Fe3+掺杂三维分级纳米Bi2WO6的合成及其光催化活性增强机理

利用水热法合成了Fe³⁺掺杂的三维分级纳米Bi₂WO₆,借助X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电镜（HRTEM）、能谱（EDS）、紫外可见漫反射（UV-Vis-DRS）等测试手段对所得样品的相组成、形貌和谱学特征进行了表征。选择罗丹明B为模型污染物研究所得样品在可见光下的催化活性。结果表明,Fe³⁺掺杂Bi₂WO₆为新颖的分级纳米结构,且Fe³⁺掺杂能有效提高Bi₂WO₆的光催化活性,Fe³⁺掺杂量对Bi₂WO₆活性的影响显著;实验结果还表明,所得Fe³⁺掺杂Bi₂WO₆催化剂的稳定性较好,易于回收。此外,还对Fe³⁺掺杂Bi₂WO₆的光催化活性增强机理进行了研究,缺电子的Fe³⁺作为电子捕获中心有利于促进光生电子-空穴对的分离,从而提高Bi₂WO₆的光催化活性。     

基于吡啶-4-甲酸构筑的二维Cu(Ⅱ)配位聚合物及其密度泛函研究

采用上下层扩散法合成了一种新型配合物[Cu(IN)2(CH3OH)2](1)(HIN=吡啶-4-甲酸),通过X射线单晶衍射测定了晶体结构,并用元素分析、红外光谱、热分析、磁学性质等技术对其进行了表征.配合物1属单斜晶系,空间群C2;晶胞参数为:a=0.947(3)nm,b=1.333(3)nm,c=0.746(18)nm,β=128.25(5)°,Z=2,V=0.740(3)nm3,Mr=371.83,Dc=1.669Mg?m-3,μ=1.510mm-1,F(000)=382,最终偏离因子R1=0.0751,wR2=0.1468.配合物1的中心原子Cu(II)与4个吡啶-4-甲酸根及2个甲醇分子配位,形成具有畸变八面体的几何构型;吡啶-4-甲酸配体采用桥联模式连接Cu(II)原子形成二维(4,4)层状结构;进而籍层间C—H…O氢键作用拓展为具有二重穿插的α-Po拓扑网络的三维超分子结构.此外,利用B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对化合物1进行几何构型优化,在此基础上,采用对称性破损(BS)方法研究了配合物的磁性,计算结果表明配合物1具有弱的反铁磁相互作用.     

基于3,3′,5,5′-(1,3-苯基)-联苯四羧酸配体构筑的具有四重dmd穿插结构的锌配位聚合物的合成、晶体结构和荧光性质(英文)

以3,3′,5,5′-(1,3-苯基)-联苯四羧酸(H4BTB)与4,4′-联吡啶(4,4′-bpy)为配体,与硝酸锌在水热条件下反应合成一个具有四重dmd穿插结构的3D骨架化合物{[Zn(BTB)0.5(4,4′-bpy)0.5(H2O)2]·0.5H2O}n(1),并用元素分析、红外分析、热重分析、粉末衍射等对其进行了表征。化合物1属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶胞参数:a=1.825 36(5)nm,b=1.163 25(9)nm,c=1.615 28(7)nm,β=112.254 0(10)°,V=3.174 3(3)nm3,Z=8,Dc=1.631 g·cm-3,F(000)=1 592,R1=0.035 3,wR2=0.074 0[(I2σ(I)]。结构分析表明H4BTB与Zn髤离子连接形成一个1D纳米管,并进一步通过4,4′-bpy连接成一个3D孔洞骨架结构,最终穿插形成具有四重穿插的dmd结构。     

HS和HOO抽氢反应机理的研究

在B3LYP/6-311+G(3df,2p)水平上对HS和HOO反应中的所有物种进行了几何构型优化和频率计算,采用QCISD(T)/6-311+G(3df,2p)方法获得了各物种的单点能,构建了HS和HOO反应在单、三重态势能剖面.结果表明,HS与HOO反应体系中存在2种不同的抽氢通道,在单、三重态势能面上生成的产物分别为[1P1(H2O2+1S),1P2(H2S+1 O2)]和[3P1(H2O2+3S),3P2(H2S+3O2)].标题反应主要发生在三重态势能面上,优势通道[R→3 TS2→3P2(H2S+3O2)]的活化能为9.99kJ·mol-1.此结果对认识大气硫迁移转变规律具有实际意义.     

靖边油田Y8Y9油井酸化技术研究1

为进一步提高靖边油田Y8Y9油井酸化效果,降低成本,增加效益,针对储层特征的实际情况,通过土酸溶蚀试验,缓蚀性能试验,从而优选出适合靖边油田Y8Y9油层的酸化用液配方:12%HCl+3%HF+2～3%甲醛+3%冰醋酸。     

Bi2WO6量子点(QDs)修饰Bi2MoO6-xF2x异质结的构筑及其催化活性增强机理

采用简单沉积-沉淀法合成了Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)(BWO/BMO_(6-x)F_(2x))异质结,借助XRD、XPS、TEM、SEM、EDS、UV-Vis-DRS、PC和EIS等测试技术对其组成、形貌、光吸收特性和光电化学性能等进行系统表征,并以模型污染物罗丹明B(Rh B)的光催化降解作为探针反应来评价Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)异质结的光催化活性增强机制。形貌分析表明,所得Bi_2MoO_6微球由大量厚度为20~50 nm的纳米片组成;FE-SEM和HR-TEM分析表明,尺寸约为10 nm的Bi_2WO_6量子点均匀沉积在Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)微球表面,形成新颖的Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)异质结;与纯Bi_2MoO_6或者Bi_2WO_6相比,1∶1Bi_2WO_6@Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)异质结表现出更好的光催化活性和光电流性质,其对RhB光催化降解的表观速率常数分别为纯BMO和BWO的6.4和11.6倍。PC和EIS图谱分析表明,Bi_2WO_6量子点表面沉积显著提高Bi_2MoO_(6-x)F_(2x)光生电子/空穴的分离效率和迁移速率;活性物种捕获实验证明了·O_2~-和h~+是主要的活性物种。根据实验结果,探讨了F-掺杂和Bi_2WO_6量子点之间的协同效应对Bi_2MoO_6的光催化活性的影响机制。     

氢键型层状有机超分子晶体C144H10O5

利用柔性配体（4,4’-二苯醚二甲酸,4,4’-oxydibenzoic acid,H20ba）与Zn（N03）2反应得到了一种新型有机晶体C144H10O5,通过元素分析、x-射线单晶衍射等技术测定了晶体结构,结果表明,配合物属单斜晶系,空间群P2,们n=5．7204（14）A,b=27．473（7）A,c=14．821（4）A,β =90°;z=8;R=0．0555。在有机晶体中,紧邻分子单元通过氢键作用在b轴形成一维链;链间籍氢键相互作用拓展为三维超分子网络。     

具有多重互穿结构的配位聚合物[Co（bpe）4（CNS）2]n

采用1,2-二（4-吡啶）乙烯,硫氰酸铵和乙酸钴在水热条件下合成了配位聚合物[Co（bpe）4（CNS）2]n（bpe=1,2-二（4-吡啶）乙烯,CNS=硫氰酸根）,并通过元素分析、x-射线单晶衍射等技术对其结构进行了表征。配合物属四方晶系,空间群为14;晶体学参数：α=1．5897nm,b=1．5897nm,C=1．5446nm;β=90°,V=3．903nm^3,Z=4,R1=0．0784,wR2=0．1908。晶体的基本构建基元包含一个钴（Ⅱ）原子,四个1,2-二（4-吡啶）乙烯,两个无序的硫氰酸根,其中每个Co（Ⅱ）原子与四个1,2-二（4-吡啶）乙烯相连形成了具有菱形格子的[4,4]二维网,有趣的是,沿C轴加角为90。的的二维网又互穿构筑了2D→D的配位聚合网络。     

固溶体内电场调控增强Bi24O31ClxBr10-x体相电荷流动和光催化活性

光催化是一种在能源和环境领域有着重要应用前景的绿色技术,在光照射下可将有机污染物彻底降解为二氧化碳和水,但因缺乏精确调控电荷流动的方法,导致大多数光催化剂活性不高.因此,促进光生电荷的高效分离一直是光催化研究的重要方向.目前多数电荷分离调控研究集中于表面修饰、表面缺陷设计、异质结构建等表面电荷分离改善策略,而对于体相电荷分离调控研究相对较少.卤氧化铋固溶体光催化材料由于独特的层状晶体结构、可调节的带隙结构和优化的电荷分离效率,近年来受到广泛关注.目前对固溶体的体相电荷分离机理尚不清楚.内电场作为一种新的增强光催化反应活性的有效调控途径,通过定向促进体相电荷的分离和转移,使光生载流子快速参与氧化还原反应.然而,通过调控内电场来增强卤氧化铋固溶体光催化活性的报道较少,且缺乏从理论和实验的角度对固溶体内电场大小以及电荷分离机理的分析.本文构建了具有相同形貌和晶体结构的Bi₂₄O₃₁Cl_xBr_10-x固溶体光催化剂,并考察了其催化性能.密度泛函理论计算、开尔文探针力显微镜(KPFM)和Zeta电位测试结果表明,通过改变卤素类型和比例可增加晶体结构单元的不对称性,从而调节[Bi₂₄O₃₁]和[X]层之间的电势差,增强光催化材料的内电场强度,促进体相电荷分离和转移效率,进而提高酚类有机污染物的降解活性.光电化学测试发现,相较于Bi₂₄O₃₁Cl₁₀和Bi₂₄O₃₁Br₁₀,Bi₂₄O₃₁Cl₄Br₆固溶体体相电荷分离效率显著提高,表面和界面上的电荷转移效率以及载流子密度增加.Bi₂₄O₃₁Cl₄Br₆的载流子密度分别是Bi₂₄O₃₁Cl₁₀和Bi₂₄O₃₁Br₁₀的33.1倍和4.7倍,Bi₂₄O₃₁Cl₄Br₆固溶体降解双酚A活性分别是Bi₂₄O₃₁Cl₁₀和Bi₂₄O₃₁Br₁₀的6.21倍和2.71倍.此外,其它酚类的降解实验也证明了光催化活性和内电场强度以及电荷分离效率成正相关.综上所述,本文从内电场的角度揭示了固溶体策略对光催化性能增强的内在机理,这些发现将进一步加深对体相电荷运动行为的理解,为设计高活性光催化剂提供一条新的途径.     

4-吡啶-3-苯甲酸构筑的三维Cu(Ⅱ)配合物及理论计算

采用水热法合成了一种新型配合物[Cu2(4,3-pybz)4(H2O)]n(1)(4,3-pybz=4-吡啶-3-苯甲酸),通过X-射线单晶衍射测定了晶体结构,并用元素分析、红外光谱、热分析等技术对其进行了表征.配合物1属单斜晶系,空间群C2/c;晶胞参数为:a=1.2004(3)nm,b=1.52305(4)nm,c=2.23362(6)nm,β=95.94°,Z=4,V=4.06173(18)nm3,Mr=937.90,Dc=1.694Mg.m-3,F(000)=2072,GOF=1.089,最终偏离因子R1=0.0650.配合物1展现了一个(3,6)连接的三维网络拓扑结构,其中Cu(Ⅱ)作为六连接点,4-吡啶-3-苯甲酸配体分别三连接点和连接器.此外,利用B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上对化合物1进行几何构型优化,在此基础上,采用对称性破损(BS)方法研究了配合物的磁性,计算结果表明配合物1具有弱的反铁磁相互作用.