧原子簇Oxy(x=2～6,y=-2～2)的结构、能学与光谱性质进行了量子化学从头计算,对3O2和2O2+的基态和激发态进行了CASSCF计算.结果表明,氧分子及其离子的体系总能量大小为＜O2+ (2Пg) ＜1O2 +2(1∑g+).活性的二重态氧分子负离子2O2-(2Пgi)在相对能量上只比三重态的中性氧分子3O2(3Σg-)高 28 kJ/mol.对于弯曲型(Structure-I)的臭氧分子(O3)及其离子,其体系总能量相对次序为2O3-(2B1) ＜1O3(1A1) ＜3O3(3B2) ＜1O3-2(1A1) ＜2O3+(2A1).氧四聚体(O4)及其离子的体系总能量相对大小为2O4-(C8弯曲型,2A′)＜2O4-(C2v面心三角型,2A2) ＜2O4-(D∞h直线型,2∑g)＜1O4(C8弯曲型,1A′)＜1O4(D∞h直线型,1∑g)＜1O4(D4h正方型,1A1g) ＜1O4(C2v面心三角型,1A1)＜2O4-(D4h正方型,1A1g)＜2O4+(D∞h直线型,2∑g)＜2O4+(C8弯曲型,1A′).相对能量最低的氧四聚体物种是呈椅形的带一个负电荷的负离子2O4-(C8弯曲型,2A′),其特征振动频率应出现在1179和1349cm-1.共面三角双锥型的1O5(C2v,1A1)相对能量最低,其与A字型(C2v,1A1)可能是共振构型,特征振动频率位于1302 cm-1.氧六聚体(O6)的六边型构型的相对能量较低,其振动频率的红外强度很弱,但从其对称性看,应具有较强的拉曼强度. 以B3LYP/6-311G(d,p)方法计算、并经0.9614因子校正的氧分子及其离子的O-O振动频率与实验值相当吻合.     

Bi2O3—Y2O3系阻抗谱研究

本文用交流阻抗法研究了Bi_2O_3-Y_2O_3系的阻抗谱。呈现特有的Warburg阻抗及其相关阻抗。在高氧分压下,电极过程由氧原子在三相线发生反应后直接进入电解质步骤控制;低氧分压下,由上述步骤和界面浓差极化共同控制,或仅由浓差极化控制。在氧分压为1.01×10~(-10)～1.01×10~5Pa内时,Bi_2O_3-Y_2O_3系表现为纯氧离子导体。     

杂多铌氧簇聚物的研究进展

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分，具有丰富多样的结构类型，在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景，吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡元素(V/Fe/Cu)为杂原子的杂多铌氧聚合物的研究进展，主要包括化合物的合成策略、结构调控、性质及应用的探索。此外，对当前杂多铌氧簇聚物的发展所面临的挑战进行了总结，并对其后续的发展进行了展望。     

杂多铌氧簇聚物的研究进展

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分,具有丰富多样的结构类型,在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景,吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡元素(V/Fe/Cu)为杂原子的杂多铌氧聚合物的研究进展,主要包括化合物的合成策略、结构调控、性质及应用的探索。此外,对当前杂多铌氧簇聚物的发展所面临的挑战进行了总结,并对其后续的发展进行了展望。