光电催化二氧化碳还原研究进展

CO_2是最常见的化合物,作为潜在的碳一资源,可用于制备多种高附加值的化学品,如一氧化碳、甲烷、甲醇、甲酸等。传统的热催化转化CO_2方法能耗高,反应条件苛刻。因此,如何在温和条件下高效地将CO_2转化成高附加值的化学品,一直以来是催化领域的研究热点和难点之一。光催化技术反应条件温和、绿色环保。然而,纯光催化反应普遍存在太阳能利用效率有限,光生载流子分离效率低等问题。针对上述问题,在光催化的基础上引入电催化,可以提高载流子的分离效率,在较低的过电位下,实现多电子、质子向CO_2转移,从而提高催化反应效率。总之,光电催化技术可以结合光催化和电催化的优势,提高CO_2催化还原反应效率,为清洁、绿色利用CO_2提供了一种新方法。本文依据光电催化CO_2还原反应基本过程,从光吸收、载流子分离和界面反应等三个角度综述了光电催化反应的基本强化策略,并对未来可能的研究方向进行了展望。     

二次包覆法制备煤沥青基硅/碳复合物及其锂离子电池性能

本文采用市售纳米硅为硅源,以软化点低、得碳率高、价格便宜的煤沥青作为碳源,通过两步包覆法制备了煤沥青基硅/碳(Si/C/C)复合物,并研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。 结果表明,所得复合物的粒径在300~350 nm间,Si纳米粒子被C包覆并相互连结成C-Si-C网络结构,其中Si含量为27%的硅/碳复合物(Si/C/C-27%)作为锂电池电极材料表现了良好的储锂性能。 在0.1 A/g的小电流密度下,Si/C/C-27%的放电比容量为1281 mA·h/g;在3 A/g的大电流密度下,其放电比容量仍能保持在582 mA·h/g,表现了良好的倍率性能。Si/C/C-27%在2 A/g的电流密度下经过100次的循环后其比容量保持率为76.61%,表现了良好的循环稳定性。 相比于煤沥青基碳的一次包覆所得的硅/碳复合材料(Si/C),Si/C/C有效提高了Si纳米粒子的导电性并抑制了其在嵌锂和脱锂过程中的体积膨胀。 本文提出的二次包覆的新方法为制备具有优异电化学性能的锂离子电池负极材料提供了新的研究思路。     

基于磁珠-适配体的高效液相色谱-串联质谱法检测食品中的黄曲霉毒素B1

本文构建了特异性识别黄曲霉毒素B₁(AFB₁)的磁珠-适配体,并与高效液相色谱-串联质谱联用(LC-MS/MS),建立食品中AFB₁的定量检测方法。 利用碳二亚胺盐酸盐(EDC)活化法,将羧基磁珠进行活化。 活化后的羧基磁珠与5'端氨基修饰的适配体进行孵育结合,通过酰胺反应将适配体共价连接在羧基磁珠表面,固定在磁珠表面的适配体作为捕捉探针将样品提取液中的AFB₁分离,通过LC-MS/MS对AFB₁进行定性和定量分析。 检测结果表明:AFB₁在浓度0.25～25 ng/mL呈良好的线性关系,相关系数R²=0.999,定量检出限为0.25 ng/mL,回收率达到80.3%～92.5%,相对标准偏差(RSD)低于8%。 该方法操作简单、快速便捷、可痕量地检测AFB₁,所制备的磁珠-适配体可重复利用,为定量检测AFB₁提供了另一种技术支持。     

含氮原子桥联吡咯基稀土金属双核配合物的合成及催化ε-己内酯的开环聚合反应

RE(CH2SiMe3)3(THF)2和1.5 equiv.(C4H3NHCH2)2NCH3(1)反应合成得到含氮原子桥联吡咯基稀土金属双核配合物[η1∶η1∶η1-(C4H3NCH2)2NCH3]RE{μ-η5∶η5∶η1-(C4H3NCH2)2NCH3}RE[η1∶η1∶η1-(C4H3NCH2)2NCH3](THF)[RE=Y(2),Er(3),Yb(4)],所得配合物经过核磁共振、红外和元素分析表征,配合物2和4经单晶X-Ray进一步确认结构.同时研究了稀土配合物作为单一组分催化剂催化ε-内酯的开环聚合反应.     

Regulating Gelation Time and Kinetics Analysis Based on the ARGET ATRP Mechanism

A novel activators regenerated by electron transfer (ARGET) atom transfer radical polymerization (ATRP) initiation system composing of an initiator sodium chloroacetate, a catalyst ferric chloride, and a reducing agent ascorbic acid was developed to improve the gelation time of the in situ crosslinked polymer system. The kinetics of polymerization of acrylamide showed features of a living/controlled process in which the concentrations of the growing radicals [P·] are kept constant throughout the polymerization process. Compared with conventional potassium persulfate initiators, the gelation time of the in situ crosslinked polymer system can be improved to 40 h or even longer using the ARGET ATRP initiation system at 80 °C due to the low radical concentration and slow polymerization reaction. Core flooding test showed that the ARGET ATRP initiating system developed could initiate the polymerization reaction of the in situ crosslinked polymer system in the core. However, the gelation time was extended in comparison to that of the result obtained in the bottle, resulting from the dilution and adsorption of ARGET ATRP components during the injection process. The research expands the application field of the ARGET ATRP principle and has a promising prospect on controlling the gelation time of the in situ crosslinked polymer system. © 2020 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci. 2020 , 58, 519–527     

一种天线分子与卟啉染料自组装在染料敏化太阳能电池中的应用

以卟啉分子H2-pTCPP作为基础染料,通过配位自组装的方法将天线分子S3修饰到染料结构中。结果表明经天线分子修饰后染料敏化太阳能电池器件的整体性能得到了极大的改善。天线效应有效地提高了器件的光子捕获能力,光电流得到了显著的提高,并且电荷复合行为也得到了明显的抑制。基于H2-pTCPP的电池器件显示了1.18%的转换效率,而经过天线分子修饰后的Mn-pTCPP+S3显示了2.64%的转换效率,性能提高了1.2倍。     

高稳定性水系锌离子电池正极材料MnO2@MgO的制备与性能

采用共沉淀法和热分解法合成了具有核壳结构的MnO2@MgO微球。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对材料进行表征,结果发现包覆MgO不改变MnO2的结构,包覆层由纳米颗粒组成,厚度约为50 nm。电化学性能结果显示,包覆后材料的放电比容量明显提高,在100 mA·g^-1电流密度下,最大放电比容量为274.3 mAh·g^-1,比未包覆材料提高了12.8%。在1000 mA·g^-1电流密度下经过500次循环后,包覆后材料的放电比容量保持率高达84.1%,表现出优异的循环稳定性。MgO包覆层的存在避免了MnO2与电解液之间直接接触,抑制了电极材料在充放电过程中锰的溶解,从而显著提高MnO2的循环性能。     

香菇生物质基氮掺杂微孔碳材料的制备及其在超级电容器中的应用

采用简易浸泡法和一步碳化/活化法制备香菇生物质基氮掺杂微孔碳材料(NMCs),利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对材料的结构形貌进行表征,并研究了其超级电容特性。测试结果表明,NMCs的微孔比表面积高达1 594 m~2·g~(-1),且拥有更高数量的含氮官能团,其吡啶型含氮官能团比例也有所提高,展现出优异的超级电容特性。在0.5 A·g~(-1)的电流密度下,其比容量高达325 F·g~(-1),当电流密度上升到20 A·g~(-1)时,其比电容仍然高达180 F·g~(-1),表现出优异的倍率性能;同时,在5 A·g~(-1)的电流密度下,电极经历5 000次充放电循环后具有97.7%的比容量保持率,展现出优异的循环稳定性。这主要归因于NMCs超高的微孔比表面积和丰富的含氮官能团。     

Palladium‐Catalyzed Asymmetric [4+3]‐Cyclization Reaction of Fused 1‐Azadienes with Amino‐trimethylenemethanes: Highly Stereoselective Construction of Chiral Fused Azepines

Summary of main observation and conclusion A Pd-catalyzed asymmetric aromative[4+3]-cyclization reaction of amino-trimethylenemethanes(TMM,1d,ip3-oles)with fused 1-azadienes has been developed.This method enables access to the synthetically importance and biologically active benzofuran fused azepines and indeno-azepines in excellent efficiency and stereoselectivity(up to 95%yield,99%ee,>19:1 dr).     

教学评一致性视域下金属单元复习课的实践*

分析金属知识在中考和教材中的地位,针对当前单元复习教学中存在的问题,依据教学评一致性原则,将“金属知识”的单元复习在“订书钉”为主要线索的探究活动中展开,以此激发学生的学习兴趣,优化学生单元知识结构,发展学生分析问题、解决问题的能力,同时提高学生对学科价值的认识。