“聚沙成塔”——硅元素及其化合物*

硅是地壳中丰度较高的元素之一,也是生活中当之无愧的主角元素之一。针对当今社会最关心的信息、能源和健康等领域,着重介绍硅单质、硅酸盐和氧化硅,以及有机硅在这些领域中所起的重要作用和背后的化学基本原理,并简单展望其未来的发展方向。     

有序介孔二氧化硅对正丁醛的吸附性能

合成了一系列具有不同孔结构与性质的有序介孔二氧化硅材料SBA-15、MCM-41、SBA-16、KIT-6,同时通过改变水热温度制备了不同孔径大小的SBA-15,并利用小角X射线散射、透射电镜、扫描电镜和氮气吸附-脱附等手段,对其介孔结构进行了表征.以正丁醛为探针分子,考察了其对有机醛的吸附,并与Y-沸石的吸附性能做了对比.结果表明,材料的介孔比表面积与其对正丁醛的吸附量成正比,吸附等温线符合Langmuir模型,属于单层吸附,具有最大介孔比表面积的MCM-41对正丁醛的吸附量最大(484 mg·g-1).最后将SBA-15添加到卷烟滤嘴中,实验结果表明,SBA-15能显著降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量.     

新型三维锰(II)配位聚合物[Mn2(NDC)2(DMF)2(H2O)]n·nDMF(NDC=2,6-萘二酸)的合成与表征

通过四水合氯化锰(II)与2,6-萘二酸在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中的反应,获得了一种新的配位聚合物[Mn2～(NDC)2～(DMF)2(H2O)]n*nDMF (1). X射线单晶衍射分析表明,该配位聚合物属正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数a=1.8334(2) nm, b=1.6046(17) nm, c=2.3706(3) nm, V=6.974(13) nm3, Z=8, Dc=1.471 g/cm3, Mr=772.50, μ=0.790 mm-1, F(000)=3176, S=0.951, (Δ/σ)max=0.001, Δρmax=0.539, Δρmin=-0.351,最后的一致性因子为R=0.0335, wR=0.0859.八面体锰(II)离子与2,6-萘二酸配体的连接导致形成了无限的三维网状结构.该网状结构在b轴方向具有一维的菱形孔道(0.7 nm×1.2 nm),孔道的空穴被配位和非配位的溶剂分子所填充.     

介孔氧化铁材料快速、高效富集分离磷酸化肽段和蛋白的新方法研究

以0.1μmol/Lβ-casein磷酸化蛋白酶解液为对象,利用在酸性条件下对PO43-能够特异性吸附的氧化铁材料为新载体,对介孔氧化铁材料富集分离磷酸化肽段的孵育液酸含量、孵育液有机溶剂含量和洗脱液选择的条件进行了优化,结果表明:室温条件下,在含有0.1%乙酸和30%乙腈的孵育液中孵育5min后,经1mol/LNH3.H2O溶液的洗脱,介孔氧化铁可有效地将磷酸化肽段从蛋白酶解液中富集分离。本方法也可以选择性地提取α-casein磷酸化蛋白,实现了简单、快速、高效的磷酸化肽段和蛋白的富集分离。同时,通过MALDI-TOF串级质谱分析,成功地完成了在优化条件下分离出的磷酸化肽段磷酸位点的鉴定。     

三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

中孔分子筛SBA-15作为液相色谱固定相以及在巯基化合物分离中的应用

采用共表面活性剂法合成了孔道结构高度有序、孔径较大且粒径均匀的SBA－15颗粒，并在此基础上研究了其作为毛细管液相色谱柱的填料基体的特性。在SBA－15材料上进行C18官能团化前后，分别对4种巯基化合物即半胱氨酸、谷胱甘肽、多巴胺和6－巯基嘌呤进行了分离分析。     

"面包圈"状高有序度大孔径介孔分子筛SBA-15的合成

介孔材料因其高度有序的大孔径、较佳的催化吸附性能、良好的电磁性质及易于剪裁而引起人们极大的兴趣[1～9].人们已相继合成了介孔氧化硅薄膜[3,10]、球[12]、空心球[4,13]和纤维[12～15]等,并设法控制中孔材料晶体外貌[3～9,15～21].最近,我们报道了利用多相组装和无机晶体(如NaCl,LiCl)作大孔结构导向剂的方法[16],合成了人造"珊瑚"状介-大孔氧化硅膜[13].Lin等[17]用共表面活性剂法在丁醇存在下合成了多组有序结构的介孔氧化硅空心球; Shio等[21]在完全溶解的硅酸钠和阳离子表面活性剂溶液中,合成了细棒状介孔氧化硅粉末.本文报道一种控制介孔材料颗粒外貌和形状的新方法,即共溶剂法,并以此法合成了高有序度、大孔径、 "面包圈"状介孔氧化硅SBA-15.这种新材料有望在微加工、催化、生物分离、电子器件的矿化、色谱载体等方面得到应用[1～9].     

半晶化双螺旋介孔MnO2的合成和电化学性质

Mesoporous silica KIT-6 has novel three-dimensional gyroidal channel structure, space group of 1a-3d, and ordered tunable pores up to 10 nm. In this paper, such mesostructured silica was employed as hard template to prepare semicrystalline gyroidal mesoporous MnO2. The structure was investigated by XRD, TEM and HRTEM, and found to be of high quality 1a-3d symmetry, in good accordance with the template structure. The material has a BET surface of 118 m2·g^-1 and pore volume of 0.35 cm3·g^- 1 after eliminating template. Mesoporous MnO2 has shown good electrochemical property as supercapacitor material in 1 mol·L^-1 Na2SO4 and 1 mol·L^-1 LiClO4 solutions, but interesting pseudocapacitance behavior was observed in the case of 6 mol·L^-1 KOH. It was found that mesoporous MnO2 performed stable reversible electrochemical behavior with capacitance of 220 F·g^-1 in a potential range of -0.1-0.55 V vs. Hg/HgO in alkaline solution, demonstrating that it is a promising novel electrode material for the fabrication of electrochemical capacitors.     

非水溶剂快速挥发法合成大孔径高有序度介孔有机氧化硅材料

利用非水溶剂快速挥发的方法,以三嵌段共聚物P123等作为结构导向剂,双三乙氧硅基乙烷作为硅源,合成出一系列大孔径(>4nm)、高有序度、具有二维六角结构并且墙壁中含双亚甲基的介孔有机氧化硅(PMO)材料,并通过XRD、TEM、N₂吸附-脱附、29SiNMR和SEM等方法对材料进行了表征.     

基于序列运算理论的不可修复件存储决策模型

针对备件需求数量与备件库存数量的随机特性,应用序列运算理论对其供需随机过程进行动态描述.通过概率性序列的期望值理论定义了备件需求满足率,并建立了一定的备件满足率要求条件下的备件存储决策模型.