基于四硫富瓦烯新型弯曲电子给体的合成、结构与氧化还原性质

四硫富瓦烯(TTF)和其衍生物是优良的电子给体.利用TTF的衍生物在甲醇钠的条件下,和氯化锌以及四丁基溴化铵生成锌盐,再和二硒唑的四氟化硼化合物在低温下生成化合物1.化合物1经元素分析、核磁共振氢谱、质谱和X衍射单晶结构确定.化合物为正交晶系,空间群Pna21,晶胞参数:a=1.8011(7) nm,b=2.0351(7) nm,c=0.4067(2) nm,Z=4,V=1.4907(10)nm3,Dc=2.176 g·cm-3,F(000)=944,μ=5.655 mm-1,2762个可观测点[I＞2o( I)],精修的最终残余因子为:R=0.0773,wR=0.1779.循环伏安结果表明化合物1有两对可逆氧化还原峰.     

复合介孔二氧化硅膜的制备及应用

复合介孔二氧化硅膜是近十年来发展起来的一种具有独特孔中孔结构的新型膜材料。该材料以多孔膜（无机多孔膜或者有机多孔膜）为硬模板,以表面活性剂为结构导向剂,通过溶胶-凝胶等方法将介孔二氧化硅材料组装在多孔膜的孔道中制备而成。由于其具有不同于传统介孔二氧化硅膜材料的一些独特结构和性能,并在分离、吸附和催化等领域具有广泛的应用前景,引起了人们广泛的关注。本文主要就复合介孔二氧化硅膜的制备方法,特别是近几年内其在纳滤、纳米材料的模板合成、酶的固定、传感器、反应器以及药物释放等方面最新的应用研究进展进行论述,同时对这类新型的复合介孔二氧化硅膜材料在合成和应用方面存在的问题进行了分析和总结,并对其发展前景作了展望。     

meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的线性与非线性光学性质

合成了meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物.采用紫外-可见吸收光谱、稳态和时间分辨荧光光谱以及开孔Z-扫描等实验方法对其线性与非线性光学性质进行研究.结果表明二茂铁的引入对卟啉的吸收几乎未产生影响,但是却使卟啉的荧光发生了强烈的猝灭,荧光寿命缩短.说明在基态二茂铁与卟啉之间未发生作用,而在激发态发生了较强的电子和能量的传递.与相应的meso-四(4-苯甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物相比,meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的反饱和吸收性能降低,但是非线性光学性质仍然优于性能优良的富勒烯C60.     

液体氯丁二烯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物基聚氨酯-聚苯乙烯互穿网络聚合物

合成了一系列液体氯丁二烯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物(CP-HEMA)聚氨酯-聚苯乙烯互穿网络聚合物(PU-ST-IPN)。表征了物理性能和密度行为。密度效应在体系中较为明显,其增值为0.030g/cm³,同时其抗张强度的提高也是显著的。通过60%PU透射电镜照片,观察了微相分离形态结构。分散于PU相中的ST微区尺寸大约为500-4000Å。与PU-MMA-IPN体系比较,该体系相界分明,相分离程度大。直到60%PU,没有相转变发生,ST相是分散相,PU相是连续相。形成PU相的相对反应速率比苯乙烯的聚合速度快是造成上述现象的主要原因。微区尺寸分布和密度效应证明,此IPN体系在分散相的界面上两个网络是互穿缠结的。     

包含倾斜晶界的双晶ZnO的热输运行为

用嵌入位错线法和重合位置点阵法构建含有小角度和大角度倾斜角的双晶氧化锌纳米结构.用非平衡分子动力学方法模拟双晶氧化锌在不同倾斜角度下的晶界能、卡皮查热阻,并研究了样本长度和温度对卡皮查热阻和热导率的影响.模拟结果表明,晶界能在小角度区域随倾斜角线性增加,而在大角度区域达到稳定,与卡皮查热阻的变化趋势一致.热导率随样本长度的增加而增加,卡皮查热阻表现出相反的趋势.然而随着温度的增加,热导率和卡皮查热阻都减小.通过比较含5.45°和38.94°晶界样本的声子态密度,发现声子光学支对热传导的影响不大,主要由声子声学支贡献,大角度晶界对声子散射作用更强,声学支波峰向低频率移动.     

水热法制备铝掺杂二氧化锰及其储锌性能的研究

可充电水系锌锰电池成本低、环保无毒、安全性好,在大规模储能领域具有广阔应用前景.然而,该电池中不仅存在MnO2正极导电率低、结构稳定性差等问题,而且存在负极锌枝晶生长与析氢腐蚀问题,这严重制约了电池循环稳定性的提升.本文采用水热法制备了Al掺杂二氧化锰作为锌锰电池的高稳定性正极材料,并通过X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)详细讨论了Al掺杂对MnO2物相、形貌、含水量与电化学性能的影响.研究表明,Al掺杂不仅使样品由微米级β-MnO2转变为纳米级α-MnO2,还使产物中结晶水含量增加.作为锌锰电池正极材料,所制备的Al掺杂MnO2在1 A·g-1高电流密度下500次循环后剩余容量高达150.1 mAh·g-1,循环稳定性远优于未掺杂的MnO2样品(500次循环后容量为97.8 mAh·g-1).本研究对高性能锌锰电池的开发具有一定启示意义.     

碱土金属吸附二维α_1硼烯结构和性质研究

采用密度泛函理论系统计算和研究了碱土金属(铍、镁和钙)单原子、二聚体、双原子吸附新型二维α_1硼烯后众多可能的吸附点和吸附情况.通过体系总能量的计算,鉴定了不同吸附体系最稳定的几何构型,并对其稳定性进行了详细地分析和讨论.经研究发现单原子铍和镁最低吸附点是空心位,而钙是顶位附近.通过吸附能计算发现二聚体碱土金属吸附硼烯后体系的稳定性高于单原子情况,但低于双原子吸附,表明碱土金属原子倾向于孤立地吸附于各自最低能量吸附点,而不是以团簇形式吸附.通过电荷转移和态密度进一步分析和讨论了碱土金属原子与硼烯的相互作用和成键方式,发现碱土金属与硼烯之间同时具有离子键和共价键性质.     

三电极气体火花开关导通电流及其电磁辐射特性

针对三电极气体火花开关工作时产生的强电磁辐射,首先对开关的导通电流及其电磁辐射进行了理论分析,利用CST电磁仿真软件对气体火花开关开展了静电场仿真研究,分析了开关短程导通时的击穿场强;其次对三电极气体火花开关的导通电流和远场辐射场强进行了实验测量,对实验结果进行分析和总结;最后采用电磁屏蔽方法对开关的强电磁辐射进行了有效抑制。研究结果可以为有关脉冲功率装置的电磁辐射及防护提供参考和借鉴。     

pH刺激响应水凝胶微观结构动力学的超快红外光谱研究

本文合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯/丙烯酸共聚水凝胶,并在不同pH条件下表征其宏观溶胀行为. 以硫氰酸根阴离子作为局部红外探针,结合傅里叶变换红外光谱和超快红外光谱学研究了pH刺激响应水凝胶的微观结构动力学. 超快红外光谱数据表明,当水凝胶体系的pH从2.0变为12.0时,硫氰酸根探针的振动弛豫时间常数从(14±1) ps增加到(20±1) ps. 转动各向异性测量结果进一步表明,硫氰酸根探针的转动受到水凝胶中形成的三维网络结构的限制. 尤其是在pH为7.0时,SCN探针的旋转不会衰减到零.     

EDTA辅助水热法合成BiYO3及其高效光还原CO2性能研究

新型光催化剂的研制是光驱动下CO₂转化为高附加值化学品或燃料的核心问题,对实现“碳达峰·碳中和”目标具有重要意义。本文通过乙二胺四乙酸(EDTA)辅助水热法合成一系列新型Bi-Y-O光催化剂体系,发现样品的晶体结构随EDTA的添加量不同而发生变化。添加0.4 g EDTA或未添加EDTA时均可得到BiYO₃晶体,而添加0.8 g和1.2 g EDTA时分别制得Bi_1.46Y_0.54O₃和Bi₃YO₆晶体。光催化CO₂还原性能测试结果表明,添加0.4 g EDTA制备的BiYO₃具有最佳光催化CO₂还原活性,其CO产率为18.29 μmol·g^-1·h^-1,且3次循环使用后CO产率仍达17.32 μmol·g^-1·h^-1,明显高于其他样品。结合表征结果分析可知:EDTA的引入不仅可调控BiYO₃的结构形貌,而且拓宽其光响应范围、提高光生电子-空穴的分离效率,从而增强光催化还原CO₂性能,为新型高效B-Y-O光催化体系的研究提供基础科学数据。