电子型超导体(Ln1.85Ce0.15)CuO4-y的结构和超导性

自La-Ba(Sr)-Cu-O高温超导体发现以来,已经得到了许多含铜的氧化物超导体,这些超导体中都含有一个Cu以八面体或四方锥配位的CuO_2平面,载流子是空穴。1989年初日本Tokura等人首先发现了电子型超导体(Ln_(1.85)Ce_(0.15))CuO_(4-y),Ln=Pr,Nd,Sm。相继报导了这一系列的其他几个超导体:(Pr_(1.85)Th_(0.15))CuO_(4-y)和(Eu_(1.85)Ce_(0.15))CuO_(4-y)(Nd_(1.85)Th_(0.15))CuO_(4-y),Nd_2CuO_(4-y)Fy。这类超导体的Tc都在20K左右,载流子是电子,CuO_2面内的Cu为四方形配位。将这一类超导体的结构称为T′相结构,相应地称K_2NiF_4型的La_(2-x)Sr_xCuO_4的结构为T相结构。两种晶体结构示于图1。两年多来,寻找更高T_c的电子型超导体是超导界所关心的问题之一,具     

Pr1-xSrCo0.5Ni0.5O4+δ阴极材料的合成及电化学性质

采用固相法合成中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极材料Pr_(1-x)SrCo_(0.5)Ni_(0.5)O_(4+δ)(P_(1-x)SCN,x=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20),并对材料的物相、热膨胀系数(TEC)、电导率、电极的微观形貌以及电化学性质进行表征。XRD结果表明,该材料形成单一的K_2NiF_4结构,空间群为I4/mmm,并与电解质材料Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(1.95)(CGO)具有良好的高温化学相容性。碘量法分析表明随着Pr离子缺位浓度增加,P_(1-x)SCN中Co/Ni离子平均化合价随着x的增加而升高,至x=0.10后逐渐降低,而氧空位含量逐渐升高。引入Pr离子缺位使材料的电导率明显提高,其中P_(0.90)SCN在700℃空气中电导率值为309 S·cm~(-1)。TEC测试结果显示,随着Pr缺位的增加,热膨胀系数逐渐增大,最大值为1.51×10~(-5)K~(-1)。交流阻抗谱(EIS)测试结果表明,Pr缺位明显降低了电极的极化阻抗值,P_(0.90)SCN阴极在700℃空气中的极化阻抗值为0.21Ω·cm~2。电解质支撑NiO-CGO/CGO/P_(0.90)SCN单电池在700℃最大输出功率密度为197.8 mW·cm~(-2)。     

4-氯苯氧乙酸及4,4’-bipy=4,4’-联吡啶构筑的层状锌配合物的合成、晶体结构

水热条件下,合成了一个新的锌(Ⅱ)配位聚合物[Zn(PCPA)2(4,4′-bipy)(H2O)]n(PCPA=4-氯苯氧乙酸,4,4′-bipy=4,4′-联吡啶),并通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射对其进行了表征。锌(Ⅱ)分别与来自2个4,4′-bipy的2个氮原子、3个4-氯苯氧乙酸的3个氧原子和1个水分子中的1个氧原子配位,形成变形的八面体的配位构型。由于4-氯苯氧乙酸和4,4′-bipy的桥联作用,配合物在空间形成了二维层状结构,在此二维层状结构中存在的O-H…O氢键起到了稳定结构的作用。     

不同焙烧温度对Cu/γ-Al2O3催化剂铜物种结构的影响

用XRD和EXAFS研究了焙烧温度(35─1000 ℃)和负载量(质量分数为5－15％Cu)对于Cu/γ-Al_2O_3催化剂铜物种的影响。低于700 ℃焙烧时,铜以高分散状态存在。根据Cu~(2+)同时占据八面体(Oh)和四面体(Td)两种位置,对第一壳层的Cu-O配位峰进行了拟合。结果显示,随着焙烧温度增加,铜氧配位距离逐渐增加,Cu~(2+)(Oh)/Cu~(2+)(Td)的比例降低,并且Cu~(2+)(Oh)与氧的平均配位数从5.1变成6.0．这表明Cu~(2+)离子由Oh位向Td位迁移,同时向内层扩散使表面配位不饱和的氧缺顶畸变八面体部分变为配位饱和的对称八面体。900 ℃和更高温度的焙烧,使铜离子扩散进载体相形成CuAl_2O_4。     

{Cu_6}簇连接[A-α-SiW_9O_(34)]~(10-)构筑的链状化合物及其催化性能

水热条件下合成了一种新的链状硅钨酸盐簇合物{H[Na(H_2O)_6][Cu_6(H_2O)6(Si_2W_(18)O_(68))][Cu(H_2O)4)]3}·7.72H_2O,通过X-射线单晶衍射方法确定了其晶体结构.结构分析表明该簇合物为单斜晶系,C/2c空间群,晶胞参数a=2.179 26(9)nm,b=1.282 89(5)nm,c=3.147 84(13)nm,α=90°,β=106.961 0(10)°,γ=90°,V=8.417 8(6)nm~3,Mr=5 685.17,D_c=4.435g/cm~3,Z=4,S=1.062,F(000)=9 977,R_1=0.033 8,wR_2=0.079 6.化合物是由六核铜簇连接相邻的三缺位[[A-α-SiW_9O_(34)]~(10-)]10-形成的一维链状结构,配位于一维链两侧的多酸顶端上的Cu~(2+)离子、离散的Cu~(2+)离子和Na~+离子起到平衡电荷的作用.该化合物修饰的碳糊电极对NO_2~-有好的电催化还原活性,此外标题化合物作为光催化剂对亚甲基蓝和甲基橙的降解有明显的催化活性.     

Bi_(4-x)Eu_xTi_(3-y)M_yO_(12)(M=Fe,Co,Ni)纳米颗粒的制备及光学和磁学性能

三层结构的Aurivillius相的Bi_(4-x)Eu_xTi_(3-y)M_yO_(12)(x=0~0.6;M=Fe/Co/Ni,y=0.01,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10)纳米颗粒,是通过共沉淀法和后续的高温煅烧处理所制备的。利用XRD,SEM,PL,Raman,PPMS等方法对样品进行表征,研究了不同掺杂浓度下的产物的物相、形貌和性能等。实验结果表明,通过掺杂,发现纳米颗粒的粒径变小,形貌更均一,分散性也更好。通过对掺杂离子浓度的优化,发现Eu~(3+)离子的掺杂浓度为x=0.4时,发光强度是最强的。此外,对Ti位进行了磁性离子(Fe~(3+),Co~(3+)和Ni~(2+))的掺杂,实验结果发现随着掺杂的磁性离子浓度的减少,发光强度是逐渐增强,而且产物具有很好的铁磁性。     

3-(4'-羧基-苯氧基)苯甲酸构筑的Cu(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及对丙酮和Tb3+离子的荧光传感

利用水热法合成了2个新的配位聚合物(CPs):[M(3,4′-oba)(phen)(H_2O)]_n(M=Zn (1)、Cu (2),3,4′-H_2oba=3-(4′-羧基-苯氧基)苯甲酸,phen=菲咯啉),并用X射线单晶衍射测定其晶体结构。CP1为一维链状结构,中心金属Zn~(2+)的配位环境为[ZnO_3N_2],形成四方锥构型。配体3,4′-oba以μ_1∶η~1η~0/μ_1∶η~1η~0的模式与Zn~(2+)配位。CP2中Cu~(2+)的配位环境为[CuO_4N_2],呈扭曲的八面体构型。配体3,4′-oba采用μ_1∶η~1η~0/μ_1∶η~1η~1的模式连接2个Cu~(2+)形成一维"之"字链结构。一维链分别通过分子间氢键C—H…O (1)和O—H…O (2)形成二维超分子网状结构。配体phen以双齿螯合的形式与Zn~(2+)/Cu~(2+)配位。CP1表现出强的荧光,归因于配体的π*-π跃迁。研究了1在不同溶剂中的发光性能以及对镧系金属离子的荧光敏化效果。CP1的荧光被丙酮分子猝灭,而可以敏化稀土金属Tb~(3+)离子发出强的绿色荧光,因而1可作为检测丙酮分子和Tb~(3+)离子的荧光传感器。     

4-氯苯氧乙酸及4, 4′-bipy=4, 4′-联吡啶构筑的层状锌配合物的合成、晶体结构

水热条件下, 合成了一个新的锌(Ⅱ)配位聚合物[Zn(PCPA)₂(4, 4′-bipy)(H₂O)]_n(PCPA=4-氯苯氧乙酸, 4, 4′-bipy=4, 4′-联吡啶), 并通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶衍射对其进行了表征。锌(Ⅱ)分别与来自2个4, 4′-bipy的2个氮原子、3个4-氯苯氧乙酸的3个氧原子和1个水分子中的1个氧原子配位, 形成变形的八面体的配位构型。由于4-氯苯氧乙酸和4, 4′-bipy的桥联作用, 配合物在空间形成了二维层状结构, 在此二维层状结构中存在的O-H…O氢键起到了稳定结构的作用。     

含羟基基团取代的氮氧自由基构筑的三个双核稀土化合物的结构及磁性表征（英文）

以三氟乙酰丙酮(tfac)为共配体的稀土配合物分别与5-溴-2-羟基苯取代的自由基配体和5-硝基-2-羟基苯取代的自由基配体进行反应,合成3个稀土-自由基配合物[Ln_2(tfac)_4(NIT-5Br-2PhO)_2](Ln=Gd (1),Dy (2))和[Dy_2(tfac)_4(NIT-5NO_2-2PhO)_2](3)(NIT-5Br-2PhOH=2-(2′-hydroxy-5′-bromophenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide,NIT-5NO_2-2PhOH=2-(2′-hydroxy-5′-nitrophenyl)-4,4,5,5-tetra-methylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)。单晶结构分析表明这3个化合物中的稀土离子均通过自由基配体上的羟基氧基团连接为双核的结构。配合物1的直流磁化率表征揭示了Gd(Ⅲ)离子间的反铁磁耦合对其磁行为起主要作用。     

Cu~(2+)—Na_2SO_3体系引发甲基丙烯酸甲酯聚合动力学

研究了Cu~(2+)—Na_2SO_3氧化还原体系在静置的密闭空气气氛下引发甲基丙烯酸甲酯水溶液聚合。表现聚合速度(R_P)是 R_=1.86×10~(15)e~(-101.6k/RT)[MMA]~(1.0)[Cu~(2+)]~0[Na_2SO_3]~(0.50) 复盖气氛对聚合有显著影响。氧抑制聚合反应,但可使Cu~(2+)离子氧化再生,表现为低的表观聚合速度和高的碰撞频率因子与表观聚合活化能。本文讨论了引发聚合机理。     

单相Ce0.5Zr0.5O2立方固溶体的高压高温合成

以化学沉淀法制备的 Ce O2 和 Zr O2 纳米微粒为前驱体 ,首次在高压高温 (3 .1 GPa,1 0 73 K)下合成了单相 Ce0 .5Zr0 .5O2 面心立方固溶体 .使用 X射线衍射、TG-DTA、XPS、Raman、电子自旋共振谱和交流阻抗谱等对样品的结构、Ce离子的价态和导电性进行了表征 .实验结果表明 ,纳米 Ce O2 -50 % Zr O2 混合物在高压 (0 .9GPa以上 )高温 (1 0 73 K以上 )条件下可以发生固态反应 ,高压下固溶温度明显降低 .Ce0 .5Zr0 .5O2 面心立方固溶体在 773 K以下是热稳定的 ,不发生结构转变 ,固溶体中 Ce离子完全以 Ce4 + 形式存在 ,773 K退火也不引起 Ce4 + 向 Ce3 + 转变 ,晶格中氧缺位非常少 .Ce0 .5Zr0 .5O2 面心立方固溶体是离子导电 ,82 3 K时电导率 σ=1 .2× 1 0 -5S/cm,与纯 Ce O2 在同温度下的电导率同数量级 ;1 1 2 3 K时 σ=2 .1× 1 0 -3 S/cm,小于掺入稀土或碱土氧化物的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率 .在高温区和低温区 ln(σT)与 1 /T的关系满足斜率不同的二条直线 ,低温活化能小于高温活化能 .固溶体的显微硬度 (50 g载荷 )为 572 HV.     

La1-xSrxYO3-α陶瓷的合成及电性能研究

本文采用高温固相法合成了La1-xSrxYO3-α(x=0.00,0.05,0.10,0.15)系列陶瓷样品,用XRD、SEM对样品进行了表征,并用交流阻抗谱、氢泵、氢浓差电池、氧浓差电池等系统地研究了该系列样品的电性能.结果表明,该系列陶瓷样品均为钙钛矿型单斜晶相结构:样品的氢浓差电池电动势的实测值和理论值吻合得很好,表明样品在氢气气氛中为纯离子导体;氢泵测试结果证实了样品在氢气气氛中基本上是质子导体;氧分压与电导率的关系表明样品在高氧分压气氛中是离子(质子+氧离子)和空穴的混合导体.在低氧分压气氛中是离子(质子+氧离子)导体;氧浓差电池测试结果表明样品在干燥的氧化性气氛中是氧离子和空穴的混合导体.     

氧缺位的磁铁矿型化合物转化CO2成C的研究

在高温 (92 3K)下分解 Fe C2 O4制备了阳离子缺位的磁铁矿 (Fe3 O4 δ,0≤δ<1 ) ,并用 H2 还原使它变为氧缺位的磁铁矿 (Fe3 O4-δ,0 <δ<1 )。在 62 3K下研究了氧缺位磁铁矿对 CO2 分解成 C的反应性能 ,发现 CO2 几乎 1 0 0 %地转化成 C,CO2 中的氧以 O2 -形式被磁铁矿的氧缺位捕获 ,变成化学计量的 Fe3 O4。 XRD、M ssbauer谱及热失重和化学分析表明 ,H2 还原磁铁矿的时间愈长 ,缺氧程度愈大 ,分解 CO2 的活性愈高 ,Fe3 O4-δ、FeδO(0 <δ<1 )和 α- Fe是 CO2 分解的活性相。     

含双dppz配体的钌(Ⅱ)配合物与G-四联体的相互作用研究

应用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热变性、圆二色谱等方法在K+溶液中研究了富含鸟嘌呤的G-四联体(AG3(T2AG3)3)与钌髤配合物[Ru(L)(dppz)2](PF6)4(L=5,5′-二(三正丁胺基甲基)-2,2′-联吡啶离子,dppz=二吡啶并[3,2-a∶2′,3′-c]吩嗪)的相互作用。紫外和荧光滴定实验表明,配合物与G-四联体之间存在较强的亲和力,拟合得到的结合常数可达107;从热变性实验可以看出,该配合物能够有效地稳定DNA的四螺旋结构。     

负载CuO的Ti~(3+)/TiO_2催化剂制备及其光催化甲苯降解性能

通过在锐钛矿TiO_2载体表面上负载Cu-BTC(BTC,1,3,5-苯甲酸)前驱体,还原处理制备光催化剂CuO-Ti~(3+)/TiO_2(Cu-TiMB),对其在可见光条件下气相甲苯净化催化性能进行了研究。结果表明,该改良方法制备的CuO-Ti~(3+)/TiO_2(CuTiM B)催化剂的活性是浸渍法所得催化剂CuO-TiO_2(Cu-TiD)的2.68倍。CuO-Ti~(3+)/TiO_2(Cu-TiMB)具有更大的比表面积(147 m2/g)和较小的颗粒粒径(0.45μm),呈现多孔状,CuO的分散度较高;催化剂表面Ti~(3+)提供了大量的氧缺位,在400-800 nm波段的光响应能力显著增强。CuO-Ti~(3+)/TiO_2(Cu-TiMB)催化剂中Cu~(2+)、Cu~+与Ti~(3+)形成的异质结构进一步增多了氧缺位数量,延缓e--h+的复合时间;氧缺陷增强了捕获吸附氧能力,通过金属氧化物价态变化增强化学吸附能力,提高了光催化性能。     

铁系催化剂中物相间作用及α—Fe2O3作用之研究

采用XRD、ESR和穆斯堡尔谱(MBS)考察了新鲜和经过丁烯还原处理的纯ZnFe_2O_4、α-FeO_3和双物相铁系催化剂的固态性质.实验发现这些丁烯氧化脱氢反应性能不同的样品,其固态性质也有较大的差异.对于双物相样品,由于物相间发生了相互作用,使其中α-Fe_2O_3和ZnFe_2O_4相的固态性质产生了不同程度的变化.与纯物相相比,双物相中α-FeO_3出现晶格畸变,ZnFe_2O_4相铁离子周围晶格氧离子的配位对称性增加,Fe~(3+)-O~(2-)键强度减弱.在无气相氧存在的反应条件下,双物相中的α-Fe_2O_3比纯α-Fe_2O_3更容易被丁烯还原.α-Fe_2O_3的作用是为氧化反应活化和传递氧离子.结合催化剂鲜品的催化反应性能,认为铁系催化剂具有双物相协同作用的机理特征.     

Cu（Ⅱ）—A沸石的表征

用ESR表征了几种Cu(Ⅱ)-A沸石中Cu~(2+)离子物种,发现在铜含量较高(5.20wt%)的样品中,偶极-偶合的Cu~(2+)离子对占压倒优势,而孤立的Cu~(2+)离子则很少.样品还原后的ESR结果表明,偶极-偶合的Cu~(2+)离子对至少存在着两种不同类型的物种.结合ESR、XPS和XRD方法,研究了Cu(Ⅱ)-A沸石中共存阳离了Mn~(2+)的效应,并讨论了Cu~(2+)和Mn~(2+)两种离子间的氧化还原反应.     

1,3,2—氧氮磷杂环戊烷衍生物晶体结构研究

用X射线衍射方法测定了两个1,3,2-氧氮磷杂环戊烷衍生物的晶体结构:2-二乙氨基-3-(4′-甲基苯甲酰基)-2-硫代-1,3,2-氧氮磷杂环戊烷,C_(14)H_(21)N_2O_2PS(1),空间群为P_(bco),α=0.9057(5)nm,b=1.3974(6)nm,c=2.5130(7)nm,Z=8,R=0.051;2-二乙氨基-3-(2′,4′-二氯苯甲酰基)-2-硫代-1,3,2-氧氮磷杂环戊烷,C_(13)H_(17)N_2O_2PSCl_2(2),空间群P2_1/c,α=0.7375(1)nm,b=1.4370(3)nm,c=1.6015(7)nm,β=93.70(2)°,Z=4,R=0.054。结构均由直接法解出。两个化合物中氧氮磷杂五元环均为半椅式构象。其中P—N键长环内分别为0.1712(2)nm和0.1723(0)nn;环外为0.1620(3)nm和0.1620(0)nm,由于成环作用所致环内P—N键长大于环外的。     

固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ的合成及性质研究

利用溶胶-凝胶方法合成了Ce0.8Pr0.2O2-δ固溶体, XRD结果表明,经200 ℃焙烧就已经形成立方萤石结构固溶体,晶粒尺寸为8.1 nm, 随焙烧温度的升高,晶粒尺寸增大. X射线光电子能谱(XPS)结果表明,样品中存在氧离子缺位,铈离子主要为Ce4 离子,镨离子以混合价态Pr3 和Pr4 存在. 固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ的拉曼谱(Raman)观察到4个峰,458和1140 cm-1峰为特征F2g振动谱带,较宽的570和187 cm-1峰对应氧离子缺位及引起的不对称振动. 交流阻抗谱表明固溶体Ce0.8Pr0.2O2-δ在600 ℃时的电导率为1.44×10-3 S·cm-1, 活化能为Ea=0.67 eV (650～800 ℃), Ea=0.91 eV (400～600 ℃).     

含吡唑啉酮三脚架结构的化合物及其稀土配合物的合成、表征及荧光性能

合成了一种含吡唑啉酮的三脚架结构化合物 1,1,1 三 { 1′ [2′ 氧杂 5′ 氧代 5′ ( 1″ 苯基 3″ 甲基吡唑啉酮 4″ 基 )戊基 ] }丙烷 (H3 L)及其 7个稀土配合物。通过元素分析、摩尔电导、质谱、红外光谱、核磁共振谱、荧光光谱等对H3 L及其稀土配合物的组成及性质进行了表征。分析结果表明 :H3 L的分子式为C45H50 N6O9,配合物的组成比为REL·0 5H2 O (RE =La ,Sm ,Eu ,Gd ,Tb ,Dy ,Yb) ;该三脚架形配体分别以醚氧、烯醇氧及吡唑酮环上的羰基氧与稀土离子进行配位 ,形成内配型配合物。荧光光谱分析表明SmL·0 5H2 O ,EuL·0 5H2 O ,TbL·0 5H2 O ,DyL·0 5H2 O配合物具有三价稀土离子的特征线状荧光 ,其中TbL·0 5H2 O的荧光强度最强 ,表明T(配体 )→5D4(Tb)能级更为匹配 ,从而进行分子内能量有效传递 ;由EuL·0 5H2 O的荧光光谱图形推测 ,Eu3 +离子在该配合物中处于非对称中心