准晶体的研究进展

准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。按照其准周期维数的分类方法分为一维、二维、三维准晶体,具有力学性能、电学性能和磁性能。利用其优良的性能特点,可将其应用于表面改性材料和结构材料增强相中。对准晶体的基础研究主要在其原子结构测定、形成因素、成分预测、单质组元的寻找和物理性质的有效调控等方面;而应用研究主要包括其薄膜技术和微纳米化的研究等。     

Zr/Ti摩尔比对锶锆钛复合氧化物在可见光下光催化性能的影响

通过分步沉积法制备了不同Zr/Ti 摩尔比的锶锆钛(SZT)复合氧化物催化剂, 以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱等表征手段考察不同Zr/Ti 摩尔比下SZT催化剂的结构形态, 以可见光下光催化降解亚甲基蓝为模型反应考察样品的光催化活性. 结果表明: Zr/Ti 摩尔比<1 时SZT催化剂发生Zr⁴⁺与Ti⁴⁺同质替换, 引起晶格缺陷, 光催化活性小幅提高; Zr/Ti 摩尔比≥1 时SZT催化剂产生SrZrO₃/Ti_nO_2n-1 (n=4, 9)的新晶相, Ti_nO_2n-1 (n=4, 9)的存在有利于光生电子-空穴的传导与分离, 可大幅提高催化剂光催化活性. 其中, SZT-5/5 表现出最高的光催化活性, 其一级反应速率常数达到0.2133 min^-1, 是同等光照条件下纯SrTiO₃样品(0.0158 min^-1)的13.5倍.     

基于四氟对苯二甲酸为配体的两个锌(Ⅱ)的配合物的合成、晶体结构和荧光性质

本文以四氟对苯二甲酸(H2tfbdc)和2,2′-联吡啶(bpy)为配体,合成了2个锌(Ⅱ)的配合物[Zn2(bpy)4(Htfbdc)2(tfbdc)](1)and[Zn(bpy)(H2O)2(tfbdc)](2)。并用元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射结构分析、热重分析等对其进行了表征。化合物1和2均属于三斜晶系,空间群为P1。配合物1和2中的锌(Ⅱ)离子分别位于畸变的八面体和畸变的三角双锥构型中。配合物1为双核结构,它们通过分子间氢键进一步形成一个二维的结构;配合物2是一个单核的两性离子,两性离子间通过氢键形成一个三维的空间网状超分子结构。考察了两种配合物的固体荧光性质。     

元素周期表实物展窗:元素化学性质的形象化展示

以展示元素单质、化合物和矿物样品为形式制作的元素周期表实物展窗能够形象化地展示各种元素的化学特性。元素周期表实物展窗将实物样品展示度与样品背后的化学内涵相结合,可以展示元素和化学学科的风貌。     

Evolution of Gold Species in an Au/CeO2 Catalyst and Its Impact on Activity for CO Oxidation

An Au/ceria(0.44%, mass fraction) catalyst containing gold ions was prepared by a modified deposition precipitation method, and the evolution of gold ions in the catalyst and its influence on the catalysis of CO oxidation were investigated. It was found that the as-prepared catalyst containing gold ions with high valence could fully oxidize CO at –10 °C initially but was deactivated gradually at low temperatures during the reaction with CO or treatment by unpurified air. The deactivation of the catalyst during CO oxidation or treatment of it by unpurified air was independent and progressive at low temperatures while the activity of the catalyst at relatively high temperatures was maintained well. During the reaction with CO or treatment by unpurified air, the XPS results indicate that gold species evolved from high valence to low valence and the diffuse reflectance UV-Vis spectra show that high valence gold was reduced to charged gold clusters, gold clusters grew to small gold crystals and small gold crystals grew to large gold particles. Accordingly, the high valence gold corresponded to the activity at low temperatures and the metallic gold was active and relatively stable at high temperatures. The turnover frequencies(TOF) of the catalysts treated by different methods at 273 K decreased with the evolution of gold species from high valence to low valence, no maximum of TOF was observed although gold particles in the catalyst attained to about 2―3 nm during the treatment. An Au/ceria catalyst with a gold load of 0.87% (mass fraction) maintained a good activity for CO oxidation within 18 h at room temperature. The catalysts were characterized via transmitted electronic microscopy(TEM), inductively coupled plasma optical emission spectrometry(ICP-OES), X-ray diffraction(XRD) and BET specific surface area and UV-Vis DRS as well.     

用于细胞核成像的2,7-BHVC双光子荧光探针

分别合成了2,7-双(1-羟乙基-4-乙烯基吡啶) 咔唑碘盐(2,7-BHVC)与3,6-BHVC, 进行了荧光性能和细胞核成像测试, 结果表明, 2,7位的Ф×δ是3,6位的2.8~3.6倍, 染色实验也证实了2,7-BHVC有特定成像细胞核的能力.     

多壁碳纳米管对稀土元素的吸附性能

研究了改性多壁碳纳米管(MWCNTs)对稀土元素的吸附。 采用硝酸、次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾4种方法对MWCNTs进行改性,考察了改性MWCNTs对稀土元素的吸附能力。 采用紫外-可见分光光度法测定稀土元素的浓度,比较了未处理和不同方法处理的MWCNTs对稀土元素的吸附能力。实验结果表明,NaClO改性的MWCNTs对稀土元素的吸附能力最强。以稀土元素钐(Sm)、钆(Gd)、镱(Yb)为代表,研究了NaClO改性MWCNTs对稀土元素的吸附性能。 考察了溶液pH值、离子强度、吸附剂用量、温度等因素对吸附性能的影响。当溶液pH值在2~7范围内,NaClO改性的MWCNTs对Sm、Gd、Yb的吸附随pH值增大而增强。 当离子强度和MWCNTs的用量增大时,对稀土元素的吸附能力降低。3种元素在NaClO改性的MWCNTs上的吸附均为放热过程,其反应焓变ΔH分别为：-6.44、-5.63和8.31 kJ/mol。吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。     

溶剂散逸自组装制备超疏水针垫阵列膜

利用溶剂散逸自组装方法,以聚苯乙烯、聚十二烷基丙烯酰胺-6-丙烯酰胺基己酸（CAP）和三氯甲烷为原料,在平滑的固体基质上制备了有序多孔膜,该膜上下表面可在外力作用下发生分离,得到具有微米级超疏水针垫阵列膜。 结果表明,制得的聚苯乙烯膜具备超疏水性质,与水接触角达158°。     

费托合成钴基催化剂的研究进展

 费托合成油技术是煤炭、天然气等含碳资源清洁优化利用的重要途径, 其关键问题之一是催化剂选择性的调控, 即抑制甲烷生成和提高馏分油含量. 近 10 年来, 中国科学院山西煤炭化学研究所系统地开展了钴基费托合成催化剂及制备放大的工程基础研究, 包括钴分散度、还原度与甲烷生成之间的关系, 载体表面疏水性对催化剂性能的影响, 以及采用孔道限域等手段初步实现了产物的选择性调控. 同时, 初步阐明了甲烷生成的结构基础, 并指明了新型馏分油催化剂研发方向. 在此基础上, 研制了新型钴基催化剂, 其具有低甲烷选择性、高重质烃选择性和良好稳定性的特点. 目前, 对 I 型催化剂完成了实验室稳定性验证并实现了工业示范; 对 II 型催化剂 (甲烷选择性约 2%~3%) 完成了稳定性验证.     

纳米孔炭负载 MnOx 催化剂上苯甲醇氧化反应性能

 以纳米孔炭 (NC) 为载体, 采用浸渍法制备了一系列 MnOx/NC 催化剂, 并用于以空气为氧源的苯甲醇液相氧化反应. 通过 X 射线衍射、X 射线光电子能谱、N2 吸附-脱附和 H2-程序升温还原等手段对催化剂进行了表征, 考察了催化剂中 Mn 负载量和焙烧温度, 以及反应条件等对反应性能的影响. 结果表明, 10%MnOx/NC 催化剂的活性较高, 反应 4 h 后苯甲醇转化率可达 80.4%; 明显高于活性炭负载的 MnOx 催化剂. 这主要归因于其表面存在大量高分散、且易于还原的 Mn 物种.