基于多羧酸烟酸配体的镝、钬、铒和铥配合物的合成及荧光、磁学性质的表征

以5-(4-羧基苯氧基)烟酸配体(H₂cpna)和稀土金属离子Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺和Tm³⁺为原料,采用水热法合成了4种稀土金属配合物[M(Hcpna)(cpna)(H₂O)₃]_n,其中M=Dy(1)、Ho (2)、Er (3)、Tm (4)。单晶X射线衍射分析表明配合物1、2、3和4为同构配合物,均为一维链状结构。通过红外、元素分析以及粉末X射线衍射对所得配合物进行了表征,同时对配合物的荧光和磁学性质开展了研究。荧光测试结果表明,配合物1～4的荧光强度均低于配体H2cpna的荧光强度。在2～300 K温度范围内1 kOe直流电场下测试了配合物1～4的磁性,结果表明配合物1、2、3和4的χ_mT值分别为14.04、14.15、11.08和6.83 cm³·mol^-1·K,与文献理论值相符合。     

磁性隧道结自旋极化电子的隧穿特性

铁磁金属间通过中间层的自旋极化电子隧穿产生的磁性耦合,在自旋电子器件中有许多潜在的应用.考虑由一平面磁性势垒层隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,针对中间层形成的矩形势垒,在近自由电子模型的基础上,计算零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,分析势垒层特性、分子场强弱、分子场相对取向等对隧道结自旋极化电子隧穿特性的影响.计算结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义.     

一维钴(Ⅱ)/镍(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构、磁性及荧光传感性质

采用水热法合成了2个新的配位聚合物[Co(L)_0.5(1,4-bib)(H₂O)₃]_n(1)和[Ni(L)_0.5(1,4-bib)(H₂O)₃]_n(2)(H₄L=1,4-二(2,6-二甲基-3,5-二羧基吡啶基)苯,1,4-bib=1,4-双(1-咪唑基)苯),通过X射线单晶及粉末衍射、元素分析、红外光谱分析和热重分析对其结构进行表征。结构分析表明配合物1和2为异质同构,均为一维结构。通过变温磁化率测量发现,配合物1和2中的Co(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)离子之间存在反铁磁相互作用。此外,配合物1可通过荧光猝灭法检测头孢克肟(CEF),配合物2可用来检测四环素(TET),该方法灵敏度高、选择性好,其检出限分别为0.86 μmol·L^-1(CEF)和0.49 μmol·L^-1(TET)。     

过渡金属原子X (X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的第一性原理研究

二维Janus WSSe作为一种新兴的过渡金属硫族化合物(TMDs)材料,由于其打破了面外镜像对称性,且具有内在垂直压电和强Rashba自旋轨道耦合效应等丰富的物理特性,在自旋电子器件中具有巨大的应用潜力。本文基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了过渡金属原子X(X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的电子结构、磁性和光学性质。结果表明：在Chalcogen-rich(硫族元素为多数元素)条件下的掺杂比在W-rich(钨元素为多数元素)条件下的掺杂展现出更高的稳定性,且掺杂后所有体系均表现出磁性。值得一提的是,对该体系进行Mn掺杂后,自旋向上通道出现杂质能级,WSSe由原来的非磁性半导体转变成磁矩为1.043μ_B的铁磁性半金属。而Fe、Co的掺杂使得自旋向上通道和自旋向下通道均出现杂质能级,呈现出磁矩分别为1.584μ_B、2.739μ_B的金属性。此外,掺杂体系的静态介电常数都显著增加,极化程度增强,且介电函数虚部和光吸收峰都发生了红移,说明掺杂有利于对可见光的吸收。     

基于三氰基铁(Ⅲ)酸盐的FeⅢ4NiⅡ2六核配合物的合成、结构及磁性

利用三氰基铁酸盐(Bu₄N)[Fe^Ⅲ(Tp)(CN)₃](Tp=氢化三(1-吡唑基)硼酸)与配体2,9-二吡唑基-1,10-菲咯啉(dpzpen)以及高氯酸镍反应合成了一例氰根桥联的Fe^Ⅲ₄Ni^Ⅱ₂六核配合物[Fe₄Ni₂(Tp)₄(CN)₁₂(dpzpen)₂]·12H₂O·3CH₃OH(1)。结构研究表明配合物1具有近似菱形的Fe^Ⅲ₂Ni^Ⅱ₂骨架结构,另外2个Fe(Ⅲ)则通过氰根延伸在菱形的外侧。磁性研究表明在配合物1中氰根桥联的Fe(Ⅲ)和Ni(Ⅱ)表现出铁磁相互作用。更为重要的是,基于配合物1的结构模型,对它的变温磁化率数据进行拟合得到了不同Fe(Ⅲ)-Ni(Ⅱ)之间的磁耦合常数,得到的最佳磁耦合常数J_3d (15.73 cm^-1)>J_2d (3.53 cm^-1)≈J_1d (3.50 cm^-1)与Ni—N键的键长以及Ni—N≡C键角的变化趋势有关(J_3d： 0.206 5 nm,169.8°; J_2d： 0.206 2 nm,163.1°; J_1d： 0.198 7 nm,161.6°)。以上结果表明Ni—N键长越短,Ni—N≡C键角越大,Fe(Ⅲ)与Ni(Ⅱ)之间的铁磁耦合越强。     

核电结构土-结相互作用分析分区混合计算方法

土-结构相互作用分析是核电结构进行抗震设计和安全评估的重要环节.在核电结构的土-结相互作用分析中,阻尼和非线性是影响结构反应的重要因素.若采用频域分析,可以方便考虑阻尼,但需通过等效线性化来考虑非线性,不适合于强震作用下的土体非线性.若采用时域分析的逐步积分方法,适合于考虑非线性,但材料阻尼一般采用瑞利阻尼模型,除了紧靠指定阻尼比的少数几个振型外,其他振型的反应将受到瑞利阻尼模型所确定的大阻尼所抑制,造成地震反应与真实情形有较大差异.若采用时域分析的模态叠加法,可合理计入阻尼效应,但模态叠加法不能考虑非线性.因此,如何合理考虑阻尼和非线性是核电结构土-结相互作用分析需要关注的问题.基于此,本文提出一种模态叠加和时步积分结合的土-结相互作用分区算法.其中,出于安全性考虑,地震作用下核电主体结构一般不允许进入非线性,因此结构可采用模态叠加方法,以便合理考虑结构阻尼;土体和基础采用显式时步积分法,可考虑土体非线性;通过人工边界条件考虑无限域的影响(辐射阻尼).通过简单算例对该方法进行了验证,并用于CAP1400核电结构的土-结相互作用分析中,对比分析了采用模态阻尼和瑞利阻尼时核电结构和场地反...     

变压器准零刚度隔振平台非共振响应

为了降低变压器低频振动噪声对小区居民生活的不利影响,基于准零刚度技术和并联机构设计了可用于变压器减振降噪的准零刚度隔振平台。该平台由上下平台、防摇套筒和六个相同的准零刚度支腿构成。其中,准零刚度支腿由磁性负刚度弹簧与折叠梁并联组成。根据分析电流假说分析了磁性负刚度弹簧的磁力和负刚度性能,并利用有限元循环加载研究了折叠梁的力学特性。考虑防摇套筒引入的摩擦,采用谐波平衡法分析了平台在力激励下的宽频隔振性能。结果表明:磁性负刚度弹簧可降低平台共振频率,拓宽隔振频带,高效抑制了变压器的振动和噪声传递;摩擦阻尼约束力传递率在所有频带内均小于1,避免产生共振。     

零价铝/铁饱和凹凸棒复合材料活化氧化剂降解4-氯酚的研究

零价铝是高级氧化技术中极具潜力的一种非均相催化剂,然而其表面固有的致密氧化膜影响其电子传递而限制其应用.本文将一种铁饱和的商品化粘土凹凸棒(FeATP)与微米零价铝(mZVAl)球磨复合制得mZVAlFeATP复合材料,并探究其对H₂O₂、过硫酸盐及过一硫酸盐(PMS)活化降解4-氯酚(4-CP)效果. mZVAl-FeATP对PMS具有最佳活化性能,因此系统探究了mZVAl-FeATP/PMS体系的氧化性能与相关机理.结果表明,该体系在p H 3.00～9.00间均能快速降解4-CP,主要活性物质为SO₄^·-,·OH和¹O₂也参与反应. mZVAl作为电子供体,不仅还原mZVAl-FeATP表面吸附态Fe(Ⅲ)生成Fe(Ⅱ)用于活化PMS,还可促进Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环.除了4-CP,该体系对不同有机污染物在不同水质条件下均有着良好的氧化降解性能,具有较好的应用普适性; mZVAl-FeATP还可通过二次球磨再生恢复其催化活性.综上,该工作不仅克服了...     

高压静电法制备多孔磁性壳聚糖微球

以壳聚糖(Chitosan, CS)为基质, 通过共混法引入四氧化三铁磁性颗粒, 以硅胶(Silicagel, S)为致孔剂, 在热的NaOH溶液中溶出硅胶致孔, 采用高压静电法制备磁性壳聚糖微球. 通过SEM观察了微球的结构和形貌, 并对微球结构和形貌的影响因素及其制备工艺进行了系统的研究, 结果表明, 高压静电法制备的磁性硅胶/壳聚糖微球粒径可通过微量进样器的针头大小来控制, 并且粒径分布均匀, 实验重复性及可控性好; 当以质量体积分数为5%的壳聚糖醋酸溶液(体积分数2％, mS∶mCS=4∶1), 用8号针头进样时, 制得直径约为600 μm, 孔洞分布均匀, 孔径约为50 μm的多孔磁性壳聚糖微球. 由于磁性多孔壳聚糖微球中含有大量的活性羟基和氨基, 因此显弱碱性, 对酸性物质和金属离子的吸附作用很好, 且可通过外加磁场进行有效分离. 磁性多孔壳聚糖微球在生物分离及污水中的酸性染料处理方面具有潜在的应用价值.