CO_(2)/C_(3)H_(6)O在金属氧化物耦合吡咯氮生物炭表面的共/竞吸附机理研究

本研究采用密度泛函理论,通过比较吸附量、吸附能以及态密度和电荷差分密度的分析,探究了不同金属氧化物耦合吡咯氮生物炭(CN5@MOx,MOx=ZnO、CaO、Na2O)表面CO_(2)与C_(3)H_(6)O(CO_(2)&C_(3)H_(6)O)的吸附机理。首先从CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分方面计算了其在CN5@MOx表面吸附量和吸附能,计算结果表明,在333 K、100 kPa时CN5@Na2O表面对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附量分别为3.65、15.34 mmol/g,吸附能分别为-145.86、-132.47 kJ/mol,均高于CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分在CN5@CaO及CN5@ZnO表面吸附。得出Na2O掺杂吡咯氮生物炭对CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分吸附效果最优。进一步研究了CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面共/竞吸附及机理。计算结果表明,CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、CN5@CaO、CN5@ZnO表面吸附存在临界温度(分别为333、353、393 K),超过临界温度以后CO_(2)&C_(3)H_(6)O共存体系在CN5@MOx表面吸附量较CO_(2)/C_(3)H_(6)O单组分有所提高。CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O、 CN5@CaO、 CN5@ZnO表面吸附能分别比CO_(2)或C_(3)H_(6)O单组分吸附时至少高141.59、112.77、31.75 kJ/mol,CN5@MOx表面对CO_(2)和C_(3)H_(6)O的吸附表现为协同促进作用,且CN5@Na2O对CO_(2)&C_(3)H_(6)O共同吸附效果最佳。采用电荷差分密度和态密度分析CO_(2)&C_(3)H_(6)O在CN5@MOx表面协同吸附作用机理,得出CO_(2)的吸附作用力是通过C_(3)H_(6)O与CO_(2)的间接相互作用产生的,Na2O中Na与C_(3)H_(6)O电子云重叠,发生电荷转移,增强了两者间相互作用力,CN5@Na2O表面C_(3)H_(6)O与CN5在p轨道主要共振峰结合能较CN5@ZnO低了3.43 eV,使得C_(3)H_(6)O在CN5@Na2O表面吸附最稳定。

C6H10S2O联合Nano-CaCO3对铅染毒小鼠海马学习记忆功能的影响

评价 C6H10S2O联合Nano-CaCO3对铅染毒小鼠的海马学习记忆功能产生的影响,以指导铅染毒相关问题的处理。方法 选择齐齐哈尔医学院动物实验中心提供的20-30g 健康雌性 KM 小鼠,健康清洁级,分为正常对照组、模型对照组、C6H10S2O 组、Nano-CaCO3组、联合治疗组,其中后四组均为铅染毒模型。五组的饲养条件相同,方法 /剂量建立铅染毒模型,提供对应治疗方法,通过评估体质量与血液中铅元素含量、NO含量和ACHE活力、水迷宫、新物体识别测量的结果,判断治疗效果。结果 与空白对照组比较,模型对照组的体质量显著降低(P<0.05),血铅含量显著增加(P<0.05);与模型对照组比较,C6H10S2O组和联合治疗组小鼠的体质量显著提高(P<0.05),而血铅含量仅在联合治疗组显著减少(P<0.05);其他三组的体质量和血铅含量均无统计学差异(P>0.05)。与模型对照组比较,联合治疗组的跨越隐匿平台次数和平台象限游泳路程显著增加(P<0.05);与Nano-CaCO3组比较,联合治疗组的跨越隐匿平台次数和平台象限游泳路程也显著增加(P<0.05)。五组在NO含量和ACHE活力、认知指数方面的对比,差异均不存在统计学意义(P>0.05)。结论 C6H10S2O联合Nano-CaCO3可以减少铅含量,提高体质量,对空间学习能力有一定影响,但对认知能力、学习记忆能力不存在显著影响。

Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结可见光催化降解四环素

构建异质结能够有效抑制光催化剂中光生电子和空穴的快速复合。本研究采用水热法、煅烧法以及溶剂热法合成了Ⅱ/Z型Bi_(2)MoO_(6)/Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)异质结光催化剂,利用不同研究手段分析材料的组成、形貌以及光电化学性能。结果发现,复合材料的最佳组成为25%ABOBM(Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6)的质量比为1:4)。在可见光照射下25%ABOBM对四环素(TC)的降解效率可达85.6%,明显高于Ag_(2)O/Bi_(2)O_(3)和Bi_(2)MoO_(6),而且三次循环实验后仍具有良好的稳定性。25%ABOBM光催化性能的提高可归因于Ag_(2)O、Bi_(2)O_(3)以及Bi_(2)MoO_(6)之间异质结的构建和特殊形貌的形成。自由基捕获实验和电子顺磁共振谱(EPR)结果表明,h+和·O2-在TC的降解过程中发挥着主要作用,而·OH和1O2发挥着次要作用。实验还探索了相关光催化机理,并利用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)对TC可能的降解路径进行了分析。本研究为双异质结光催化剂的制备及其在有机污染物降解应用方面提供了新的思路。

6-氟-4-羟基-3-氧代-3,4-二氢喹喔啉-1(2 H)-羧酸叔丁酯的合成、晶体结构及抗肿瘤活性研究

喹喔啉类化合物由于具有显著的生物活性而被广泛应用于医药、化工领域,特别是抗癌药物研发领域。本文通过四步反应法首次合成了6-氟-4-羟基-3-氧代-3,4-二氢喹喔啉-1(2 H)-羧酸叔丁酯,经溶液结晶法获得其单晶体。晶体学分析表明,该化合物属单斜晶系,空间群C2/c,晶胞常数a=1.28663(10)nm,b=2.25249(17)nm,c=1.01564(7)nm,Z=8,ρ_(c)=1.359 g·cm^(-3),R=0.0538,R_(w)=0.1406。在B3LYP/6-311+G(2d,p)模式下使用密度泛函理论(DFT)计算了该化合物的最佳结构,与X射线单晶衍射确定的晶体结构基本一致。抗肿瘤活性研究表明其有良好的抗肿瘤作用。此外,通过DFT计算了分子的静电势和前沿分子轨道。

ChCl/CrCl_3·6H_2O体系中Cr(Ⅲ)的电化学成核机理

本文在ChCl/CrCl3.6H2O离子溶液体系中,采用循环伏安法和恒电位阶跃法研究了Cr(Ⅲ)在玻碳电极上的电化学成核机理。研究结果表明,Cr(Ⅲ)的电化学成核机理是三维成核并与过电位有关。当过电位较小时,Cr(Ⅲ)的电结晶过程为三维连续成核,其扩散系数为(2.56±0.33)×10-11m2/s。当过电位较大时,Cr(Ⅲ)的电结晶过程趋向于三维瞬时成核过程,其扩散系数和晶核数密度均与过电位无关,分别为(3.04±0.3)×10-11m2/s和(4.47±0.05)×1011/m2。两种成核方式的法向生长速率常数均与过电位成线性关系,晶体法向的生长没有受到任何阻滞。

AlCl_(3)·6H_(2)O在FeCl_(3)、CaCl_(2)、KCl及KCl–FeCl_(3)溶液中溶解度的实验及预测

如何将AlCl_(3)·6H_(2)O从众多组分中选择性地结晶分离是从煤矸石中提Al的关键,而AlCl_(3)·6H_(2)O在煤矸石酸浸体系中的热力学平衡数据对于结晶过程的控制至关重要。在25~85℃的温度范围内,测定了不同温度和溶液浓度下AlCl_(3)·6H_(2)O在FeCl_(3)、CaCl_(2)、KCl及KCl-FeCl_(3)溶液中的溶解度。实验发现温度对AlCl_(3)·6H_(2)O在所有溶液体系中溶解度的影响均不明显,溶解度只随温度的升高略有增加;溶液浓度是影响溶解度的主要因素,AlCl_(3)·6H_(2)O在所有溶液体系中的溶解度均随溶液浓度的升高而明显下降,分析其原因是由于溶液浓度的增大使得Cl^(–)同离子效应增强。为了提高OLI软件预测结果的准确性,对其嵌入Bromley-Zemaitis模型中“Al^(3+)–Cl^(-)”离子对的交互参数进行了修正。随后验证了修正模型的实用性,结果表明它可应用于AlCl_(3)·6H_(2)O在FeCl_(3)、CaCl_(2)及KCl的任意单、混溶液中溶解度的预测。

三价铬在ChCl/CrCl_3·6H_2O体系中的电沉积机理

采用循环伏安法、恒电流阶跃电位-时间暂态曲线研究Cr(Ⅲ)在ChCl/CrCl3.6H2O体系中的电化学行为。计时电位法计算得到333K下的扩散系数4.504×10-10cm2/s。循环伏安法得到电化学反应的表观活化能约为40kJ/mol。研究表明,在ChCl/CrCl.36H2O体系中Cr(Ⅲ)还原为金属Cr是单步骤受扩散控制的完全不可逆过程。Cr(Ⅲ)在还原过程中无前置化学反应存在。

Chem-E-Car竞赛驱动的化学综合实验设计——以“Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维的制备及锌-空气电池应用”为例

为了构筑兼备ORR/OER催化活性和稳定性的锌-空气电池电极,通过静电纺丝技术制备Ca3MnCoO6-MnCo2O4异质结纳米纤维,通过XRD、SEM、TEM等对纳米纤维进行物性表征,通过极化曲线测试其在碱性电解液中的ORR/OER性能,通过Chem-E-Car小车的实际应用判断锌-空气电池的应用潜力。研究结果表明:Ca3MnCoO6-MnCo2O4材料具有纺锤形貌,随着前驱体溶液中PVP/DMF浓度的增加,纳米纤维的直径均存在不同程度的粗化。复合催化剂对ORR和OER均表现出可观的电催化活性,在ORR过程中可以提供0.61@1600 rpm的极限电流密度 (20wt% Pt/C: 0.63@1600 rpm),在OER过程中可以提供1.65 V@10 mA cm-2的过电势 (RuO2: 1.60 V@10 mA cm-2)。本综合实验技术路线简单可行、效率高,可以有效提高学生的综合实践能力和科研创新能力。以此研究成果制造的新能源小车可以提供稳定的运行速度(0.2m/s)并持续至30m,成功在第7届全国大学生Chem-E-Car竞赛中取得性能二等奖的成绩。

鼓形有机锡氧杂环羧酸簇合物[PhCH_2Sn(O)(O_2CC_4H_3S)]_6·2CH_2Cl_2 和 [PhCH_2Sn(O)(O_2CC_3H_2NO)]_6·2CH_2Cl_2的合成和晶体结构

利用三苄基氧化锡与 2 -噻吩甲酸和 2 -唑甲酸反应 ,合成了六聚体苄基锡氧 2 -噻吩甲酸酯 (1 )和六聚体苄基锡氧 2 -唑甲酸酯 (2 )鼓形簇合物 .通过元素分析、红外光谱和 X射线单晶衍射对其结构进行了表征 .测试结果表明 :化合物 1属三斜晶系 ,空间群 P1 ,a=1 . 2 76 0 (3) nm,b=1 .30 5 6 (3) nm,c=1 .334 3(3) nm,α=1 0 5 .6 5 (3)°,β=96 .2 7(3)°,γ=97.2 0 (3)°,Z=1 ,V=2 .0 997(7) nm3 ,Dc=1 .80 9g/ cm3 ,μ=2 .0 97mm- 1 ,F(0 0 0 ) =1 1 1 6 ,R=0 .0 6 5 1 ,w R=0 .1 2 92 .化合物 2属三斜晶系 ,空间群 P1 ,a=1 .2 2 4 0 (4 ) nm,b=1 .36 73(4 ) nm,c=1 .374 4(4 ) nm,α=1 0 7.76 0 (4 )°,β=98.0 6 9(5 )°,γ=91 .4 80(5 )°,Z=2 ,V=2 .1 6 31 (1 2 ) nm3 ,Dc=3.373g/ cm3 ,μ=3.799mm- 1 ,F (0 0 0 ) =2 1 36 ,R=0 .0 382 ,w R=0 .0 79.它们均为鼓形簇状结构 ,锡原子呈畸变的八面体构型 .化合物 1通过分子间 S… S近距离作用 ,形成一维链状结构 .

CaCl_2·6H_2O/多孔Al_2O_3复合相变材料的制备与热性能

将CaCl2·6H2O作为相变材料,3%的硼砂作为成核剂,以多孔Al2O3作为基体,通过真空浸渍法和多孔Al2O3的毛细吸附作用,制得不同比例的CaCl2·6H2O/多孔Al2O3复合相变材料,并进一步对其微观结构和热性能进行了分析。N2吸附脱附等温线分析证明,多孔Al2O3具有较大的比表面积。SEM照片和FTIR光谱说明CaCl2·6H2O被成功吸附入Al2O3的多孔结构中。DSC曲线显示,复合相变材料的熔融潜热可达99.81 J/g,说明其具有良好的相变储热性能。

离子液体介质中FeCl_3·6H_2O催化下芳香醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮的缩合反应

考察了在离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])介质中,芳香醛与5,5-二甲基-1,3-环己二酮的缩合反应.实验结果表明,在催化量的FeCl3?6H2O存在下,该反应可高产率地生成氧杂蒽二酮类化合物3;而在TMSCl/FeCl3?6H2O复合催化体系的催化下,则得到氧杂蒽二酮类化合物的开环衍生物4,反应具有非常好的选择性.该论文提供的方法操作简单、产率高、选择性好而且对环境友好.在反应结束后,所用催化剂及离子液体都很容易回收,并能有效重复使用.

富氧条件下Cu/Al_2O_3催化剂上C_3H_6选择性还原NO的研究

以 Cu/Al2 O3 为催化剂 ,对富氧条件下 C3H6 为还原剂选择性催化还原 NO反应进行了研究 .活性评价结果表明 ,与高活性的 Ag/Al2 O3 催化剂相比 ,Cu/Al2 O3 催化剂选择性还原 NO的活性较低 ,N O的最高转化率仅为 4 0 % .在所考察的温度范围 ( 473～ 72 3K)内 ,红外谱图中不存在有机含氮化合物 ( R— ONO和R— NO2 )的特征振动吸收峰 .作为反应中间体—NCO的前驱体 ,有机含氮化合物在 Cu/Al2 O3 催化剂表面难以生成是造成催化剂选择性还原 NO活性低的直接原因 .在 Cu/Al2 O3 催化剂上 ,N O2 吸附能够优先发生 ,并以 NO3-物种的形式覆盖在大部分催化剂表面 .动态原位红外光谱实验发现 ,这种 NO3-表面物种与C3H6 的反应性较差 ,使生成有机含氮化合物的关键反应难以发生 ,但此时的催化剂表面有利于 C3H6 和 O2的完全氧化反应 ,这是导致 Cu/Al2 O3 催化剂选择性较低的根本原因 .

K_3[Cr_3O(OOCH)_6(H_2O)_3][α-GeW_(12)O_(40)]·17H_2O的合成、结构及特性研究

研究了多金属氧酸盐分子基化合物K3[Cr3O(OOCH)6(H2O)3][α GeW12O40]·17H2O的合成、晶体结构及其结晶水可逆脱附和吸附性能.该化合物属于单斜晶系,C2/m空间群,a=2 7383(6)nm,b=1 5830(3)nm,c=1 7304(4)nm,β=102 43(3)°,V=7 325(3)nm3,Z=4,R1(wR2)=0 0678(0 1719).该晶体具有孔道结构,孔道内的结晶水能够可逆的脱附和吸附,而晶体结构随之恢复,因此具有分子筛的特性.

(enH_2)_4Na_4H_3[(VO)_(12)O_6B_(18)O_(42)]·8H_2O的水热合成和晶体结构

在水热的条件下合成了多钒硼酸盐(enH2)4Na4H3[(VO)12O6B18O42]8H2O, 化学式为C8H59B18N8Na4O68V12 (Mr=2253.45), 用单晶X射线衍射方法测定了它的结构, 该晶体属单斜晶系, P21/n空间群, 晶胞参数为a = 13.8989(4), b = 16.1954(5), c = 14.4520(4) ?β = 94.7490(5), V= 3241.95(16) ?, Z = 2, Dc = 2.308 g/cm3, ?= 1.819mm-1, F(000) = 2234, 4798个可观察衍射点(I > 2s(I)), 最终结构精修到偏离因子R = 0.0449, wR = 0.1163, S = 0.996。在该化合物的结构中, V12B18簇是由环状的B18O42通过18个B(μ3-O)V键被2个V6O18环夹在中间组成的, V12B18簇通过4个Na+与相邻的簇相连, 形成二维网状结构, 孔道尺寸为6.109×10.562 拧?

三维无机-有机杂化骨架微孔材料──[Co_3(BTC)(HBTC)(H_2BTC)(C_2H_4O_2)_3]·3(DMF)·6(H_3O)的合成与结构

Compound [Co 3(BTC)(HBTC)(H 2BTC)(C 2H 4O 2) 3]·3(DMF)·6(H 3O) was synthesized under mild conditions and its crystal structure was determined by using single crystal X-ray diffraction. The crystal structure was solved by direct method and refined by full-matrix least-square method. The crystal is monoclinic and belongs to space group Cc with a=2.645 3(5) nm, b= 1.670 4(3) nm, c=1\^821 6(4) nm, β=128.16(3) °, V=6.329(2) nm 3, Z=2 , D c=20.200 Mg/m 3, M r= 1 314.744, μ=10.274 mm -1, F(000) =38 226, GOF=0.99, R=0.094 1, ωR=0.257 3.

[CH_3NH_3][NH_3(CH_2)_6NH_3]H_3[P_2Mo_2W_(16)O_(62)]·H_2O的水热合成与表征

首次合成了[CH_3NH_3][NH_3(CH_2)_6NH_3]H_3[P_2Mo_2W_(16)O_(62)]·H_2O,通过元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射对合成产物进行了表征,并用TGA-DSC研究了化合物的热稳定性.晶体属单斜晶系,P2_1/m空间群,a=1.259 6(3)nm,b=1.871 5(4)nm,c=1.981 6(4)nm,α=γ=90°,β=90.16(3)°,V=4.671(2)nm^3,Z=2,M_r=4 358.66,D_c=3.100 g·cm^(-3),μ=19.978 mm^(-1),F(000)=3 792,R=0.083 5,R_w=0.202 6.结果表明,在晶体结构内形成了0.736 4 nm×0.835 4 nm的微孔。

多钒硼酸盐H_3{[Cu(en)_2]_5[(VO)_(12)O_6B_(18)O_(42)]}[B(OH)_3]_2·16H_2O的水热合成、晶体结构和性质

用H3 BO3 ,NH4VO3 ,Cu(CH3 COO) 2 ·H2 O和乙二胺在水热条件下合成了新颖结构的多钒硼酸盐H3 {[Cu(en) 2 ] 5 [(VO) 1 2 O6B1 8O42 ] }[B(OH) 3 ] 2 ·16H2 O ,对其进行了单晶X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、紫外 -可见漫反射光谱、荧光光谱、顺磁共振谱和热重分析表征 .在该化合物的结构中 ,环状的B1 8O42 通过 18个B— ( μ3 O)—V键被两个V6O1 8簇夹在中间 ,簇阴离子 [(VO) 1 2 O6B1 8O42 ] 1 3 -分别通过 4个 [Cu(en) 2 ] 2 + 与邻近的簇阴离子靠静电相互作用连接成无限二维网状结构 ,其空洞尺寸为 0 619～ 1 817nm .

稀土氨基酸配合物RE(Val)Cl_3·6H_2O(RE=Nd, Sm)的热分解动力学

合成了稀土氨基酸配合物晶体——三氯化缬氨酸六水合钕、钐,对合成样品进行了EDTA滴定、元素分析、红外光谱分析、热重、差热分析以及熔点测定,推测了配合物的热分解机理,采用Achar法和Coats-Redfern法研究了配合物热分解的非等温动力学过程,给出了各配合物样品失水阶段第一步反应和氨基酸骨架断裂阶段第一步反应的活化能(E)、指前因子的对数值(lnA)及热分解反应动力学方程式.

Li_2Mg_2Si_4O_(10)F_2、H_2Mn_8O_(16)·1.4H_2O和Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料Li_2Mg_2Si_4O_(10)F_2(LHT)、H_2Mn_8O_(16)·1.4H_2O(CRYMO)和Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3(LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质Fe^(3+)、K^+和Na^+.实验结果表明,这几种功能材料分别对溶液中的杂质Fe^(3+)、K^+和Na^+有很高的选择性,除杂效果明显.分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与Fe^(3+)、K^+和Na^+的交换行为.结果表明,在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用JMAK方程描述.

Waugh结构(NH_4)_6[MnMo_9O_(32)]8H_2O的合成与表征

利用三因素三水平正交实验确定了 (NH4 ) 6 [MnMo9O32 ]8H2 O合成的最佳条件 .利用红外、紫外 -可见、差热 -热重和X射线对该化合物进行了表征 .