二维网状冠醚配合物－苯并15－冠－5、二苯并18－冠－6与Na_2[Pt(SCN)_6]配合物的合成与结构

合成了苯并15-冠-5、二苯并18-冠-6与Na_2[Pt(SCN)_6]的配合物：[Na(B15- C-5)]_2[Pt(SCN)_6] (1),[Na(DB18-C-6)]_2[Pt(SCN)_6] (2),并通过元素分析 、红外光谱、单晶X射线衍射进行了表征。1为单斜晶系,空间群P2_1/c,a = 1. 0974(5) nm,b = 1.5187(7) nm,c = 1.3632(6) nm,β = 96.407(7)°,V = 2. 2568(18) nm~3,Z = 2,D_(calcd) = 1.746 g/cm~3,F(000) = 1184,R_1 = 0. 0357,wR_2 = 0.0868。 2为三斜晶系,空间群 P1-bar,a = 1.2500(3) nm,b = 1.2825(3) nm,c = 1.9342(4) nm,α = 106.82(3)°,β = 102.51(3)°,γ = 103.04(3)°,V = 2.7562 nm~3,Z = 2,D_(calcd) = 1.579 g/cm~3,F(000) = 1316,R_1 = 0.0364,wR_2 = 0.0771。配合物分别由两个[Na(B15-C-5)]~+, [Na(DB18-C-6)]~+配阳离子和一个[Pt(SCN)_6]~(2-)配阴离子组成。配阳离子和配 阴离子通过Na-N键形成二维网状结构。     

孔径尺寸对梯级蓄能纳米流控系统特性的影响研究

纳米流控系统的能量吸收密度远高于传统吸能材料,构建具有梯级蓄能特性的纳米流控系统,可同时实现不同品级能量的吸收,使其应用更广泛.本文采用碳纳米管构建双管不同径及单管变径2种梯级孔道模型,研究了水分子侵入2种不同梯级孔道模型的过程,获得了使纳米流控系统形成梯级蓄能特性的临界孔径差.结果表明,当水分子侵入小孔径的渗透压小于其填满大孔径的渗透压时,纳米流控系统不展现梯级蓄能特性.多级孔道结构的变径方式影响系统各级临界渗透压,继而影响其梯级蓄能特性.单管变径纳米流控系统中,由于水分子在侵入底管的过程中氢键数目减少,顶管临界渗透压低于相应孔径的单级系统临界渗透压.本文研究结果可为构建碳纳米管多级纳米流控系统提供指导,为渗入研究多级纳米流控系统奠定基础.     

硫化镍/三维网络石墨烯复合材料制备及其在高性能超级电容器的应用研究

本文在泡沫镍上生长三维网络状结构的石墨烯（3DG）,以此为模板合成石墨烯复合电极并将其应用于超级电容器. 采用一步水热法在3DG上合成得到Ni₃S₂纳米棒结构（Ni₃S₂/3DG）. 通过TEM、XRD、SEM和拉曼光谱等手段表征对Ni₃S₂/3DG复合材料的形态与结构进行表征. 电化学测试表明,Ni₃S₂/3DG复合材料具有高的比电容（在扫速为5 mV·s^-1下,具有1825.3 F·g^-1的比容量）和放电电容（在电流密度10 mA下电容高达516.7 F·g^-1）. 此外,在电流密度20 mA下具有良好的循环性能（循环1000周后仍能保留约100%的初始电容）. 本工作为得到高能量密度和良好的长期稳定性的复合材料提供了参考.     

具有高效电荷分离的2D/2Dα-Fe2O3/Bi2WO6S型异质结增强光-芬顿催化活性

近年来,Fenton反应由于其成本低,反应速度快,操作简单等优势受到了广泛的研究.传统的均相Fenton反应可通过H2O2氧化Fe2+产生具有强氧化性的羟基自由基,用于处理难降解的有机物.然而,Fenton反应存在两个主要问题,首先,在Fenton反应中需要加入大量的酸来维持酸性环境,以保证反应的最佳活性.其次,Fenton反应中铁离子不断流失并形成固体污泥,这严重影响了Fenton反应产生?OH的效率.目前,将光催化反应与非均相芬顿反应相结合是改善这些问题的有效方案.非均相光芬顿反应不仅能提高有机物降解的活性,而且通过光催化剂导带上的电子有效减少Fe^3+的浸出和铁氢氧化物沉淀的产生.最近,作为一种可见光Fenton催化剂,α-Fe2O3可以在几乎中性的条件下发生光芬顿反应,这解决了在反应过程中需要随时调整PH值的问题.此外,光照条件下α-Fe2O3价带上的电子能跃迁至导带并将Fe3+还原成Fe^2+,从而减少铁离子的损耗.然而,由于光生载流子复合率较高等问题,单一α-Fe2O3光催化剂的催化活性仍不理想.构建具有2D/2D结构的S型异质结可以缩短电子在界面间的传输距离,增大材料的活性位点,将光生电子-空穴在空间上分离,从而有效增强光生载流子的分离效率.因此,构建2D/2Dα-Fe2O3/Bi2WO6 S型异质结,并用于光芬顿反应有望进一步提高对有机污染物的降解效率.本文通过简易的水热法制备了具有2D/2D结构的α-Fe2O3/Bi2WO6 S型异质结光芬顿催化剂,并通过XRD、BET、TEM、XPS和UV-Vis等手段对催化剂的晶体结构、元素状态、微观结构、光学性质和化学组分进行了表征.通过在可见光照射下降解甲基蓝(MB),考察了α-Fe2O3/Bi2WO6的光芬顿催化活性.结果表明,由于光催化反应与Fenton反应的协同作用,α-Fe2O3/Bi2WO6表现出了明显增强的光-Fenton催化活性,最佳比例的α-Fe2O3/Bi2WO6的活性分别是单一α-Fe2O3和Bi2WO6的11.06倍和3.29倍.本文将光催化反应与Fenton反应相结合,一方面,光催化反应对Fe^3+的还原有促进作用,提高了Fe2+的浓度,从而提升羟基自由基的产量;另一方面,Fenton反应对α-Fe2O3/Bi2WO6中电子的利用阻止了光生载流子的复合,进一步提高了光催化降解效率.此外,由于二维纳米片之间具有更大的接触面积,2D/2D异质结可以缩短电荷传输时间和距离,促进了光生电子-空穴的分离.同时,具有较大比表面积的2D/2D材料可以在催化剂表面提供大量用于有机物氧化分解的活性位点.而S型异质结的构建不但促进了界面电荷的转移和分离,还能维持最佳的电荷氧化还原电位,这都提升了催化剂的光芬顿催化活性.总之,本文为合成可高效降解有机污染物的非均相光-芬顿催化剂提供了新的思路.     

苯基锗糠基羧酸衍生物的合成、性质及三苯基呋喃甲酸锗的晶体结构

利用二或三苯基氯化锗与糠基羧酸钠反应,合成了9种苯基锗糠基羧酸衍生物.通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和质谱对其结构进行表征.用x-射线单晶衍射测定了三苯基呋喃甲酸锗的晶体结构.晶体属于单斜晶系,空间群PD21/c,α=].1945(4),b=O.9934(3),c=1.6284(5)nm,β=91.59(5)°,Z=4.在该化合物中,四配位的锗原子呈畸变的四面体构型.