氮掺杂荧光碳点的制备及其对MnO^(-)_(4)的检测

以抗坏血酸和乙二胺为原料,采用一步水热法制备了氮掺杂荧光碳点(N-CDs).利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和荧光光谱对N-CDs进行了表征,并研究了N-CDs对MnO^(-)_(4)的响应机制.结果表明,N-CDs平均粒径为6.41 nm,分散性良好、无明显团聚,荧光量子产率约为15%.N-CDs对MnO^(-)_(4)有较高的选择性和灵敏度,其荧光猝灭程度与MnO^(-)_(4)摩尔浓度(0~60μmol/L)之间呈良好的线性关系,对MnO^(-)_(4)的检出限为0.055μmol/L,MnO^(-)_(4)对N-CDs的荧光猝灭机制为动态猝灭.N-CDs可用作荧光传感器,为水中MnO^(-)_(4)的检测提供一种灵敏的新方法.

泡沫镍负载NiMoO_(4)/NiMoS_(4)复合材料的制备及其电化学性能

以泡沫镍作为基底,采用水热法原位生长出具有片状结构的NiMoO_(4)活性材料,然后通过水热硫化制备出NiMoO_(4)/NiMoS_(4)复合材料,研究了水热时间和硫脲添加量对样品形貌和电化学性能的影响。电化学结果表明,NiMoO_(4)/NiMoS_(4)电极在电流密度为1A·g^(-1)时,比电容为1560.7F·g^(-1),在电流密度为40A·g^(-1)时循环2000次后,比电容仍为初始比电容的76.7%。将NiMoO_(4)/NiMoS_(4)电极材料与活性炭(AC)分别作为正、负极组装的非对称超级电容器(ASC)在400W·kg^(-1)的功率密度下可提供29.0Wh·kg^(-1)的能量密度。

Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)MoO_(6)的构建及光催化降解性能

通过水热法制备出一系列Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)MoO_(6)新型光催化剂。采用扫描电子显微镜、粉末X射线衍射、红外光谱、紫外可见吸收光谱等表征手段研究了催化剂的形貌、结构性质和光电化学性质,并以四环素(TC)为降解目标污染物,进一步探究了其催化效率。实验结果表明,Cu_(2)O的加入提高了复合催化剂的光催化性能,其中20%Cu_(2)O/Bi_(2)MoO_(6)复合催化剂(Cu_(2)O和Bi_(2)MoO_(6)的质量比为20%)降解效果最好,100 min内可降解95%的TC。Cu_(2)O与Bi_(2)MoO_(6)之间的协同作用使其可以吸收更多的可见光,所构建的Z型异质结改变了电子转移途径,提高了电子与空穴的分离效率,光催化活性显著提高。通过自由基捕获实验和能带结构,分析了Z型异质结Cu_(2)O/Bi_(2)MoO_(6)复合催化剂光催化降解TC可能的机理。

基于2-硫代巴比妥酸构筑零维原子簇{[Cu_(6)(H_(2)tba)_(6)]·2DMF·xSolvent}、二维层状{[Sc(H_(2)tba)_(3)(DMF)]·2DMF}_(n)和三维网状{[Fe(H_(2)tba)_(2)(H_(2)O)_(2)]·2DMF}_(n)

分别以Cu(ClO_(4))_(2)·6H_(2)O、Sc(ClO_(4))_(3)·6H_(2)O和Fe(ClO_(4))_(3)·9H_(2)O为金属盐,2-硫代巴比妥酸(H_(3)tba)为配体,通过扩散反应得到了3种不同结构的配合物{[Cu_(6)(H_(2)tba)_(6)]·2DMF·xSolvent}(1)、{[Sc(H_(2)tba)_(3)(DMF)]·2DMF}_(n)(2)和[Fe(H_(2)tba)_(2)(H_(2)O)_(2)]_(n)(3),并用红外光谱、元素分析、热重分析和粉末X射线衍射对配合物进行了表征。单晶X射线衍射结构分析表明配合物1是一个具有三方反棱柱构型的六核铜原子簇合物,配合物2是一个具有二维层状结构的化合物,配合物3是一个具有三维网状结构的配位聚合物。配合物1在390 nm光照激发下在735 nm处有强的荧光发射峰。

三个四核稀土配合物的晶体结构、DNA作用及抗菌活性

以多齿席夫碱(E)-2-羟基-3-甲氧基-N'-(6-甲氧基吡啶-2-亚甲基)苯并酰肼(H_(2)L)为配体,与Ln(dbm)3·6H_(2)O(Hdbm=二苯甲酰甲烷)反应,通过溶剂热法,成功设计并构筑了3例新的四核稀土配合物[Ln_(4)(dbm)_(6)(L)_(2)(μ_(2)-OCH_(3))_(2)(CH_(3)OH)_(2)]·x CH_(3)OH[Ln=Eu(1)、Tb (2)、Tm (3),x=3 (1)、0 (2)、0 (3)]。单晶X射线衍射结构表明:1~3的结构相似,配位单元主要由4个Ln^(Ⅲ)、6个dbm-、2个L^(2)-、2个μ_(2)-OCH_(3)及2个配位的CH_(3)OH组成。4个中心LnⅢ通过6个μ_(2)-O原子相互连接,呈线型四核结构。固体荧光实验测试表明:1和2在室温下表现出稀土的荧光特征发射峰。此外,抗菌活性研究表明,与配体H_(2)L和稀土离子相比,1~3具有更强的抗菌活性。采用紫外光谱法、循环伏安法和荧光光谱法研究了1~3与小牛胸腺DNA之间的相互作用,结果表明1~3与小牛胸腺DNA的相互作用为插入结合。

基于半夹心Cp*Rh单元的超分子桥环和螺环化合物的构筑策略

桥环和螺环化合物是有机化学中常用的概念而在其他领域鲜有提及。在本研究中,我们将桥环和螺环的概念拓展至超分子化学领域中并提出了相应的构筑策略。在刚性直线型配体中引入额外的螯合位点,通过配位驱动、分步组装的方法合成了复杂的3个有机金属超分子桥环化合物[(Cp*Rh)_(6)(μ-η^(2)-η^(2)-C_(2)O_(4))_(2)(μ-C_(2)O_(4))(L^(A))_(2)](OTf)_(6)(1)、[(Cp*Rh)_(6)(dhbq)_(2)(pyrazine)(L^(A))_(2)](OTf)_8(2)和[(Cp*Rh)_(6)(tpphz)_(2)(bpea)(L^(A))_(2)](OTf)_(12)(3),以及一个超分子螺环化合物(Cp*Rh)_(12)(bibzim)_(3)Ru(L^(A))_(3)(L^(B))_(3)](OTf)_(10)(PF_(6))_(4)(4),其中L^(A)=3,3'-di(pyridin-4-yl)-2,2'-bipyridine,OTf^(-)=CF_(3)SO_(3)^(-),dhbq=2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone,tpphz=tetrapyrido[3,2-a∶2',3'-c∶3″,2″-h∶2′″,3′″-j]phenazine,bpea=1,2-di(pyridin-4-yl)ethane,bibzim=2,2'-bisbenzimidazole,L^(B)=4,4'-di(pyridin-4-yl)-1,1'-biphenyl。并通过单晶X射线衍射的方法一一表征了它们的单晶结构。

非皂化P507体系萃取分离镧和锕元素

由于稀土生产过程中锕元素未被有效分离去除,导致我国部分稀土产品的放射性超出豁免值(α和β总放射性小于1 Bq/g)。本工作以非皂化的2-乙基己基磷酸单-2-乙基己基酯(P507)为萃取剂,二乙基三胺五乙酸(DTPA)或N-(2-羟乙基)乙二胺-N,N',N'-三乙酸(HEDTA)为水相掩蔽剂,乳酸为酸度缓冲剂,分别在盐酸和硝酸体系中研究了对镧和锕两种元素的萃取分离。结果显示,弱酸试剂可有效缓冲稀土料液的酸度,使萃取反应向有利于生成有机配合物的方向进行。在pH为3.0、初始La^(3+)浓度为0.2 mol/L的盐酸溶液中,该体系对La^(3+)的萃取效果较单一的皂化P507有显著提高,D(La)可达5.0。在pH为2.0~2.5的硝酸体系中,恒定DTPA/HEDTA和乳酸的浓度分别为0.02 mol/L和1.0 mol/L,此时Ac^(3+)被有效掩蔽,D(Ac)的最大值仅有0.46,SF(La/Ac)值较盐酸体系的3~4可提高至5~7。此外,该非皂化P507体系也可以优先去除稀土低酸废水中的放射性Ac^(3+),其SF(Ac/La)值随乳酸浓度的增加可提高至14,这一现象能够用于实现有效控制稀土工业废水中放射性物质的目标。

一流课程背景下无机化学课程教学模式探索与实践—以商洛学院为例

在一流课程的大背景下,文章针对无机化学课程内容枯燥抽象、体系繁杂、理论性强的特点,还有地方二本院校招收的生源质量普遍较低的现状,以及全国各省市实行的高考模式各不尽相同,提出了以化学史为引的无机化学教学模式,并且在化学专业、应用化学专业的2022级学生中进行这种教学模式的探索与实践。结果表明,将化学史引入教学过程中,学生听课的注意力得到了明显的提高;培养学生从发展的高度把握化学知识;培养学生养成严谨求实的科学态度,进而使教学效果和学生的综合素养得到提高。

以创新型人才培养为导向的探究型综合化学实验设计——以“空心CuS微米球的合成及光催化性能研究”为例

化学学科的科技创新是支撑我国建设科技强国的重要力量,因此亟需培养高质量化学类创新型人才以服务国家战略需求。化学前沿领域的新成果、新方法、新技术不断涌现,将前沿科研成果合理地融入到综合化学实验教学中,能够深化教学内容,促进学生学术创新、质疑思辨和团队协作等能力的提升。通过以空心CuS微米球的合成及光催化性能研究为例,探究了如何以创新型人才培养为导向对探究型综合化学实验进行设计,以有效发挥综合化学实验课程培养创新型科学研究人才的功效。

基于不同Bi2WO6形貌下光催化降解四环素性能研究

该文以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O为原料通过水热法合成Bi2WO6,重点研究通过改变水合加热时间和溶液酸碱性,不同合成条件对Bi2WO6产物形貌的影响.借助扫描电子显微镜(SEM)对Bi2WO6形貌进行分析.实验结果显示,溶液酸碱性和加热时间均对Bi2WO6的形貌有较大影响,水合加热时间也对其形貌有很大的影响.此外,通过在可见光下降解四环素(TC),探讨了不同合成条件对催化剂性能的影响.实验结果表明,酸碱性会破坏Bi2WO6的结构,进而降低其光催化性能.当水合加热时间为25 h时,Bi2WO6的降解效率最高,降解效果约为50%.

基于氮氧自由基配体的锰和钴双核配合物的分子结构和磁性

合成了2个基于氮氧自由基配体且结构类似的双核配位化合物,其分子式分别为[Mn_(2)(hfac)_(4)(NIT-mo-pmy)_(2)](1)和[Co_(2)(hfac)_(4)(NIT-mo-pmy)_(2)](2),其中hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-mo-pmy=2-(2-甲氧基-5’-嘧啶基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉基-3-氧-1-氧自由基。2个配合物均属于三斜晶系P1空间群,其双核配位单元进一步构筑为中心对称的平行四边形分子阵列。变温磁化率的测试表明,在2个配合物中,中心离子和氮氧自由基单元之间存在反铁磁交换作用。借助构效关系研究,分析了磁作用强度的差异。通过适当近似的磁化学模型,对Mn(Ⅱ)配合物的磁性行为进行了定量拟合,并与相关化合物磁作用强度进行了比对、分析。

基于金纳米棒刻蚀比色法检测铁、铜离子

采用种子生长法制备金纳米棒(AuNRs)以构建光学传感器,用于Fe^(3+)和Cu^(2+)的高选择性快速可视化检测。在酸性环境中,Fe^(3+)和Cu^(2+)通过与KI溶液反应,将I-氧化成I2。I2刻蚀AuNRs,导致其纵向表面等离子体共振(LSPR)吸收峰蓝移,从而实现对Fe^(3+)和Cu^(2+)的检测。结果表明,反应温度为50℃时,添加0.8 mL 0.1 mol·L^(-1)HCl、2 mL AuNRs生长液和20 mmol·L^(-1)KI溶液,与2 mL 500μmol·L^(-1)Fe^(3+)或30μmol·L^(-1)Cu^(2+)反应25或90 min,可将AuNRs刻蚀至LSPR吸收峰消失。该方法对Fe^(3+)和Cu^(2+)检测具有高选择性和准确性,对于Fe^(3+)、Cu^(2+)共存体系的检测,可通过加入适量F-与Fe^(3+)生成配合物[FeF_(6)]^(3-)完成对Fe^(3+)的化学掩蔽,消除Fe^(3+)的干扰,实现共存体系中Cu^(2+)的准确检测。

层状锌铝双金属氧化物的制备及其吸附-光催化性能

采用前驱体煅烧法制备具有吸附-光催化双功能的层状锌铝双金属氧化物(LDOs)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射光谱(UV⁃Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)等表征探究了双金属比例、煅烧温度对其吸附-光催化降解四环素(TC)性能的影响。结果表明,当Zn、Al物质的量之比为2∶1,煅烧温度为400℃时,可形成具有优异吸附-光催化活性的Zn_(2)Al_(1)@LDO_(400)。吸附实验表明,Zn_(2)Al_(1)@LDO_(400)对TC是化学吸附限制的非均相单分子层吸附,且高温利于吸附。利用自由基猝灭实验结合电子顺磁共振(EPR)测试证实光生空穴(h^(+))、羟基自由基(·OH)、超氧自由基(·O_(2)^(-))作为活性物种参与TC的协同降解。

MnO_(2)纳米线支撑中空十二面体CoNi_(2)S_(4)的制备及其电化学性能

采用简单的室温搅拌法和一步硫化法制备了MnO_(2)纳米线支撑中空十二面体CoNi_(2)S_(4)(MnO_(2)/CoNi_(2)S_(4))电极材料。超长MnO_(2)纳米线为电子转移提供了直接路径,而且其较大的长径比有利于形成自支撑的三维导电网络结构;中空多孔的CoNi_(2)S_(4)提供了更丰富的活性位点,同时缓解了充放电过程中的体积变化。得益于以上优势,MnO_(2)/CoNi_(2)S_(4)在1 A·g^(-1)时具有1531.1 F·g^(-1)的比电容,在10 A·g^(-1)时具有86.9%的电容保持率。利用MnO_(2)/CoNi_(2)S_(4)作为正极、活性炭(AC)为负极组装的MnO_(2)/CoNi_(2)S_(4)||AC器件实现了高能量密度(800 W·kg^(-1)时40 Wh·kg^(-1))和优异的循环稳定性(5000次循环后保持64.8%)。

OBE理念和前沿科研成果融入无机化学实验教学——稀土配合物的制备及其抗生素传感研究

针对本校无机化学实验教学中存在的问题,设计了一个基于蒽基羧酸配体的发光稀土配合物并将其用于抗生素传感的研究。首先,利用溶剂热合成方法制备发光稀土配合物。其次,利用单晶X射线衍射仪,红外光谱仪,X-射线粉末衍射等技术表征配合物的结构。此外,借助荧光光谱仪记录发光稀土配合物对抗生素的荧光传感。本实验将OBE理念和科技前沿引入无机化学实验有助于激发学生的科研兴趣、提升科研素养,为进一步优化实验课程教育模式、提高学生的实践和创新能力奠定基础。

适用于哈拉哈塘高温高盐岩油藏表面活性剂的研制及应用

为了研制出适用于哈拉哈塘油藏条件的表面活性剂驱油剂,对该储层地层流体及岩石润湿性进行了测试,基于此,采用二甲胺、全氟丁酸、氯丙烯、丙烯酰胺、对苯乙烯磺酸钠等为主要原料,合成了一种耐高温高盐含氟两性离子型高分子表面活性剂(GPHQ-2),并对其表面活性、润湿性以及洗油效率等进行了室内评价。实验结果表明,150℃、25×10^(4)mg·L^(-1)矿化度老化后的GPHQ-2仍能有效降低油水界面张力,可使岩心表面实现润湿反转,洗油效率可达43.4%,远高于常规石油磺酸盐的洗油效率(5.6%);GPHQ-2具有很好的驱油效果,可在水驱阶段原油采收率基础上提高22.84%;现场应用结果表明,目标井采取注GPHQ-2表面活性剂吞吐驱油措施后,日产油量从4.9t提升到8.9t,增产效果明显,且持续有效。说明GPHQ-2表面活性剂满足哈拉哈塘油藏提高采收率需求,并可对该类油藏表面活性剂增产提供理论和实践指导。

偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱法测定铍矿石中的铍及主量元素

广泛赋存在花岗伟晶岩和热液石英脉中的铍矿石是铍最重要的矿物载体,目前铍矿石系统分析仍以传统化学法为主,影响分析效率,亟待开发一种简单高效的铍矿石中多元素分析方法。本文建立了一种基于偏硼酸锂熔融-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定铍矿石中铍及主量元素的定量分析方法,使用4∶1熔剂-样品比,950℃下熔融15min后,通过超声提取制备溶液。偏硼酸锂熔融法能有效地分解铍矿石中的氧化物,克服了传统酸溶或碱熔无法检测硅、钠、钾等元素的局限。本方法通过校准曲线与样品基体匹配,加入铕作内标等措施消除基体效应,实现了各元素(以氧化物计)低至0.003%~0.2%的检出限,满足铍精矿质量检测需求。对绿柱石、香花石、日光榴石样品(BeO含量范围为0.14%~13.33%)测定的相对标准偏差(RSD)小于6.83%,与混合酸酸溶分析方法的测定值相对偏差为0.06%~21.28%。通过标准物质GBW07150、GBW07151和GBW07183验证,本方法精密度和准确度均符合地质矿产实验室测试质量管理规范,适用于多种类型铍矿石样品中铍及主量元素的快速连续分析。

可膨胀石墨的制备方法、膨胀机理及应用

膨胀石墨由于其质量轻、高柔韧性、高比表面积、高孔隙率和较强的吸附能力,作为密封材料、吸附材料、保温材料、阻燃材料和包装材料等应用广泛。可膨胀石墨作为膨胀石墨的前驱体,低成本、绿色制备方法和研发成为目前石墨领域的重点研究课题之一。对可膨胀石墨的结构和性能、膨胀反应原理、制备方法及其主要应用领域进行了综述,详细地介绍了化学氧化法、电化学方法、超声氧化法、气相扩散法、熔盐法等制备可膨胀石墨方法,为其下游产品膨胀石墨的制备、应用和开发提供借鉴。

含苯并咪唑三足配体的金属配位化合物的合成及对碘的吸附性能

通过溶剂热法合成了2种新型金属配位化合物[Co_(3)(L1)_(2)Cl_(6)]_(n)(1)和{[Cu(L1)(SO_(4))]·2CH_(3)OH}_(n)(2),其中L1=2,2',2″-三(1-苯并咪唑基)乙基胺,是一种中性苯并咪唑三足有机配体。单晶X射线衍射分析表明化合物1是一维链状结构、化合物2是三维结构;红外光谱和粉末X射线衍射表征证实化合物1和2的纯度较高。热重分析表明化合物1和2是耐热性的材料。碘吸附实验表明,2个化合物对环己烷溶液中的碘和气态碘都有很高的捕获性能且具有良好的循环利用性。同时,它们的吸附动力学最符合准二级模型,吸附过程以化学吸附为主。吸附机理研究进一步表明化合物的结构中含有苯、氮杂环等活性基团,间接增加了与碘的吸附位点,提高了与碘的化学反应性和碘的去除率。

两个含5-溴水杨酸钠(Ⅰ)/镉(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构、Hirshfeld表面分析与抑菌活性

由5-溴水杨酸(H_(2)BBA)合成了钠/镉配合物[Na(HBBA)]_(n) (1)和[Cd(HBBA)_(2)(4,4′-Bipy)]_(n) (2)(H_(2)BBA=5-溴水杨酸,4,4′-Bipy=4,4′-联吡啶)。通过元素分析、红外光谱、热重、粉末X射线衍射和单晶X射线衍射表征了其结构。配合物1的不对称单元中有1个钠离子和1个HBBA-。钠离子是六配位的三棱柱构型,HBBA-配体的3个氧原子分别与2个钠离子配位,连接相邻的钠离子形成了3条一维链结构,HBBA-配体连接相邻的3条一维链形成了二维网络结构。分子间氢键连接相邻的二维网络结构形成了三维氢键网络结构。配合物2中有1个镉离子、2个HBBA-和1个4,4′-Bipy。镉离子是六配位的扭曲八面体构型,4,4′-Bipy配体连接相邻的2个镉离子形成了一维链结构。分子间氢键连接相邻的一维链结构形成了三维氢键网络结构。通过Hirshfeld表面和指纹图分析了配合物晶体中的弱分子间作用力。详细研究了配合物1和2的热稳定性和抑菌活性。