ZnWO4纳米微粒高效催化合成5-苯基-1H-四氮唑

约10 nm大小的ZnWO4纳米微粒通过简单的溶剂热方法成功合成出来,将其应用于催化苯甲腈[3+2]环加成合成5-苯基-1H-四氮唑的反应。结果表明,0.2 mmol的ZnWO4纳米微粒110℃催化反应10 h,合成产物的产率达到81%;非晶态、纳米棒ZnWO4作为催化剂的产率分别为43%和65%。显然,催化剂用量少,反应时间短,反应条件温和,催化效率高。这或许归因于ZnWO4纳米微粒的小尺寸和高分散性,导致其比表面积大,活性位点多。ZnWO4纳米微粒表面的不饱和W原子与腈基作用,活化了腈基从而加速了反应的进行。     

NaHSO4•SiO2催化合成β-烯胺酮(酯)

NaHSO₄•SiO₂作催化剂, 1,3-二羰基化合物和伯胺在室温下反应合成了一系列β-烯胺酮(酯), 该法反应条件温和, 产率高, 催化剂能回收再利用.     

MgCl2/Et3N催化合成α,β-不饱和氰代酯

用MgCl₂/Et₃N催化氰乙酸乙酯和芳香醛的缩合反应合成α,β-不饱和氰代酯, 反应可在室温进行. 产率87%～92%.     

BiVO4/BiPO4复合物的制备及可见光催化性能

采用水热法合成出具有不同V、P物质的量之比的BiVO₄/BiPO₄复合物.n_V/n_P分别为:0.1/9.9、0.5/9.5、1/9、3/7、5/5.采用 XRD、FE-SEM、EDS、拉曼、可见光光度计、漫反射以及电化学等测试手段对BiVO₄/BiPO₄复合物进行表征.在可见光条件下降解亚甲基蓝来评价BiVO₄/BiPO₄复合物的光催化活性.结果显示,当n_V/n_P<3/7的时候,BiVO₄/BiPO₄复合物的光催化活性随着BiVO₄含量的增加而增加,当n_V/n_P=3/7的时候,复合物具有最佳的光催化性能,反应速率常数k为0.005 1 min^-1,是纯BiPO₄的23.2倍.BiVO₄/BiPO₄复合物的光催化机制主要是由于BiVO₄的加入,提高了电子-空穴的分离率,进而提高了光催化活性.     

纳米Ce1—xMnxO2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce_1—xMn_xO₂上乙醇催化氧化发光特性, 重点考察了反应温度和催化剂组成(Ce/Mn比)对发光强度的影响规律. 为研究催化发光机理, 在相近的反应条件下考察了纳米Ce_1—xMn_xO₂上乙醇催化氧化反应的活性和选择性. 结果表明: 催化发光强度与催化反应中生成CH₃CHO的产率有很好的顺变关系, 表明CH₃CHO是导致C₂H₅OH分子在纳米Ce_1—xMn_xO₂催化剂上氧化发光的“活性分子”.     

Ag3PO4/MoS2纳米片复合催化剂制备及可见光催化性能

采用机械球磨法成功制备Ag₃PO₄/MoS₂纳米片复合催化剂。运用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）和荧光发射光谱（PL）对复合催化剂的结构和形貌进行了表征。结果表明,Ag₃PO₄纳米粒子均匀地附着在MoS₂纳米片层结构上,两者形成紧密结合。以亚甲基蓝为模拟污染物,研究复合催化剂在可见光照射下的光催化特性;通过循环实验考察复合催化剂的稳定性。结果显示,含有1%的MoS₂纳米片与Ag₃PO₄形成的复合催化剂在30 min内对亚甲基蓝的降解率为95%,其降解动力学常数是纯相Ag₃PO₄的2倍。经过5次循环实验后复合催化剂对于亚甲基蓝的降解率为84%,而纯Ag₃PO₄对于亚甲基蓝的降解率仅为35%。Ag₃PO₄/MoS₂纳米片复合催化剂具有优良的光催化活性和高稳定性,主要归因于二硫化钼纳米片与磷酸银形成异质结,磷酸银激发的电子和二硫化钼纳米片产生的空穴直接复合,从而促使光生电子从磷酸银晶体表面快速分离,减轻了磷酸银的光电子腐蚀,同时也提高了复合物的光催化活性。     

纳米微孔NixZn(1-x)Fe2O4的水热合成研究

０引言尖晶石型铁酸盐是一类重要的磁性材料，它可用于防止电磁波辐射设备以及隐身材料中的吸波剂犤１，２犦，具有价格低廉、吸波性能优良的特点。同时尖晶石型铁酸盐也是一类重要的催化剂，９０年代初又发现了氧缺位的该类化合物具有将CO２还原为C的优良催化性能犤３犦。因此，有关铁酸盐的制备及性能研究一直是化学工作者和材料科学工作者感兴趣的领域。随着新的合成方法的不断涌现，对传统铁氧体材料进行结构改造以提高其性能是一个重要的研究发展方向，本文采用模板剂造孔技术，首次在NixZn（１－x）Fe２O４水热合成中选用模板剂，…     

纳米Ce1—xMnxO2催化剂上乙醇催化氧化发光研究

研究了纳米Ce_1—xMn_xO₂上乙醇催化氧化发光特性, 重点考察了反应温度和催化剂组成(Ce/Mn比)对发光强度的影响规律. 为研究催化发光机理, 在相近的反应条件下考察了纳米Ce_1—xMn_xO₂上乙醇催化氧化反应的活性和选择性. 结果表明: 催化发光强度与催化反应中生成CH₃CHO的产率有很好的顺变关系, 表明CH₃CHO是导致C₂H₅OH分子在纳米Ce_1—xMn_xO₂催化剂上氧化发光的“活性分子”.     

无溶剂一锅法Al(ClO4)3催化合成α-氨基膦酸酯

以无水高氯酸铝为催化剂, 将芳香醛、芳香胺及亚磷酸酯在无溶剂条件下一锅法反应, 高效地合成了α-氨基膦酸酯, 该催化剂优于其它已发现的催化剂[如Mg(ClO₄)₂, BiCl₃, AlCl₃等], 建立了一种适用于含有钝化基团的芳香胺的α-氨基膦酸酯的新合成方法.     

表面活性剂辅助合成CdWO4纳米棒和纳米线

以Na₂WO₄•2H₂O和CdCl₂ 为主要原料, 分别在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)表面活性剂中, 在180 ℃反应16 h, 水热制备了CdWO₄纳米棒和纳米线. 利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对产物进行了表征, 并对其在室温下的发光特性进行了测定. 实验结果表明: 产物均为具有单斜结构的单相CdWO₄. 其中CdWO₄纳米棒具有单晶属性, 平均粒径约为63 nm, 长度近1 µm; 而CdWO₄纳米线具有多晶特性, 平均粒径约为12 nm, 长度达十几微米. 当激发波长为253 nm时均有460 nm强的发射峰, 其中CdWO₄单晶纳米棒的发光强度大于CdWO₄多晶纳米线. 分别对CdWO₄纳米棒和纳米线形成的可能机理进行了初步分析.     

Fabrication and photoelectrochemical properties of porous ZnWO4 film

Porous ZnWO₄ films have been fabricated on Indium-tin oxide (ITO) glass and its photoelectrochemical properties and high photocatalytic activities towards degradation of rhodamine B (RhB) has been investigated. Using amorphous heteronuclear complex as precursor and with the addition of polyethylene glycol (PEG, molecular weight=400), the porous ZnWO₄ films have been achieved at the temperature of 500 °C via dip-coating method. It is composed of approximately 70 nm-sized particles and exhibits substantial porosity. The textures and porosity of ZnWO₄ films are dependent on preparation factors, such as the ratio of precursor/PEG and the annealing conditions. The formation mechanism of porous ZnWO₄ films was proposed. The porous ZnWO₄ films exhibited high photocatalytic activities towards degrading RhB. The top of valence band and the bottom of the conduction band was estimated to be −0.56 and 3.45 eV (vs. saturated calomel electrode (SCE)), respectively.     

CuFe2O4 nanoparticles: a magnetically recoverable and reusable catalyst for the synthesis of 5-substituted 1H-tetrazoles

An efficient and economical protocol for the synthesis of 5-substituted 1H-tetrazoles from various nitriles and sodium azide is described using magnetically recoverable and reusable CuFe₂O₄ nanoparticles. A wide variety of aryl nitriles underwent [2+3] cycloaddition under mild reaction conditions to afford tetrazoles in good to excellent yields. The catalyst was magnetically separated and reused five times without significant loss of catalytic activity.     

Origin of the improved photo-catalytic activity of F-doped ZnWO4: A quantum mechanical study

Two different mechanisms for improving photo-catalytic activity in different types of F-doped ZnWO₄ are tentatively proposed, based on density function theory calculations. When the lattice O atom is substituted by one F atom, our calculations show that a reduced W⁵⁺ center adjacent to the doped F atom will act as a trap for the photo-induced electron, and will thus result in a reduction of electron-hole recombination and improvement of the photo-catalytic activity. For the interstitial F-doped model, partial F 2p states mixing with O 2p states localize above the top of the valence band and act as the frontier orbital level. Electronic transitions from these localized states induce a red shift of about 54 nm of the optical absorption edge. This work shows that F-doped ZnWO₄ will be a promising photo-catalyst with favorable photo-catalytic activity in the UV region.     

载有C60的TiO2纳米粒子光催化活性

以水溶性C₆₀和TiO₂粒子为前驱体,采用水热法制备了载有C₆₀的锐钛矿型TiO₂纳米粒子。应用X射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱对产物进行了表征。以对-硝基苯酚为模型污染物研究了产物的光催化活性,结果表明适量负载C₆₀可以提高TiO₂纳米粒子的光催化活性,C₆₀起着传输电子、促进TiO₂光生载流子分离的作用,且经7次循环使用后对-硝基苯酚的降解效率仍能达到74%。讨论了载有C₆₀的TiO₂纳米粒子光催化降解对-硝基苯酚的机理。     

花球状异质结构复合材料ZnS/ZnO/ZnWO4多模式光降解与光解水制氢

通过微波辅助水热两步法制备了复合材料ZnS/ZnO/ZnWO_4,并采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UVVis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及N_2吸附-脱附等测试手段对其晶相结构、组成、形貌、表面物理化学性质及光吸收性能等进行了表征。结果显示,该复合材料呈现大小均匀的花球状结构,其花球是由立方晶相ZnS纳米颗粒、六方晶相ZnO与单斜晶相ZnWO_4纳米棒构成。微波的极化作用导致复合材料ZnO/ZnWO_4的晶粒尺寸、比表面积和孔体积较单体ZnWO_4明显变大。再次微波辐射复合ZnS后,复合材料ZnS/ZnO/ZnWO_4的晶粒尺寸进一步变大,同时二次微波作用导致其比表面积和孔体积由于花球内部的紧致而变小,但复合材料依旧保持花球状结构。以孔雀石绿为目标降解物,研究了花球状ZnS/ZnO/ZnWO_4增强的多模式光催化降解性能。而光解水制氢实验结果表明,ZnS/ZnO/ZnWO_4复合材料具有优异的产氢能力(376.9μmol·h~(-1)·g~(-1)),是市售P25的246.5倍,其增强的光解水制氢性能与复合材料优异的花球形貌、三元异质结构以及光催化反应中的多途径电子传递有关。     

The synthesis and structural characterization of the new ternary nitrides: Ca4TiN4 and Ca5NbN5

The ternary nitrides, Ca₄TiN₄ and Ca₅NbN₅, were synthesized in sealed niobium tubes using lithium nitride as a flux at 900 and 1050 °C, respectively. The structures of both compounds were solved from single-crystal X-ray diffraction data. Ca₄TiN₄ is the first example of a calcium group IV nitride; it crystallizes in the triclinic space group (No. 2) with cell parameters a=5.9757(5) Å, b=6.0129(5) Å, c=6.0116(12) Å, α=71.565(4)°, β=79.471(4)°, γ=68.258(4)° and Z=2. Ca₄TiN₄ is isostructural with Na₄TiO₄ and contains tetrahedral TiN₄ units connected through edges and corners to CaN₄ tetrahedra and CaN₅ square pyramids. Ca₅NbN₅ crystallizes in the monoclinic space group C2/m (No. 12) with cell parameters a=11.922(7) Å, b=6.878(5) Å, c=8.936(7) Å, β=101.22(3)° and Z=4. Ca₅NbN₅ is isostructural with Ba₅NbN₅; the structure contains NbN₄ tetrahedra that share vertices with CaN₅ trigonal bipyramids.     

SiO_2/Co_3O_4核壳催化剂对AP热分解的催化性能研究

采用改良的St觟ber法制备粒径约为200 nm的单分散球形SiO2颗粒,以此为内核,分别通过液相沉淀法和尿素均匀沉淀法制备包覆形式不同的新型SiO2/Co3O4核壳式纳米催化剂。采用X-射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(IR)、拉曼光谱分析(Raman)、BET比表面积测试等手段对产物进行表征,利用差式扫描量热仪(DSC)考察SiO2/Co3O4复合物对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化作用,探讨不同包覆形式对其催化活性的影响。结果表明,两种方法制备得到的SiO2/Co3O4复合物分别为层包覆和粒子包覆,比表面积大,具有明显的核壳结构,且粒子包覆形式的SiO2/Co3O4对AP热分解反应的催化效果最好,使AP的高温分解温度降低了110℃,放热量增加了662 J·g-1。     

SiO2/Co3O4核壳催化剂对AP热分解的催化性能研究

采用改良的Stöber法制备粒径约为200 nm的单分散球形SiO₂颗粒,以此为内核,分别通过液相沉淀法和尿素均匀沉淀法制备包覆形式不同的新型SiO₂/Co₃O₄核壳式纳米催化剂。采用X-射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱分析(IR)、拉曼光谱分析(Raman)、BET比表面积测试等手段对产物进行表征,利用差式扫描量热仪(DSC)考察SiO₂/Co₃O₄复合物对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化作用,探讨不同包覆形式对其催化活性的影响。结果表明,两种方法制备得到的SiO₂/Co₃O₄复合物分别为层包覆和粒子包覆,比表面积大,具有明显的核壳结构,且粒子包覆形式的SiO₂/Co₃O₄对AP热分解反应的催化效果最好,使AP的高温分解温度降低了110 ℃,放热量增加了662 J·g^-1。     

5-Benzyl-1H-tetrazols from the reaction of 1-aryl-5-methyl-1H-tetrazoles with 1,2-dehydrobenzene

A series of 1-aryl-5-benzyl-1H-tetrazoles has been obtained during the reaction of 1-aryl-5-methyl-1H-tetrazoles with 1,2-dehydrobenzene. The mechanism of product formation was investigated.