A Conjugated Copolymer Bearing Imidazolium-based Ionic Liquid:Electrochemical Synthesis and Electrochromic Properties

An imidazolium-based ionic liquid(IL) modified triphenylamine derivative,namely 1-(4-((4-(diphenylamino)benzoyl) oxy)butyl)-3-methyl imidazole tetrafluoroborate(TPAC_6 IL-BF_4),was designed and synthesized,and further applied with 3,4-ethylene dioxythiophene(EDOT)to prepare conjugated copolymer P(EDOT:TPAC_6 IL-BF_4) via electrochemical polymerization.The cyclic voltammetry curves show that the copolymer P(EDOT:TPAC_6 IL-BF_4) possesses two pairs of redox peaks,which should be ascribed to the redox behaviors of EDOT and triphenylamine.The ultraviolet-visible(UV-Vis) absorption spectrum of P(EDOT:TPAC_6 IL-BF_4) exhibits one maximum absorption peak at 580 nm and a small shoulder characteristic peak at 385 nm under neutral state which are assigned to π-π~* conjugated structure of EDOT and triphenylamine.After being applied at the positive voltage,the copolymer color changes from dark blue to light blue,which is close to the color of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT).Surprisingly,the copolymer P(EDOT:TPAC_6 IL-BF_4) shows shorter switching time of 0.37 s,0.30 s at 580 nm and 0.38 s,0.45 s at 1100 nm compared with PEDOT.It is more intriguing that the copolymer P(EDOT:TPAC_6 IL-BF_4) exhibits electrochromism even in free supporting electrolyte.The results confirm that the existence of imidazolium-based ionic liquid has an improvement on the ion diffusion properties and the switching time of conjugated polymer,which may provide a potential direction for the preparation of high-performance electrochromic materials.     

NH2-Ga-MIL-53催化剂对Strecker反应的底物选择性（英文）

研究了金属有机骨架化合物NH2-Ga-MIL-53对多种N-苯基亚胺底物的Strecker反应的催化性能,研究结果表明:(1)NH2-Ga-MIL-53具有高度催化活性和良好的底物普适性;(2)亚胺底物上取代基的电子效应是影响催化反应速率的关键因素,在亚胺底物上引入给电子取代基团(如甲氧基和苯基)可以加快反应速率,引入吸电子取代基团(如三氟甲基和硝基)可降低反应速率;(3)亚胺底物上取代基的位置对于催化反应速率同样具有重要影响,在亚胺底物的邻位引入甲氧基取代基团时,反应速率加快得最明显;(4)作为非均相催化剂,NH2-Ga-MIL-53可循环使用9次而不失活且保持骨架结构不变;(5)NH2-Ga-MIL-53和Ga-MIL-53催化性能的对比结果表明,NH2-Ga-MIL-53结构中的氨基可以作为路易斯碱活性中心协同路易斯酸催化中心(Ga3+)有效促进strecker反应的进行。此外,由NH2-Ga-MIL-53、六水合硝酸镓和2-氨基对苯二甲酸对Strecker反应的催化效果的对比可知,NH2-Ga-MIL-53的孔结构是提高反应产物专一性的重要因素。     

电泳法制备的致密氧化锡薄膜及其在高稳定性钙钛矿太阳能电池中的应用

在平面型钙钛矿太阳能电池中常采用SnO₂作为电子传输层材料,相应的SnO₂薄膜常采用溶液旋涂法制备。但是由于前驱液中的纳米颗粒可能会发生部分团聚、基底和溶液难以完全避免灰尘等杂质颗粒混入,且最佳的SnO₂电子传输层的厚度通常仅有约20 nm,所以这种方法制备的电子传输层难以保证严格致密和无纳米针孔。在本工作中,我们报道了一种电泳沉积制备致密SnO₂薄膜的方法,并用其有效地提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和工况稳定性。通过电泳法,表面带负电荷的SnO₂纳米颗粒在电场的作用下沉积到氧化铟锡(ITO)阳极表面,这种方法得到的薄膜比旋涂法制备的更为致密。将其应用于n-i-p结构的钙钛矿太阳能电池中,能够使得暗电流降低并抑制载流子的非辐射复合,从而提高电池的短路电流和开路电压,进而实现更高的光电转换效率(从18.17%提高到19.52%),且能消除迟滞效应。更重要的是,长期工况稳定性测试表明基于电泳-旋涂法制备的器件在1个太阳的光照下、最大功率点处连续工作960 h后,仍然能够保持71%的初始效率;然而基于旋涂法制备的器件在工作100 h后即降低到初始效率的70%。本工作提供了一种全新的SnO₂电子传输层的制备方法,显著地提高了器件性能和工况稳定性,后续有望应用于制备大面积器件和电池模组。     

数理统计在地球化学样品分析质量控制中的应用

使用Excel2013和Minitab两种常用软件对地球化学样品中CaO含量分布情况进行了研究,运用描述性统计、正态分布、背景值与异常方法对实验室分析的广西某地地球化学样品的分析数据进行了质量评价,结果表明:综合运用计算机软件和数理统计方法,能快速找到分析数据的详细信息和数据特征,判别地球化学样品实验室分析数据的准确性,找出元素的背景值和异常值并剔除异常值,比较发现,样品中CaO含量分析数据对数转换后比原始数据的分布更趋于正态分布,相比于X射线荧光光谱方法,用电感耦合等离子体发射光谱法测定的结果更符合正态分布。方法对地球化学调查样品的分析数据质量评价作了有益的尝试,揭示了数理统计方法是地球化学样品分析质量控制的有效手段。     

基于铜金属有机配合物的热活化延迟荧光材料

具有热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)特性的配合物可以同时利用单重态和三重态激子,因此发光量子效率较高,近年来受到广大科研工作者的关注。特别是铜金属有机配合物,最低单重态和最低三重态的能量差较小,又可以通过不同配体或取代基进行调节,所以具有较好TADF性能。本文根据配位原子的类型,汇总和分析了近5年具有TADF性质的铜配合物的结构特点和发光性能,并简要讨论了其在有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)中的潜在应用。     

钾改性氧化铝基羰基硫水解催化剂及其失活机理

天然气、油田伴生气、高炉煤气等化工生产过程中伴生COS气体,不仅会腐蚀管道和毒害催化剂,还会严重污染环境并危害人类健康。COS催化水解反应可在温和条件下高效的将COS脱除,是最具应用前景的COS脱除技术之一。碱金属元素因其具有独特的电子供体性质、表面碱性和静电吸附等特性,常被用作助催化剂以提高Al₂O₃的COS催化水解性能。近年来,以钾为助剂改性的Al₂O₃催化剂(K₂CO₃/Al₂O₃)在COS催化水解反应中得到广泛的应用,但由于负载在Al₂O₃上的K物种的组成复杂,目前研究者对K₂CO₃/Al₂O₃催化剂上COS水解机理的理解仍存在一定的困惑和争议。本论文通过湿法浸渍法合成出一系列钾盐和钠盐改性的Al₂O₃催化剂,并利用各类先进的表征技术对这些催化剂进行分析。活性测试表明,以K₂CO₃、K₂C₂O₄、NaHCO₃、Na₂CO₃和NaC₂O₄改性Al₂O₃催化剂均有助于COS的水解。其中K₂CO₃/Al₂O₃拥有最佳的COS水解性能,连续运行20 h后其COS转化率仍高于~93%,远远优于未改性的Al₂O₃ (~58%)。我们利用原位红外光谱和X射线光电子能谱探明了反应过程中催化剂的化学结构特征,阐明了H₂O分子在K₂CO₃/Al₂O₃上的水解作用机制。原位红外表明COS在K₂CO₃/Al₂O₃上的水解过程中形成了硫代碳酸氢盐中间产物。X射线光电子能谱表征证明催化剂的失活主要是因为催化剂表面积累了硫酸盐和单质硫。此外,我们还研究了水蒸气含量对COS水解性能的影响,研究发现,由于H₂O和COS分子在催化剂表面存在竞争吸附,过量的H₂O会引起催化活性的下降。上述研究表明,K₂CO₃/Al₂O₃催化剂上COS水解性能的提高主要是形成了HO-Al-O-K界面活性位。更为重要的是,所制备的催化剂都是在模拟工业工况条件下进行的,这为后续的工业应用提供了宝贵理论指导。本工作为理解助剂钾在Al₂O₃催化剂上COS水解活性的增强提供了新的见解,这为未来设计稳定高效的COS水解催化剂打开了新的发展方向。     

磷钼酸/聚苯乙烯/聚乙烯醇电纺纤维膜的制备及性能

采用静电纺丝法制备了磷钼酸/聚苯乙烯(PS)/聚乙烯醇(PVA)复合纤维,并将其模压成膜.利用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱(EDX)等对复合纤维及其膜的结构与形貌进行表征,并对复合纤维膜的光催化性能、力学性能及在水中稳定性进行测试.结果表明,在复合纤维中磷钼酸的Keggin结构得到保持.PS与PVA质量比为1∶1时,复合纤维形貌最佳,表面光滑,直径较小且分布均匀,复合纤维的直径随着磷钼酸含量的增加而减小.将磷钼酸固载于复合纤维膜上比直接使用具有更高的光催化活性,光照25 min后接近98%的甲基橙降解;复合纤维膜易于回收再利用,5次重复使用后,复合纤维膜没有破损,磷钼酸损失较少,光催化性能无明显下降.复合纤维膜的强度随磷钼酸含量的增加先增大后减小,韧性随PVA含量的增加而增大,随磷钼酸含量的增加而减小.     

Simultaneous determination of chlorpyrifos and 3,5,6-trichloro-2-pyridinol in duck muscle by modified QuEChERS coupled to gas chromatography tandem mass spectrometry (GC-MS/MS)

A rapid, specific, and sensitive method based on modified quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe (QuEChERS) coupled to gas chromatography tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) was developed and validated for simultaneous determination of chlorpyrifos (CP) and its metabolite 3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCP) in duck muscle. The residues of CP and TCP were extracted by acidified acetonitrile. The fat layer of the extract was removed under ?20 °C, then the organic layer was evaporated. The analytes were derivatized by N-(tert-butyldimethylsilyl)-N-methyltrifluoroacetamide (MTBSTFA) and cleaned up by a mixture of 150 mg MgSO₄, 25 mg graphitized carbon black (GCB), and 50 mg N-propylethylenediamine (PSA) to remove interference. The final extract was analyzed by GC-MS/MS. Recovery values at the spiking concentrations ranged from 86.2 to 92.3 % for CP and from 74.8 to 81.8 % for TCP, with relative standard deviations (RSDs) lower than 9.5 and 12.3, respectively. The correlation coefficients of CP (from 2 to 2,000 μg/kg) and TCP (from 1 to 1,000 μg/kg) were equal to or higher than 0.998. The limits of detection (LODs) were 0.3 and 0.15 μg/kg, and the limits of quantification (LOQs) were 1.0 and 0.5 μg/kg for CP and TCP in duck muscle, respectively. The average intra- and inter-day accuracy ranged from 84.6 to 91.2 % for CP and 75.6 to 82.3 % for TCP, and the intra- and inter-day precisions were from 5.8 to 8.2 % for CP and 6.5 to 11.9 % for TCP. Furthermore, the CP and TCP residues in duck muscle samples were detected for dietary risk assessment using the validated method.

气相色谱-质谱法测定水体中5种典型有机紫外防晒剂

建立了水体中5种典型有机紫外防晒剂甲氧基肉桂酸乙基己酯（ethylhexyl methoxycinnamate,EHMC）、二苯酮-3（benzophenone-3,BP-3）、4-甲基苄亚基樟脑（4-methylbenzylidene camphor,4-MBC）、奥克立林（octocrylene,OC）和胡莫柳酯（homosalate,HMS）的气相色谱-质谱检测方法。对HMS、BP-3衍生化条件进行了系统的优化。以100 μL双（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺（N,O-bis（trimethylsilyl） trifluoroacetamide,BSTFA）为衍生化试剂,在100 ℃下反应100 min。水样固相萃取选用Oasis HLB萃取柱（0.5 g）,洗脱溶剂为乙酸乙酯-二氯甲烷（1：1,v/v）,水样pH 3~5。该方法对5种化合物的检出限范围为0.5~1.2 ng/L,定量限范围为1.4~4.0 ng/L。最佳实验条件下,加标水样回收率为87.85%~102.34%,相对标准偏差（n=3）均小于5%。该方法成功地应用于昆明市第一污水厂进出口水样中目标物质的分析。     

多巴胺和L-精氨酸制备超轻氮掺杂石墨烯气凝胶吸油性能的研究

采用水热法制备了超轻氮掺杂石墨烯气凝胶。分析表征结果表明,多巴胺不仅为还原剂而且提供氮源,石墨烯溶液前躯体的pH值对水热法制备超轻氮掺杂石墨烯气凝胶很大的影响,通过调节多巴胺和L-精氨酸在石墨烯溶液前躯体的浓度,可制备密度为2.54 mg/cm³超轻氮掺杂石墨烯气凝胶,由于氮掺杂、低密度和大的比表面积,超轻氮掺杂石墨烯气凝胶对各种油品都有良好的吸附性能。