基于沸石咪唑酯骨架-8的LiFePO_4改性

商业化LiFePO_4(LFP)正极材料的导电性一直是制约其性能提高的关键。为了提高LFP的性能,利用沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)制备多孔碳材料(CZIF-8)改善商业化LFP正极材料的导电性,对比了两种改性LFP的方法:1)将退火的ZIF-8以物理混合的方法与LFP混合制得LFP/CZIF-8正极材料;2)ZIF-8在LFP表面原位生长后退火制得LFP@CZIF-8正极材料。X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸脱附(BET)和拉曼光谱等测试证明,改性后的LFP仍具有橄榄石型结构,同时出现了具有介孔结构的石墨化碳材料的特征。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试证明LFP/CZIF-8样品中LFP与CZIF-8之间未形成链接结构,而在LFP@CZIF-8样品中二者形成了核壳结构。电化学阻抗测试(EIS)表明,改性后样品的离子传输阻抗明显减小,说明两种方法均提高了LFP的导电性。充放电循环测试表明,两种改性方法均能提高LFP的循环性能和库伦效率。不同的是,倍率性能测试表明,LFP/CZIF-8样品的高倍率性能比LFP@CZIF-8样品更有优势,在10.0 C电流倍率下能够达到57.8 m A·h/g。这一研究为商业化锂离子电池电极材料的改性提供了新的思路,并且通过方法优化为产业化做了铺垫。     

基于杂环羧酸配体的金属有机骨架化合物合成、表征及性质研究

以噻吩-2,5-二羧酸为主要配体,借助第二配体----4,4-联吡啶或者邻菲罗啉通过水热法合成了三种MOFs材料,分别是[Cd (tdc) (bpy)]n、[Zn (tdc) (bpy)]n、[Co (tdc) (phen)]n。利用X射线单晶衍射仪、红外光谱仪对三种MOFs材料进行了结构表征与分析,同时利用荧光光谱仪、热重分析仪和电化学工作站测定了三种MOFs材料的荧光性质、热稳定性和MOFs材料修饰玻碳电极的电化学行为,结果表明,三种MOFs材料比配体更好的荧光强度和热稳定性,制备的[Co (tdc) (phen)]n修饰玻碳电极,对铁氰化钾溶液和含1.0mmol/L NaNO2的pH = 5 PBS溶液,均比裸玻碳电极表现出更强的循环伏安响应,有望作为修饰剂应用于修饰玻碳电极中。     

耐高盐碱蓬对湿地土壤中金属元素的富集特征研究

基于秦皇岛滨海湿地人工种植耐高盐碱蓬修复工程试验,通过分析湿地土壤沉积物及耐高盐碱蓬中不同金属元素的含量与变化,研究了耐高盐碱蓬对金属元素的富集特征。结果显示:湿地沉积物中Fe、Mn、Cr、Pb和Zn的浓度较高,分别为8 210. 94、110. 04、8. 78、8. 25、10. 95 mg/kg,Cd的浓度最低,平均值为0. 022 mg/kg,湿地试验区土壤中同一金属元素变异程度较小,分布较均匀。碱蓬体内重金属含量根据采集地点的不同有差异,但与各站位中土壤的重金属分布特征存在正相关性;其中碱蓬内Fe、Mn、Zn、Cu的平均含量相对较高,且Fe、Mn、Ni、Cu、As、Cd、Pb元素在碱蓬根中的平均含量高于茎叶,而Cr在茎中的平均含量最高,Zn和Mo在叶中的含量最高。碱蓬的根、茎、叶对Cd的富集效果最好,其次为Mo、Cu,对Fe、Mn、Zn、As和Pb的富集效果相对较差,说明碱蓬对沉积物中不同金属元素的富集移出率存在差异。金属元素在碱蓬中的转移系数研究表明,Mo、Zn、Cd和Mn等元素可由根部转移到叶中,而Fe、Ni、Pb、As和Cu等金属元素固定在根部,该研究可为利用碱蓬修复湿地重金属污染提供理论基础。     

羧基化多壁碳纳米管分散固相萃取/气相色谱-质谱法测定茶青中18种多氯联苯

建立了超声提取、分散固相萃取净化结合气相色谱-质谱(GC-MS)同时检测茶青中18种多氯联苯(PCBs)的方法。样品经正己烷-丙酮(1∶1,体积比)超声提取,通过甲苯溶剂置换后,用羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)和N-丙基乙二胺(PSA)吸附剂净化,在GC-MS选择离子监测模式下进行测定,以保留时间和特征离子丰度比定性,基质匹配标准溶液外标法定量。优化了气相色谱-质谱条件,考察了提取溶剂及吸附剂种类和用量、提取时间和净化时间对分析结果的影响。在最优实验条件下,18种PCBs在5～500μg/kg范围内线性关系良好,相关系数不低于0. 999 8;在5、10、100μg/kg加标水平下,平均回收率为92. 3%～111%,相对标准偏差(n=6)为1. 2%～7. 9%;方法检出限为0. 5～1. 4μg/kg,定量下限均为5μg/kg。该法操作简单、快速准确、灵敏度高、样品净化效果好,可用于茶青中18种PCBs的同时检测。     

RCOO-取代的镍(Ⅱ)配合物单组分高效催化乙烯均聚和共聚反应

合成并表征了含RCOO-基团的单核(Ni¹~Ni²)及双核(Ni³)镍配合物[(2,6-R₂-C₆H₃)—N=C(H)—(3-Ph-5-PhCOO-2-O-C₆H₂)-κ²-N,O]Ni(CH₃)(pyridine)](R=iPr;3,5-tBu₂C₆H₃),并用于催化乙烯均聚和共聚反应。 作为单组分催化剂,这些配合物可以有效地催化乙烯聚合得到中等相对分子质量的支化聚乙烯(PE)。 供电性的PhCOO—基团促进了催化剂Ni¹的引发,从而在低温下比Ni⁰活性更高。 引入大位阻的2,6-(3,5-二叔丁基苯基)苯胺基团,催化剂Ni²在5×10⁵ Pa下的活性高达1.8×10⁶ g PE mol^-1·Ni^-1·h^-1,是活性最高的水杨醛亚胺中性镍催化剂之一。 与相应的单核催化剂相比,双核催化剂Ni³对三苯基膦具有更好的耐受性。 这些催化剂可催化乙烯与1,5-己二烯、1,7-辛二烯、6-溴-1-己烯或10-十一烯酸甲酯的共聚合,制备功能化聚乙烯。     

2-(1H-1,2,4-三唑-3-基)吡啶MnⅡ配合物的合成、结构及荧光性质

采用水热合成法,通过配体[2-(1H-1,2,4-三唑-3-基)吡啶](2-HTP)与MnSO₄·H₂O中的Mn²⁺离子组装配位,得到一个结构新颖的配合物[Mn(C₇H₅N₄)·(SO₄)·2H₂O](1),对其进行元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射、固体荧光以及热重分析等测试。 结构分析表明,配合物1属于单斜晶系P2₁/n空间群,部分晶胞参数:a=1.16373(12) nm,b=0.79324(9) nm,c=1.40241(15) nm,V=1.1996(2) nm³,Z=4。 在配合物1中,配体2-HTP与Mn²⁺离子以双齿的方式配位,Mn²⁺离子还与两个结晶水分子相连并与SO42-中O原子的桥联作用连接成为一维的链状结构。 此外,配体的芳香环之间还存在弱的π-π空间堆积效应,通过对配合物进行固体荧光测试表明其具有良好的蓝光性质,在477 nm处存在较强的荧光发射峰。     

磷钼酸和钛硅纳米复合氧化物构筑高活性氧化脱硫催化剂

采用溶胶凝胶法合成了钛硅纳米复合氧化物(TiO₂-SiO₂),并以其为载体用原位合成技术或浸渍法负载Keggin结构磷钼酸(HPMo)制备了复合催化剂,使用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、紫外可见光谱仪(UV-Vis)、X射线衍射光谱(XRD)和比表面分析仪(BET)等测试手段对催化剂的结构进行表征。 结果表明,采用原位法合成的催化剂为纳米粒子,纳米晶骨架内存在微孔和介孔共存的孔道结构。 原位合成技术或浸渍法制备的催化剂中HPMo保持Keggin骨架结构。以模拟油品(二苯并噻吩、苯并噻吩或噻吩的正辛烷溶液)的氧化脱硫为探针反应,在选定的条件下:硫含量为200.0 g/g的正辛烷溶液和无水乙醇各10.0 mL,反应温度60 ℃,催化剂质量0.15 g,n(H₂O₂)∶n(S)=5∶1,二苯并噻吩的脱除率高于96.0%,产物中硫含量低于10.0 μg/g。 在相同的实验条件下,受电子云密度的影响,脱硫由易到难的顺序为二苯并噻吩>苯并噻吩>噻吩。 催化剂循环使用4次后活性未见明显降低,是一类绿色的模型有机硫化物氧化脱除工艺用催化剂。     

蛋氨酸亚砜/蛋氨酸亚砜还原酶荧光检测研究进展

蛋白质蛋氨酸亚砜化是一种重要的氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰,不仅是氧化应激的重要标志物之一,也是一种蛋白质功能调控开关可影响活性氧信号转导,与一系列疾病尤其是神经退行性疾病的发生发展密切相关。 在许多生物体中,蛋氨酸亚砜还原酶是目前已经发现的唯一能将蛋白质蛋氨酸亚砜还原为蛋氨酸的物质,可以修复氧化损伤蛋白,恢复蛋白质功能,调控细胞氧还平衡,对相关疾病的治疗具有非常重要的意义。 本文重点介绍蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶的结构和催化机理,综述蛋氨酸亚砜和蛋氨酸亚砜还原酶荧光探针的部分研究进展,对该领域的研究前景进行展望。     

基于核酸和蛋白的生物大分子热致液晶研究进展

生物固体大分子诸如核酸、蛋白和病毒颗粒,因其尺寸超出了分子间作用力的范围,升温之后会导致它们降解而无法形成生物大分子的液体形态。 因此,发展新型的合成和制备策略,实现无溶剂包覆的生物大分子的流体态及其应用,是一个崭新的研究领域。 结合我们前期工作,简要介绍了核酸、蛋白流体(液晶态和液体态)材料的制备及性质。 借助静电力自组装,上述生物大分子能够与带有相反电荷的表面活性剂结合,形成热致液晶材料,其热致液晶性质使得生物分子具有长程有序性和流动性,在此基础上,可以探索生物大分子在无水环境下的技术应用。     

钙钛矿二维纳米材料的合成和发光研究进展

钙钛矿纳米材料的研究取得了飞速发展:一方面,合成方法不断涌现,已经可以实现从零维纳米晶、一维纳米线到二维纳米片的形貌精确控制,对其尺寸和维度依赖的光学性质认识也不断深入;另一方面,钙钛矿纳米材料的光学和光电子应用也得到了快速发展,其中,基于钙钛矿量子点的光致发光和电致发光技术最受关注。 由于钙钛矿的天然层状结构,通过配体调控很容易制备出二维纳米材料,其发光性能可以通过层数和组分进行调节,最高量子产率超过85%,且具有偏振发光特性,有望成为一类新型发光材料。 本文从制备方法、光致发光和电致发光应用等方面综述了基于钙钛矿二维纳米材料的进展,并对其未来的发展方向进行讨论。