PSF/TiO2杂化超滤膜形成过程的热力学和动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同纳米TiO₂含量的聚砜(PSF)/TiO₂杂化超滤膜, 研究了TiO₂浓度对聚砜铸膜液流变学及热力学性质的影响, 构建了计算成膜过程中表观扩散系数(D_a)的新方法, 求出不同TiO₂浓度及温度下的D_a值, 进而剖析了铸膜液流变学和热力学性质的变化对成膜动力学的影响. 并通过扫描电镜观察、杂化膜孔隙率和超滤性能的测试考察了表观扩散系数与膜结构和性能的关系. 结果表明, 加入TiO₂溶胶的PSF铸膜液由牛顿流体转变为非牛顿流体, 其粘度随TiO₂浓度增大而增大. TiO₂的加入减小了铸膜液对非溶剂的容纳能力, 加速铸膜液的液-液相分离, 同时TiO₂引起的热力学促进作用和流变学阻碍作用相互竞争, 共同影响D_a的变化. 实验得出, D_a随温度升高而增大, 随TiO₂浓度的增大有先增大后减小的趋势. 表观扩散系数D_a与膜的结构和性能具有很好的相关性并能直观地描述整个成膜过程.     

8-羟基喹啉衍生物及其金属配合物的合成与光致发光特性

设计合成了三种新型的8-羟基喹啉衍生物配体: 5-[(4-E-苯乙烯基)-苯甲亚胺基]-8-羟基喹啉(1), 5-[(4-溴-2-氟)-苯甲亚胺基]-8-羟基喹啉(2)和N-乙基-3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]咔唑(3), 以及它们相应的金属配合物, 产物经质谱(MS)、元素分析(EA)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(¹H NMR)进行表征, 并测定了它们的荧光性质. 结果与8-羟基喹啉比较表明, 5位和2位取代8-羟基喹啉衍生物的荧光发生了明显的红移. 同时测定了配合物(3)₂Zn的荧光寿命, 结果表明, N-乙基-3-[2-(8-羟基喹啉基)-乙烯基]咔唑锌配合物表现出较长的荧光寿命.     

反相气相色谱表征可溶性聚酰亚胺的表面性质

采用反相气相色谱技术,将正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷作为非极性分子探针,乙醚、丙酮、三氯甲烷作为极性分子探针在50℃、60℃、70℃和80℃条件下测定了可溶性聚酰亚胺HQDPA-DMMDA的表面色散自由能与表面Lewis酸碱性质.HQDPA-DMMDA在50℃、60℃、70℃和80℃的表面色散自由能分别为34.37、31.80、29.50和27.64 mJ/m2,自由能随温度的升高而线性降低.实验发现,HQDPA-DMMDA为弱的Lewis两性聚合物材料,其Lewis酸常数Ka为0.4115,碱常数Kb为0.5812.     

基于2,5-二(4''''-甲酰基苯基)苯乙烯的螺旋链光学活性聚合物的合成与表征

通过2,5-二溴苯乙烯与对甲酰基苯硼酸的Suzuki偶联反应得到2,5-二(4'-甲酰基苯基)苯乙烯.在催化剂量的冰乙酸存在下,与光学纯的(S)-(-)-α-甲基苄胺或(R)-( )-α-甲基苄胺发生缩和反应,得到了一对手性非外消旋单体,( )-2,5-二{4'-[(N-(S)-α-甲基苄亚胺基)次甲基]苯基}苯乙烯和(-)-2,5-二{4'-[(N-(R)-α-甲基苄亚胺基)次甲基]苯基}苯乙烯.以偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,经自由基溶液聚合得到光学活性聚合物.比旋光度、紫外-可见吸收光谱以及圆二色光谱研究表明,聚合物主链可能形成了某一方向占优的稳定螺旋构象,且该螺旋构象的旋光方向与单体的旋光方向相反.聚合条件对聚合物的光学活性有很大影响,在极性较大的芳香族溶剂和较高温度下得到的聚合物具有和单体相差更大的比旋光度.侧基的手性基团脱除后,聚合物仍具有一定的旋光性,说明聚合过程中形成的螺旋手性具有一定的记忆效应.     

基于4-咪唑苯甲酸的具有新颖贯穿结构的锌和镉配合物的合成、晶体结构和性质研究

利用刚性不对称配体4-咪唑苯甲酸（HIBA）与过渡金属Zn（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的硝酸盐在水热条件下进行反应制备了两个新颖的配位聚合物[Zn（IBA）2]n（1）和{[Cd（IBA）2（H2O）]·4H2O}n（2）.化合物1结晶在手性空间群P4（1）22,并且具有二重贯穿的二维（4,4）拓扑网格结构.化合物2则是个三维多孔dia结构,它具有6^6拓扑并且发生了四重贯穿.化合物1的非线性光学性质研究表明它具有SHG活性,其强度约是尿素的0.4倍,同时研究了化合物的室温荧光性质.     

Synthesis and Crystal Structure of a Tetranuclear Cu（Ⅰ） Complex with Vinylidenebis（diphenylphosphine）

The vinylidenebis（diphenylphosphine） （vdpp） reacts with CuBr to give a tetranuclear complex, [Cu4（μ3-Br）2（μ2-Br）2（μ2-vdpp）2（CH3CN）2]·（CH3CN）2 1. The title complex has crystallo- graphically imposed centrosymmetry and presents a CuaBr4 core with distorted stair-like structure. All copper（I） atoms in 1 assume distorted tetrahedral coordination geometry. The distance of 2.7745（11） A between the two copper centers indicates the presence of ligand-supported Cu…Cu interactions. Crystal data for 1： C_60H_56Br_4Cu_4N_4P_4, Mr= 1530.77, triclinic, space group P1, a = 11.6593（9）, b = 11.7181（9）, c = 13.8711（11） А, a = 110.1020（10）, β = 102.0050（10）, γ = 109.8040（10）°, V = 1557.5（2） А^3, Z = 1, Dc = 1.632 g/cm^3, F（000） = 760, λ= 0.71073А, T = 298（2） K, 2θmax = 50.04°,μ= 4.056 mm^-1, S = 1.181, R = 0.0507 and wR = 0.1025.     

Size control synthesis of sulfur doped titanium dioxide （anatase） nanoparticles, its optical property and its photo catalytic reactivity for CO2 ＋ H2O conversion and phenol degradation

Sulfur doped anatase TiO2 nanoparticles (3 nm−12 nm) were synthesized by the reaction of titanium tetrachloride, water and sulfuric acid with addition of 3M NaOH at room temperature. The electro-optical and photocatalytic properties of the synthesized sulfur doped TiO2 nanoparticles were studied along with Degussa commercial TiO2 particles (24 nm). The results show that band gap of TiO2 particles decreases from 3.31 to 3.25 eV and for that of commercial TiO2 to 3.2 eV when the particle sizes increased from 3 nm to 12 nm with increase in sulfur doping. The results of the photocatalytic activity under UV and sun radiation show maximum phenol conversion at the particle size of 4 nm at 4.80% S-doping. Similar results are obtained using UV energy for both phenol conversion and conversion of CO2+H2O in which formation of methanol, ethanol and proponal is observed. Production of methanol is also achieved on samples with a particle size of 8 and 12 nm and sulfur doping of 4.80% and 5.26%. For TiO2 particle of 4 nm without S doping, the production of methanol, ethanol and proponal was lower as compared to the S-doped particles. This is attributed to the combined electronic effect and band gap change, S dopant, specific surface area and the light source used.     

CH3SH…HOO开壳型氢键复合物的结构及其电子密度拓扑性质

在DFT-B3LYP/6-311++G**水平下求得CH3SH…HOO复合物势能面上的稳定构型. 计算结果表明, 在HOO以其O8—H7作为质子供体与CH3SH分子中的S5原子为质子受体形成的氢键复合物1和2中, O8—H7明显被“拉长”, 且其伸缩振动频率发生显著的红移, 红移值分别为330.1和320.4 cm-1; 在CH3SH分子以其S5—H6作为质子供体与HOO的端基O9原子为质子受体形成的氢键复合物3和4中, 也存在类似的情况, 但S5—H6伸缩振动频率红移不大. 经MP2/6-311++G**水平计算的4种复合物含BSSE校正的相互作用能分别为-20.81, -20.10, -4.46和-4.52 kJ/mol. 自然键轨道理论(NBO)分析表明, 在CH3SH…HOO复合物1和2中, 引起H7—O8键长增加的因素包括两种电荷转移, 即孤对电子n1(S5)→σ*(H7—O8)和孤对电子n2(S5)→σ*(H7—O8), 其中后者为主要作用. 在复合物3和4中也有相似的电荷转移情况, 但轨道间的相互作用要弱一些. AIM理论分析结果表明, 4个复合物中的S5…H7间和O9…H6间都存在键鞍点, 且其Laplacian量▽2ρ(r)都是很小的正值, 说明这种相互作用介于共价键和离子键之间, 偏静电作用为主.     

3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪二聚体分子间相互作用的理论研究

在DFT-B3LYP/6-31G(d)水平下,求得3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪二聚体势能面上3种优化几何构型和电子结构。经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正,求得分子间最大相互作用能为-38.88kJ/mol。电荷分布与转移分析表明,二子体系间的电荷转移很少,但接触点上氮原子和氢原子电荷变化比较大。由自然键轨道(NBO)分析揭示了分子间相互作用的本质。对优化构型进行振动分析,并基于统计热力学求得200.0~800.0 K温度范围从单体形成二聚体的热力学性质变化,发现二聚主要由强氢键所贡献,二聚过程在较低温度或常温下能自发进行。     

8-羟基喹啉铱(Ⅲ)配合物的合成及其光学性质

以2-苯基吡啶为原料,经两步反应合成了3个8-羟基喹啉衍生物铱(Ⅲ)配合物(2a~2 c),并研究和比较了2的光学性质和电化学行为。