Ab initio studies on vibrational spectra of XSO2NCO (X = F,Cl): harmonic force fields and frequency assignments

The harmonic vibrational force fields and the IR spectrum of XSO₂NCO (X= F, C1) molecules have been studied usingab initio HF/SCF method with the 6-31G’ basis set. Theab initio harmonic force fields are scaled empirically using the scaled quantum mechanical (SQM) method of Pulay. A set of scale factors are optimized by the least-squares fitting to the experimental frequencies of FSO₂NCO and then are transferred to CISO₂NCO to give ana priori prediction of its fundamental frequencies. The average deviations between the theoretical frequencies and the experimental values for FSO₂NCO and C1SO₂NCO are 3 and 5 cm^-1, respectively. The assignments of the fundamentals for these two molecules are also made atcording to the potential energy distributions and theab initio IR intensities Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 29673029)     

磁粒子成像示踪剂的研究进展

磁粒子成像是基于功能和断层影像技术检测磁性纳米粒子空间分布的示踪方法, 具有正向的对比信号、 较低的组织背景、 无限的组织穿透深度、 非侵入性成像以及无电离辐射等优点, 是近年来一种很有前途的生物医学成像技术. 磁粒子成像信号是通过在无场点切换磁性纳米粒子的磁自旋矢量来产生的. 磁粒子成像的灵敏度和空间分辨率都高度依赖于作为磁粒子成像示踪剂的磁性纳米粒子本身的磁性能, 因此目前的研究主要集中在磁性纳米粒子的设计和合成上. 本文重点介绍了磁粒子成像示踪剂的最新研究进展, 总结了可作为磁粒子成像示踪剂的磁性纳米粒子的种类、 合成方法、 性能以及生物医学应用, 以期为磁粒子成像的未来研究提供参考.     

单细胞核酸编码扩增成像分析

单细胞成像可在单细胞水平观测目标物位置、 确定目标物含量, 在生命科学与临床医学研究领域应用广泛. 核酸编码扩增技术利用特定分子反应将待测目标识别转化为核酸条码的扩增, 具有探针种类多、 易编程、 反应条件温和及信号放大效率高等特点, 在单细胞低丰度、 高灵敏、 多目标物成像中优势显著, 为理解细胞状态、 探索生命过程提供了新思路. 本文综合评述了核酸编码扩增在单细胞荧光成像领域的研究进展, 以目标物的编码方式为分类依据, 系统阐述了固定细胞原位成像和活细胞成像中不同目标物编码与扩增成像方式的区别, 并对活细胞成像中多重检测面临的问题以及未来发展前景进行了展望.     

基于深度学习理论的有机合成课程教学改革

有机合成既是有机化学学习中的一个独立构成部分,也是安排于有机化学课程之中的重要学习主题。在目前的有机合成课程教学中,教师的自觉性引导不足,学生容易陷入浅层学习状态,导致教学效果不佳。结合有机化学学科特点,从有机合成课程教学现状出发,围绕深度学习教学设计的四要素——深度学习目标、挑战性学习主题、深度学习活动、持续性评价,以典型的教学片段为例阐述深度学习理论在教学实践中的应用,为相关教学工作提供参考。     

基于铜金属有机配合物的热活化延迟荧光材料

具有热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)特性的配合物可以同时利用单重态和三重态激子,因此发光量子效率较高,近年来受到广大科研工作者的关注。特别是铜金属有机配合物,最低单重态和最低三重态的能量差较小,又可以通过不同配体或取代基进行调节,所以具有较好TADF性能。本文根据配位原子的类型,汇总和分析了近5年具有TADF性质的铜配合物的结构特点和发光性能,并简要讨论了其在有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)中的潜在应用。     

石墨烯包覆天然球形石墨作为锂离子电池的负极材料，是否需要乙炔黑导电剂？

我们通过包覆炭化的方法制备得到了石墨烯包覆的天然球形石墨(G/SG)材料,并使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及多种电化学测试手段考察了不同石墨烯含量的复合材料的形貌结构及电化学性能。我们发现,在不添加乙炔黑(AB)的情况下,G/SG复合材料表现出较高的首次库伦效率,很好的循环稳定性和高倍率性能。当石墨烯包覆量为1%时,材料50次循环后的可逆容量可与添加10%AB的天然石墨电极(SG)等同;当石墨烯包覆量为2.5%时,材料的比容量完全高于添加10%AB的石墨电极。材料电化学性能的改善归因于石墨烯的包覆。一方面,石墨烯的柔软可变性可以保证天然石墨颗粒在充放电过程中的结构完整性,从而有效改善材料的循环稳定性;另一方面,石墨烯的存在提高了电极的导电性,促进更好导电网络的形成。因此,石墨烯包覆天然球形石墨材料中,石墨烯不仅是活性物质,也发挥导电剂的作用。当添加5%的乙炔黑时,在50 mA·g^-1电流循环50次后,5%G/SG电极的可逆容量从381.1 mAh·g^-1提高到404.5 mAh·g^-1,在1 A·g^-1电流时可逆容量从82.5 mAh·g^-1提高到101.9 mAh·g^-1,这表明G/SG电极仍然需要乙炔黑导电剂。乙炔黑颗粒填充在复合材料的空隙中,通过点接触的形式连接到G/SG颗粒,与石墨烯协同作用形成了更加有效的导电网络。尽管石墨烯包覆和乙炔黑添加对天然石墨电极具有积极的影响,例如增加了天然石墨电极的导电性和储锂性能(包括可逆容量,倍率性能和循环性能),但随着石墨烯或乙炔黑的增加,电极密度通常会降低。因此,在实际应用中应考虑石墨负极材料的质量和体积容量的平衡。这些结果对天然石墨的进一步商业应用具有重要意义。我们的工作为天然石墨电极在锂电池中的电化学行为提供了一种新的认识,并且有助于制备更高性能的负极材料。     

K8[Fe(H2O)W11MnO39]/PANI/V2O5三元复合材料的制备、表征及光催化性能研究

本文运用静电自组装法合成了一种新型三元复合材料K₈[Fe(H₂O)W₁₁MnO₃₉]/PANI/V₂O₅,并采用IR、UV、XRD、XPS、SEM、氮气吸附等方法对其进行表征;然后,以龙胆紫为有机污染物进行光催化实验,对此三元复合催化剂的降解性能进行研究。结果表明:K₈[Fe(H₂O)W₁₁MnO₃₉]/PANI/V₂O₅已被成功复合,且仍然保持Keggin结构,稳定性能良好;在pH=2,龙胆紫C初=5 mg·L^-1,此催化剂用量为5 mg的条件下,其脱色率高达93.09%。可见,此复合催化剂具有优异的研究潜力和实用价值。     

N-月桂酰基甲基丙氨酸钠三元复配体系的协同效应北大核心CSCD

将N‑月桂酰基甲基丙氨酸钠(SLMA)依次与月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)、烷基糖苷(APG1214)分别进行二元及三元复配,通过吊片法、稳态荧光探针法、动态光散射及稳态荧光猝灭法,对SLMA/LAB二元复配体系及SLMA/LAB/APG三元复配体系间的协同增效作用,以及溶液组成对其微极性、平均流体力学半径及胶束聚集数的影响进行了研究,并应用正规溶液理论计算二元及三元复配体系的相互作用参数。结果表明,SLMA/LAB二元复配体系及SLMA/LAB/APG三元复配体系均表现出全面增效的协同作用,其最佳物质的量比分别为n(SLMA)∶n(LAB)=3∶7,n(SLMA/LAB)∶n(APG1214)=3∶7,对应临界胶束浓度(CMC)分别为1.054×10^(−3)和1.595×10^(−4) mol/L,SLMA/LAB二元复配体系趋于形成分布集中的单一形态聚集体,且总体偏小;SLMA/LAB/APG三元复配体系的胶束大小比单一体系分布宽,且其胶束体积明显大于二元复配体系。两种复配体系所形成的胶束聚集数均小于单一体系,形成了更加紧密、稳定、较小的胶束结构。SLMA/LAB二元复配体系及SLMA/LAB/APG三元复配体系中表面活性剂分子间的相互作用力加快了稳定胶束的形成,胶束大小分布较宽,以球状及非球状胶束的形式存在,且复配体系形成了更加紧密的胶束结构。     

Surface domain potential difference-mediated efficient charge separation on a defective ZnIn2S4 microsphere photocatalyst

Low-efficiency charge separation in metal sulfides is a major obstacle to realizing high photocatalytic performance. Herein, we propose the concept of a similar surface domain potential difference between adjacent microdomains with and without surface S vacancies on ZnIn₂S₄ to mediate charge separation. Defective ZnIn₂S₄ microspheres (DZISNPs) are prepared through a solvothermal method combined with a low-temperature hydrogenation surface engineering strategy. The as-prepared DZISNPs with a narrowed bandgap of 2.38 eV possess a large specific surface area of 178.5 m² g^?1, a pore size of 6.89 nm, and a pore volume of 0.36 cm³ g^?1, which further improves the visible light absorption. The resultant DZISNPs exhibit excellent visible light activity (2.15 mmol h^?1 g^?1), which is ～two-fold higher than that of the original DZISNP. The experimental results and DFT calculations reveal that the enhanced property can be a result of the surface S vacancy-induced surface domain potential difference, promoting the spatial separation of electrons and holes. Furthermore, the long-term stability of the DZISNPs indicates that the formation of surface S vacancies can inhibit the photocorrosion of ZnIn₂S₄. This strategy provides new insights for fabricating highly efficient and stable sulfide photocatalysts.     

钠离子电池用高性能锑基负极材料的调控策略研究进展

锑(Sb)具有高的理论比容量、较小的电极极化、合适的Na⁺脱嵌电位、价格低廉以及环境友好的优势,而成为一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料。但是,Sb基负极材料的一个重要挑战是在循环过程中高比容量伴随着大的体积变化,进而导致活性材料粉化,并从集流体上脱落,这大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用。因此,如何解决Sb基负极材料充放电过程中体积膨胀问题对于高性能的钠离子电池设计是至关重要的。本文详细综述和讨论了Sb基材料的结构-性能关系及其在钠离子电池中的应用,详细介绍了钠离子电池Sb基负极材料在氧化还原反应机理、形貌设计、结构-性能关系等方面的最新研究进展。本综述的主要目的是探讨影响Sb基负极材料性能的决定因素,从而提出有前途的改性策略,以提高其可逆容量和循环稳定性。最后,对Sb基钠离子电池负极材料的未来发展、面临的挑战和前景进行了展望。本文可为Sb负极材料的构建和优化提供具体的观点,阐明了Sb基负极材料未来的发展方向,从而促进钠离子电池的快速发展和实际应用。