密度泛函理论在分子磁学中的应用2.混合桥联三核镍配合物自旋交换作用

用密度泛函理论结合对称性破损方法(DFF-BS)研究了混合桥联三核镍配合物的磁交换耦合作用．这类化合物是由三唑和异硫氰酸根桥联形成的混合桥配合物．计算表明,在标题化合物中,三唑桥传递反铁磁耦合作用,而异硫氰酸根桥传递铁磁耦合作用;并且,随着异硫氰酸根取代三唑桥的数目增加,配合物的铁磁作用增强,在一定意义上说明了混合桥磁耦合作用的加合性．Mulliken自旋布居分析表明,无论是三唑桥还是异硫氰酸根桥,它们的磁交换作用机理都是磁中心的自旋离域．分子磁轨道分析显示,对于三唑桥,在局域磁轨道之间存在着强的轨道作用,导致了反铁磁耦合;对于异硫氰酸根桥,局域磁轨道之间弱的相互作用,表现了铁磁耦合作用．对标题化合物的研究说明了DFF-BS方法可用于三核体系磁交换作用的研究．     

(Y,Gd)BO_3∶Eu~(3 )荧光粉的合成及粒度控制

使用草酸共沉淀法合成了钇钆铕氧化物生粉,以此为原料合成了PDP用(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光粉;研究了各种因素对(Y,Gd)BO3∶Eu3 荧光粉相对亮度及粒度的影响。结果表明,加入适当的添加剂可以有效控制荧光粉的粒度和颗粒形貌,但加入量过多会影响荧光粉的亮度;温度、保温时间、预烧、硼酸配比等参数均对荧光粉度及粒度有较大影响。给出了优化的工艺参数,按此工艺可以直接合成粒度2～4μm的荧光粉,无须球磨分散。在λex=147nm激发时,该荧光粉色坐标x=0.644,y=0.356。     

氢化诺卜醇及其烷基醚的合成与表征

由β-蒎烯与多聚甲醛反应制得诺卜醇,然后用Ni(R)催化氢化制得氢化诺卜醇(ROH),再将氢化诺卜醇与亚硫酰氯反应制得氢化诺卜基氯(RCl),由RCl分别与6种醇钠反应合成了6种氢化诺卜基烷基醚,各产物的得率均在92%以上,GC纯度95%以上。各产物都用IR,1H NMR,13C NMR与MS进行了结构表征。     

球磨参数对锂离子正极材料Li2FeSiO4电化学性能的影响

以碳酸锂、草酸亚铁、纳米二氧化硅为原料,采用机械球磨和固相法相结合的方法制备了Li2FeSiO4正极材料(F)。研究了球磨参数对F电化学性能的影响。结果表明,在球磨速度为500 rad.min-1,球料比[m钢球∶m原料]为15∶1,球径为3 mm的条件下制备的F具有较好的电化学性能。     

基于石墨烯及CeO2-Au的一次性弓形虫IgM抗体免疫传感器

在丝网印刷碳电极(SPCE)表面修饰石墨烯-壳聚糖(GPCS)复合膜和CeO2-Au纳米粒子,利用CeO2-Au纳米粒子对弓形虫特异性抗原(Tg-Ag)的固定,构建了用于弓形虫IgM抗体(Tg-IgM)检测的一次性电流型免疫传感器.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对该免疫传感器的修饰进行表征,利用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)进行电化学性能检测.响应电流与Tg-IgM的浓度在7.5×10-4～24 AU mL-1的范围内呈线性相关,检测限为4.4×10-4AU mL-1.该免疫传感器具有良好的灵敏度、特异性、稳定性和重复性.与ELISA方法相比,该方法结果可靠,孵育时间短,可用于临床上Tg-IgM的检测.     

罗丹明B衍生物的合成及其对Cu2+,Hg2+的识别研究

以罗丹明B-酰肼和2-羟基-3-喹啉醛缩合反应得到新型罗丹明B衍生物L,其结构经1H NMR,MS及元素分析表征.通过紫外光谱法和荧光光谱法研究了目标物L在CH3CN-H2O溶液中与金属离子的识别特性.结果表明:目标物L作为探针可选择性比色识别Cu2+和荧光识别Hg2+.随着Cu2+或Hg2+的滴加,探针L的内酰胺环结构发生开环,并形成L-Cu2+1∶1配合物或L-Hg2+1∶2配合物,识别过程均是可逆的.     

新型层状晶态聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵有机聚合物-无机杂化材料的合成与表征

将苯乙烯-苯乙烯基膦酸共聚物、 二水合醋酸锌和磷酸二氢铵在温和的条件下反应, 通过调节无机磷酸盐和有机膦酸的比例, 合成了一系列有机聚合物-无机杂化材料聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵. 通过FTIR, TG, XRD, SEM和TEM等手段对其进行表征并测试了其催化性能. 结果表明, 聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵是一种新型层状晶态的有机聚合物-无机杂化材料, 具有较高的热稳定性和特殊的多孔结构. 将其作为催化剂载体, 以芳香二胺作为连接基团, 轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)制备了多相催化剂, 并用于非功能化烯烃的不对称环氧化反应. 催化实验结果表明, 该催化剂在以m-CPBA/NMO为氧化体系催化α-甲基苯乙烯和茚的反应中显示出优良的催化性能, 如催化茚的e.e.值可达99%, 并且可以回收利用, 循环使用8次仍具有较好的催化活性, 具有潜在的工业应用价值.     

NaF-M(M=Fe,Cu)钠离子电池转换正极材料的研究

以纳米TiN为研磨剂,采用机械球磨技术制备了NaF-M（M = Fe, Cu）纳米复合物,探索了这类复合物作为钠离子电池转换正极材料的可能性. 电化学测试表明,NaF-Fe和NaF-Cu纳米复合物电极在钠离子电解液中能实现与Na⁺的逆向转换反应,其可逆放电容量达150 mAh.g^-1以上,并具有较好的循环寿命. 只要创造了适合相转变反应进行的微区结构,钠离子的转换反应也可以通过可逆的电化学转换反应实现,并从起始的富钠放电态直接充电至贫钠的荷电态. 本工作为开发高容量钠离子电池正极材料提供了新途径.     

二维氧化钛纳米页

单层氧化钛纳米页(titania nanosheets)是一种厚度仅为0.7 nm的新型二维纳米材料,具有许多不同于块体氧化钛的优异性质,如:高各向异性、单晶性质、胶体和聚电解质特性、大比表面积、高表面能和量子尺寸效应等。在光电转换、磁光效应、高介电常数器件、电化学能量储存、湿敏传感器、自清洁和光催化等领域极具应用前景。本文首先总结了氧化钛纳米页的基本性能,如:光吸收性能、光致发光性能、光电化学性能、光诱导亲水性能和晶相转变温度差异等,概述了氧化钛纳米页的制备及组装方法,接着分别以薄膜片、纳米管、中空微球、超薄多层复合薄膜为代表,介绍了氧化钛纳米页组装得到的新型材料及其特点,然后介绍了氧化钛纳米页的掺杂改性,从拓宽光吸收带边、提高电子迁移速率和提高磁光效应三个角度,归纳总结了离子掺杂与氧化钛纳米页性能之间的关系,最后对氧化钛纳米页未来的研究发展趋势提出了展望。