AB2星型杂臂共聚物的合成及其结晶行为

通过分子设计, 用过量丁二酸酐将单硬酯酸甘油酯的两个羟基转变为羧基, 再以辛酸亚锡为催化剂, 二苯醚为共沸脱水剂, 使其进一步与不同分子量的端羟基聚乙二醇在负压下共沸脱水偶联, 成功地制备了一系列AB2星型杂臂共聚物, 并采用1H NMR、XRD、DSC、FTIR和偏光显微镜等手段对产物及其结晶行为进行了研究. 1H NMR测试结果表明, 所得聚合物是以二丁二酸甘油酯为核, 一条硬酯酸烷基(GMS)臂和两条聚乙二醇(PEG)臂构成的AB2星型杂臂共聚物[GMS-(SA-PEG)2]. DSC和XRD测试结果表明, 在GMS-(SA-PEG)2中, GMS臂和PEG臂都能结晶; GMS臂的存在不仅影响PEG臂的结晶速度, 同时也影响其结晶的完善程度, 导致结晶温度和结晶熔融温度发生变化; GMS臂相对含量越大, 对PEG结晶行为的影响也越大. 利用偏光显微镜对结晶过程的在线观察结果表明, GMS-(SA-PEG)2的结晶形貌不同于线型聚乙二醇的大球晶, 其先形成细碎的束状晶核, 然后逐步出现生长中的球晶结构, 最后所形成的晶体尺寸有大幅度的减小, 而且其形貌和PEG臂的分子量密切相关. 可见AB2星型杂臂共聚物的结晶是先由GMS臂结晶形成小晶核, 然后再诱导PEG臂球晶的生长. 杂臂的引入对于控制星型多臂共聚物的晶形、晶貌具有重要意义.     

基于偶氮水杨醛酰腙的氰根比色检测探针的合成及性能

设计合成了一种基于酚羟基和氨基的酰腙类探针分子, 利用紫外-可见吸收光谱和核磁滴定考察了其对F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CH₃COO^-, H₂PO₄^-, HSO₄^-, ClO₄^-, CN^-, SCN^-, SO^2-₄和NO^-₃等阴离子的识别作用. 结果表明, 当加入CN^-离子时主体溶液颜色由无色变为黄色, 而加入其它离子时主体溶液颜色不变, 说明该探针在DMSO/H₂O(体积比5: 5)体系中能选择性裸眼比色检测CN^-. 核磁滴定及质谱数据表明, 该探针与CN^-以1:1化学计量比结合, 该过程通过亲核加成方式完成.     

层状、花形和棒状钛酸铋纳米结构的可控合成及光催化性能

通过可控水热法,制备出层状、花形和棒状钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测其结构和形貌特征。XRD图显示,所制备的样品为层状钙钛矿结构。FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体。紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BIT样品的带隙能约为2.63～2.95 eV。利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BIT样品的光催化性能。结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)高得多。所制备的层状BIT纳米结构光催化效率最高,经可见光照射360 min,甲基橙溶液的降解率可达95.0%。同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的BIT样品光催化活性的影响。     

石墨烯和硼氮类石墨烯对LiFePO4表面结构的改进及其电导的促进作用

利用密度泛函理论研究石墨烯和硼氮类石墨烯包覆对LiFePO₄ (010)表面结构和电导性质的影响. 结果表明包覆层和LiFePO₄ (010)表面之间的相互作用可以改善LiFePO₄ (010)表面的电导性能. 石墨烯包覆LiFePO₄ (010)表面后, 禁带宽度从3.3 eV减小到2.1 eV. 硼氮类石墨烯包覆LiFePO₄ (010)表面后, 虽然其价带顶和导带底仍由Fe的3d轨道贡献, 但禁带中出现两个间隔为0.6 eV的带隙态, 由硼氮类石墨烯与LiFePO₄(010)表面有直接接触并形成共价键的B原子和N原子贡献.     

CuSAPO-5分子筛的合成、表征及对甲苯吸附性能

采用水热合成法,以三乙烯四胺（TETA）为模板剂,合成CuSAPO-5分子筛。通过扫描电子显微镜（SEM）、粉末X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重（TG）、N₂吸附及元素分析等手段对分子筛样品进行表征,考察了不同硅铝比对合成分子筛晶体的影响,并测定了分子筛样品对甲苯的吸附性能。结果表明,将合成液的pH值调节为4.8～5.0,于150～170℃晶化1 d,可合成晶体形貌为球体的CuSAPO-5分子筛,粒径约为30 μm。分子筛样品具有较好的热稳定性,仍保持了SAPO-5分子筛的AFI骨架结构,属于微孔分子筛,孔径约为0.70nm,比表面积约为265 m²·g^-1。元素分析结果表明分子筛中P、Si、Al和Cu的含量分别为12.56%、4.48%、7.17%和6.25%。样品对甲苯的吸附约在120 min时达到饱和,吸附量约为180 mg·g^-1。     

萘咪唑类稀土配合物的晶体结构和荧光性质

通过2-（2''-羟基-3''-甲氧基）萘咪唑（HL）和Ln（NO）₃·6H₂O反应,合成了4种单核稀土配合物[Ln（HL）₂（NO₃）₃]·CH₂Cl₂（Ln=Sm（1）,Eu（2）,Tb（3））和[Ln（HL）₂（NO₃）₂（CH₃OH）]NO₃·CH₃OH（Ln=Yb（4））。X射线单晶衍射分析表明配合物1~4均通过配体萘环间的π-π作用呈现蝴蝶状结构。荧光性质表明仅有配合物4显示Yb³⁺稀土离子的特征发光,固态和在乙腈溶液中的荧光寿命分别为8.27 μs和4.40 μs。     

钴(Ⅲ)-胺配合物模板导向合成系列稀土金属草酸盐化合物

水热条件下,以钴(Ⅲ)-胺配合物[Co(en)₃]³⁺,[Co(dien)₂]³⁺为模板,合成出了3例新的稀土草酸盐化合物{[Co(en)₃]·[KLa₂(C₂O₄)₅(H₂O)₆]·H₂O}_n (HNU-9)、{[Co(dien)₂][La₂(C₂O₄)₄(H₂O)₂]·xH₂O}_n (HNU-11)和{K₃[Co(dien)₂][La₄(C₂O₄)₉(H₂O)₂]·5H₂O}_n (HNU-12)。在这3个化合物中,不同的模板剂(Co(en)₃³⁺,Co(dien)₂³⁺,K⁺+Co(dien)₂³⁺)以不同的方式存在于这些化合物中,从而构筑出不同拓扑结构的三维骨架结构。有意思的是,由于中心金属原子La的配位模式不同,HNU-11和HNU-12展现出未报道过的新颖的拓扑结构。可见,具有高配位数的中心稀土金属原子较易构筑出具有新颖拓扑结构的化合物。     

喹啉缩氨基硫脲Co(Ⅲ)/Cd(Ⅱ)配合物的合成、结构和DNA结合性质

合成并通过单晶衍射、元素分析、红外光谱表征了配合物 [CoL₂]Cl·2CH₃OH (1)和[CdL₂] (2)的结构(HL为喹啉-8-甲醛缩硫代氨基脲).单晶衍射结果表明,配合物1和2中金属离子采取相同的配位模式,分别与来自硫醇化脱质子的配体L^-的4个N原子和2个S原子配位,采取扭曲的八面体配位构型.配合物1和2能够与DNA结合,结合模式分别为静电结合和部分插入.     

两个2,4-二羟基苯甲醛缩甘氨酸配合物的合成、结构及其对醇的选择性氧化催化

合成和表征了2个2,4-二羟基苯甲醛缩甘氨酸(H₃L)席夫碱配合物[Cu(Py)₂(HL)] (1)和[Zn(Py)₃(HL)]·2Py(Py=吡啶) (2),并通过X射线单晶衍射分析确定了其结构.配合物1通过分子间的O-H…O氢键形成了一维链状结构,配合物2通过分子间的O-H…O和C-H…O氢键形成了二维网状结构.重要的是,配合物1在醇的选择性氧化反应中显示出了良好的催化效率(转化率高达94.8%,选择性高达98.3%).     

以Fe2P2O7为前驱体制备LiFePO4及其电化学性能

以磷铁废渣（Fe_1.5P）和温室效应气体CO₂为原料,以磷酸为补充磷源合成磷酸铁锂（LiFePO₄）的前驱体Fe₂P₂O₇,并研究了其合成过程对LiFePO₄正极材料储能性能的影响。采用SEM观察了LiFePO₄的表面形貌,采用XRD分析了LiFePO₄和Fe₂P₂O₇的晶体结构。进一步对该方法进行优化,发现Fe_1.5P与磷酸混合物（n_Fe1.5P：n_H3PO4=1：1）在800℃热处理6 h合成的Fe₂P₂O₇对应的LiFePO₄/C电化学性能最好,在0.1C,0.2C,0.5C和1C倍率下的容量分别可达130,126,117和108 mAh·g^-1。该方法具有成本低廉,减少碳排放和环境友好等特点,为LiFePO₄正极材料的生产提出了一种新的工艺。