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。     

Synthesis,Characterization and Catalytic Activity of Salen Co(Ⅲ)Cl in Alternating Copolymerization of CO2 and Propylene Oxide

The title complex Salen Co(Ⅲ)Cl(Salen = 6,6’-((1E,1’E)-(cyclohexane-1,2-diylbis(azaneylylidene))bis(methaneylylidene))bis(2,4-di-tert-butylphenol)) was synthesized and characterized by elemental analysis, IR spectroscopy, 1H NMR and UV-Vis. The complex can be used as catalyst for the propylene oxide(PO)/CO2 copolymerization in different conditions of reaction time, reaction temperature, carbon dioxide pressure and monomer concentration, and the optimum conditions for copolymerization were obtained.     

A Chinese Lantern-like 2D Cu(Ⅱ) Coordination Polymer Constructed by Bis-imidazole and Dicarboxylate Co-ligands: Synthesis,Crystal Structure and Photocatalytic Activity

A new Cu(II) coordination polymer, {[Cu(1,3-BIP)(TFBDC)]·DMF}n(1,1,3-BIP is a 1,3-bis(imidazole)propane, and H2TFBDC is 2,3,5,6-tetrafluoroterephthalic acid) was prepared under solvothermal conditions and characterized by single-crystal and powder X-ray diffraction, IR spectra, thermogravimetric analyses and elemental analyses. The single-crystal X-ray diffraction reveals that metal coordination polymer 1(MCP 1) shows a two-dimensional sheet layer structure, which is further reinforced through strong intermolecular hydrogen bonding to form a 3 D supramolecular framework. Furthermore, the photocatalytic experiment result indicates the degradation ratios of methyl orange(MO) reach 83.4% within 180 minutes when MCP 1 acts as catalyst.     

丙烯直接环氧化Cu基催化剂的研究进展与挑战

作为一种重要的化工原料,环氧丙烷年产量近千万吨,然而目前工业上制备环氧丙烷的方法仍然面临着成本高、副产物多以及污染严重等问题。直接氧气氧化法进行丙烯环氧化因为具有原子经济、环保等优点受到了越来越多的关注。但是,催化过程中丙烯的α-H和环氧丙烷都具有很高的活性,使得在高转化率的条件下提升环氧丙烷选择性成为一个巨大的挑战。研究者们发现相较于其他币族金属,Cu基催化剂表现出更优异的丙烯直接环氧化反应性能。本综述总结梳理了近年来关于Cu基催化剂催化丙烯直接环氧化反应的研究成果,聚焦于Cu基催化剂改性方法,并对Cu基催化剂依然存在的问题和挑战进行深入探讨。     

碱金属无机酸盐催化的硫醇的β-羟乙基化反应

在常压、无溶剂、120℃条件下,考察了14种碱金属无机酸盐(MA,M=Li^+,Na^+,K^+)催化正辛硫醇与碳酸乙烯酯的S-羟乙基化反应性能。普遍的规律是:在阴离子A相同的情况下,钾盐的催化活性高于相应的钠盐,而锂盐无催化活性。在各种无机酸钾盐中,如果共轭酸酸性越强,则相应的钾盐的催化活性越低。为探究钾盐催化剂活化-SH的机理的普适性,以K_3PO_4为催化剂,考察了在不同反应温度下,6种不同结构的硫醇与碳酸乙烯酯的β-羟乙基化反应催化活性,得出规律是硫醇的酸性越强,其反应活性越高,S-H键越容易解离。该反应无溶剂参与,硫醇与碳酸乙烯酯的物质的量之比接近理论量,产物β-羟乙基硫醚的选择性>99%,产物中无卤素盐副产物生成,易于分离。     

稀土(Gd3+,La3+)对Eu(p-MOBA)3phen/PMMA荧光及温敏特性的影响

以稀土氧化物(Eu_2O_3,Gd_2O_3,La_2O_3)、对甲氧基苯甲酸(p-MOBA)、菲咯啉(phen)为原料制备了不同稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen探针分子。将所合成的探针分子与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂引发聚合,制得不同稀土(Gd~(3+),La~(3+))掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA温敏漆样品。利用扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、红外光谱和荧光光谱对探针分子的形貌、结构、发光性能及温敏漆的荧光温度猝灭特性进行表征。红外光谱、紫外可见吸收光谱及扫描电镜能谱分析表明,Eu~(3+)与配体p-MOBA、phen成功配位,且掺入的稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))未改变Eu(p-MOBA)_3phen结构,说明掺入的稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))部分取代了Eu~(3+)。荧光光谱表明,稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))的掺入对Eu(p-MOBA)_3phen的发光均具有增益作用,并且相应的温敏漆在50～100℃温度范围内都具有良好的荧光温度猝灭特性。而且相比于镧掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA,钆掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA具有更强的荧光发射和更高的测温灵敏度。可见,不同的稀土(Gd~(3+),La~(3+))对Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA的荧光及温敏特性影响是不同的。     

由醚氧桥联羧酸配体构筑的铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)和锰(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构、荧光及光催化性质

采用水热方法,用醚氧桥联的三羧酸配体（H₃dpna）和四羧酸配体（H₄deta）为主配体,2,2''-联吡啶（2,2''-bipy）和菲咯啉（phen）为辅助配体,分别与CuCl₂·H₂O、ZnCl₂和MnCl₂·4H₂O反应,合成了2个二维配位聚合物{[Cu₃（μ₄-dpna）₂（2,2''-bipy）₂]·4H₂O}_n（1）和{[Zn₃（μ₄-dpna）₂（2,2''-bipy）₂（H₂O）₂]·6H₂O}_n（2）以及2个一维配位聚合物{[M₂（μ₄-deta）（phen）₂（H₂O）]·3H₂O}_n（M=Mn（3）,Zn（4））,并对其结构、荧光和光催化性质进行了研究。结构分析结果表明配合物1和2属于单斜晶系,P2₁/c和C2/c空间群。由于采用了不同的金属离子,配合物1和2呈现不同的二维层结构。配合物3和4为异质同心结构,均属于单斜晶系,P2₁/n空间群。配合物3和4都具有一维链结构。另外,研究了这些配合物的荧光和对有机染料亚甲基蓝的光催化降解性能,结果表明配合物2和4可以高效地降解亚甲基蓝。     

跨学科项目教学案例*——魔力沙

以魔术表演用的沙子为素材,开发了适用于高中选修课程“发展中的化学学科”的具有跨学科性的项目教学案例,该项目弱化理论分析环节后也可以用于初中科学实践活动课程。项目引导学生在更宽广的学科背景下认识物质及其变化的规律,帮助学生拓展视野和思路,综合运用化学、物理等学科的知识分析解决有关问题,发展“宏观辨识与微观探析”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养。     

环状二苯基碘盐的合成、表征与应用——综合性多步有机合成实验*

介绍了以2-碘苯胺和苯硼酸为原料,通过Suzuki偶联反应、重氮化反应、氧化反应等3步合成环状二苯基碘盐,并进一步应用于二苯并噻吩的合成。本实验涉及有机化合物的合成、结构表征以及应用,将有机化学基础理论知识、基本实验技能与学科研究热点相结合,能够有效培养学生的科学研究素养。该实验牵涉到气相质谱、核磁及熔点仪等仪器的使用,锻炼学生动手操作仪器的能力及综合实验技能,适合作为高年级学生的综合实验。     

案例教学与翻转学习结合提升物理化学教学质量

结合我校应用型人才培养方案和培养目标,通过改革物理化学课堂教学提高学生知识掌握能力和应用能力。在传统课堂的基础上,将案例教学结合在翻转学习的教学过程中,充分提高学生的学习积极性与主动性。以稀溶液的依数性为教学案例,阐述翻转学习与案例教学的实施过程。学生深度参与课堂、融入课堂并互动,师生之间在教学中达到共鸣,实现教学相长,从而提高物理化学教学质量。