碳纳米管上原位沉积钯-钴-镍纳米颗粒及其对乙醇氧化的电活性

以水合肼为还原剂,在水和乙醇的混合溶液中制备多壁碳纳米管(MWCNT)负载的纳米镍(Ni/MWCNT)和纳米镍钴(Ni-Co/MWCNT)颗粒,然后将它们分别与氯化钯溶液反应,形成的钯纳米颗粒原位沉积在MWCNT表面,从而得到MWCNT负载的Pd-Ni/MWCNT和Pd-Ni-Co/MWCNT催化剂。SEM和TEM图像显示,MWCNT上的催化剂颗粒是由5~10 nm的小颗粒团聚而成的30~100 nm的大颗粒,三金属催化剂的粒径比双金属的粒径小,在MWCNT上的分散度更高。ICP和EDS分析显示,Pd直接还原并包覆在纳米镍和纳米镍钴表面;采用循环伏安和计时电流技术,研究了催化剂在碱性溶液中对乙醇氧化的电催化活性,结果表明,Pd-Ni-Co/MWCNT催化剂对乙醇氧化具有强的电催化活性,乙醇氧化对应的峰电流密度达101.8 mA·cm^-2,并且催化剂催化活性稳定。     

由氢键连接的三个金属-有机网状化合物的合成、结构及半导体性质

以2,4,6-三(1-吡唑基)-1,3,5-三嗪(TPTz)与不同金属离子进行溶剂热反应,得到了3个氢键连接的金属-有机网状化合物。实验发现TPTz的水解产物6-(1-吡唑基)-1,3,5-三嗪-2,4-二酚(H₂L)在反应中起到了实际的配位作用。单晶结构分析表明,它们是同构化合物,分子式为[M(HL)₂]·2H₂O(M=Zn,1;Co,2;Mn,3)。每个中心金属原子分别与2个吡唑基上的N、2个吡嗪环上的N和2个水分子中的O形成六配位的结构。2个HL-与1个中心金属配位形成一个零维的金属-有机配合物小分子,这些小分子通过氢键连接进一步拓展为二维层状结构。紫外-可见漫反射(UV-VisDRS)分析结果表明,这3种化合物都是宽系半导体材料,其带隙宽度分别为3.80(Zn),3.30(Co),3.27(Mn)eV,其半导体性质同中心金属原子表现出明显的相关性。     

微波辅助合成石墨烯/氧化镍复合材料及其表征

本文通过微波辅助的方法,快速而有效地在热膨胀石墨烯(RG)的缺陷上原位合成氧化镍纳米颗粒,形成石墨烯/氧化镍复合材料(RG/NiO)。利用X-射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman),傅里叶变换红外(FTIR),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),热重-差热(TGA-DSC)对所制备样品的结构、形貌和NiO含量在复合材料中的含量进行表征。结果表明,热膨胀石墨烯层数约7~8层,层间距约为0.35nm,缺陷多,在水热和微波处理后抗氧化性明显变差。复合材料中氧化镍颗粒平均粒径为25nm,均匀而密集地分散在石墨烯平面上,同时在复合材料中的含量为19.8%。     

3，5-二硝基苯甲酸镉配合物的合成、晶体结构、热稳定性和荧光性质

以3,5-二硝基苯甲酸,咪唑为配体,合成了新化合物[Cd(H₂O)₂(DNBA)(Im)₂](DNBA)·H₂O,(DNBA=3,5-二硝基苯甲酸阴离子)。该配合物属正交晶系,空间群为Ccc2,晶胞参数：a=1.324 99(4) nm,b=1.516 01(5) nm,c=2.789 22(8) nm;V=5.602 7(3) nm³,D_c=1.719 g·cm^-3,Z=8,μ=0.866 mm^-1,F(000)=2 912,最终偏离因子R₁=0.058 3,wR₂=0.146 4。该配合物中包含两个单核镉(Ⅱ)配合物,且配合物中还包含未配位的3,5-二硝基苯甲酸,金属中心均是六配位变形八面体结构。并测定和研究了标题化合物的热重和荧光性能。     

基于对苯二甲酸根及邻菲咯啉的铁(Ⅱ)配位聚合物的水热合成、晶体结构和荧光性质

以对苯二甲酸(H₂bdc)、邻菲咯啉(phen)和硫酸亚铁为原料, 在水热条件下合成了一个新的配位聚合物[Fe(phen)(bdc)(H₂O)]_n, 并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外-可见光谱、热重和X-射线单晶衍射表征。该聚合物属于三斜晶系, P1空间群。每个Fe(Ⅱ)与2个N原子和3个O原子配位形成高度畸变的三角双锥结构, 2个Fe(Ⅱ)由配体对苯二甲酸离子桥联为一维链状结构, 链与链之间通过O-H…O氢键作用形成三维结构。荧光测试表明配合物在368 nm处有荧光发射。     

2-氨基对苯二甲酸根及2-咪唑烷酮构筑的镉(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

以一种尿素的衍生物2-咪唑烷酮为溶剂,采用脲热法合成了一个新的配位聚合物[Cd(NH₂bdc)(e-urea)]_n(1)(H₂NH₂bdc为2-氨基对苯二甲酸,e-urea为2-咪唑烷酮),并对其结构和荧光性质进行了研究。单晶结构分析结果表明,标题化合物的中心镉(Ⅱ)离子分别与2-氨基对苯二甲酸根配体的羧基氧原子和溶剂氧原子配位形成七配位的变形五角双锥结构。相邻的中心镉(Ⅱ)离子通过溶剂氧原子和配体羧基基团的连接,形成无限的一维链。这些一维的链进一步通过2-氨基对苯二甲酸根配体的连接最终形成了具有一维孔道的三维框架结构。研究表明,该化合物在室温下能发出较强的蓝色荧光。     

基于氮氧自由基配体的锰和钴双核配合物的分子结构和磁性

合成了2个基于氮氧自由基配体且结构类似的双核配位化合物,其分子式分别为[Mn₂(hfac)₄(NIT-mo-pmy)₂](1)和[CO₂(hfac)₄(NIT-mo-pmy)₂](2),其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-mo-pmy=2-(2-甲氧基-5′-嘧啶基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉基-3-氧-1-氧自由基。2个配合物均属于三斜晶系P1空间群,其双核配位单元进一步构筑为中心对称的平行四边形分子阵列。变温磁化率的测试表明,在2个配合物中,中心离子和氮氧自由基单元之间存在反铁磁交换作用。借助构效关系研究,分析了磁作用强度的差异。通过适当近似的磁化学模型,对Mn(Ⅱ)配合物的磁性行为进行了定量拟合,并与相关化合物磁作用强度进行了比对、分析。     

基于数字式MEMS传感器的声阵列成像系统设计*

常规驻极体传声器阵列成像系统存在数据采集系统复杂、体积大的问题,因而阵列传感器数量一般不超过60个,成像质量较差。为此,本文以数字式MEMS声传感器基础设计了260个传感器的声阵列,数据采集系统由FPGA控制,并嵌入到前端阵列中,后端是在另一个FPGA控制下的1个DSP芯片和2个PC104模块组成的集成系统,其中高速DSP芯片完成阵列信号处理以实现声成像功能。该系统能够实现对普通车间环境下机械设备噪声、气体泄漏噪声的现场成像测试,形成动态声像图。测试表明,该系统抗干扰能力强、声像分辨率高、成像速度快,实用效果良好。     

囊泡状二氧化硅的合成及油气吸附性能

以正硅酸四甲酯(TMOS)为硅源,P123(EO20PO70EO20)为表面活性剂,在p H=6的磷酸缓冲体系中制备了囊泡状二氧化硅材料.利用乙醇萃取脱除模板剂P123,电镜观测结果表明所得二氧化硅具有大孔囊泡结构,N2吸附结果表明其具有高比表面积和大孔容.通过Boehm滴定法确定了硅羟基数量与吸水率呈正相关.用囊泡状二氧化硅材料与商业化活性炭(AC)和硅胶(SG)对水蒸气、正己烷和油气进行静态吸附.在自建的动态正己烷吸附装置上用对囊泡状二氧化硅材料和商业化AC和SG对正己烷进行动态吸附.吸附结果表明,囊泡状二氧化硅材料的静/动态吸附容量和稳定性都远高于商业化活性炭和硅胶.     

一种可用于光降解的纳米氧化锌油水分离网

通过低温水热法在钢丝网上生长六棱柱形的氧化锌纳米柱.包覆了氧化锌纳米柱的钢丝网具有水下超疏油的特殊浸润性,并可用于油水分离.滤网在室温常压下可对含有汽油、柴油和原油等油水混合物进行高效快速分离,分离效率可达98%以上.材料可以承受1.4 kPa的油层压力且可反复使用.由于氧化锌的光响应性强,滤网可快速降解水中的亚甲基蓝,2 h的降解率可达80%.包覆了氧化锌纳米柱的钢丝网具备同时进行油水分离和降解环境中污染物的能力,是一种新型多功能水处理材料.