卤化金属配位聚合物在光催化中的应用

首先阐述了目前限制着卤化金属配位聚合物(XCP)材料发展的关键问题,如热稳定性、耐湿性较差、重金属渗出等。随后提到将卤素配位原子引入传统配位聚合物中,这种策略既有效提高材料的光吸收能力,又能稳定激发态电子,对增强材料的光催化性能具有重要意义。进一步综述了卤化金属配位聚合物材料在光催化降解有机污染物、选择性有机合成、水裂解产氢以及CO_(2)还原方面的研究,并对该类材料在光催化领域的应用进行展望,为构建长效稳定的XCP实现高效光催化,扩大应用规模以及探究结构和性能之间的构效关系提供理论参考。

储能配合物卤化金属酸烷铵的热化学研究

能源是人类赖以生存的基础,化石能源日渐枯竭已经引起人们的重视,储能材料的研究已成为科学家目前非常关注的一个热点。相变储能材料是近年发展起来的一类高新技术材料,四卤合金属酸烷铵类相变储能材料是通过固-固相之间的转变进行储能和释能的,相变时体积变化小、无过冷和相分离现象,相变潜热大,材料本身不发生升华现象,可以直接加工成形,使用简便,是很有应用开发前景的一类新型功能材料。

金属卤化物CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)钙钛矿量子点快速检测新烟碱类农药

以新烟碱类农药为靶标物,结合荧光传感策略构建了基于金属卤化物钙钛矿量子点CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)(Perovskite quantum dots,PQDs)荧光探针快速检测新烟碱类农药的新方法。该方法的线性检测范围为0.0~20 mg/L,相关系数为0.9939,检出限和定量限分别为0.17 mg/kg和0.56 mg/kg。对萝卜和香蕉样品中噻虫胺的加标回收率在79.3%~115.4%之间,日内日间相对标准偏差在3.8%~9.4%之间。该方法具有高灵敏度、高选择性和适用性,为农产品中新烟碱类农药残留的风险防控提供了一种有效的检测技术。对噻虫胺与钙钛矿量子点之间的相互作用进行了研究,结果表明,钙钛矿量子点与噻虫胺之间的相互作用是一个动态过程,噻虫胺对钙钛矿量子点的荧光猝灭方式为通过氢键或范德华力形成了新的复合物的静态猝灭。其内容可作为其他光谱分析手段的技术基础,其分析检测结果可为果蔬安全监管提供有价值的建议。

黑色素瘤循环肿瘤细胞检测的金属卤化物钙钛矿外泌体复合探针检测新策略

液体活检技术的兴起为黑色素瘤的快速、准确诊断提供了新的机遇。然而,普通循环肿瘤细胞活检基于上皮黏附蛋白进行阳性富集,但信号标记的有机荧光探针存在量子效率低的问题,导致检测黑色素瘤循环肿瘤细胞时准确率和灵敏度较低。本文以高量子效率的金属卤化物钙钛矿量子点作为信号标记物,以黑色素瘤来源的外泌体作为生物识别分子,构建了一种用于黑色素瘤液体活检的循环肿瘤细胞检测新策略。与商品化的上皮细胞黏附蛋白富集策略相比,本研究报道的复合探针检测新策略,其检测灵敏度提高了一个数量级,并且具有良好的亲水性和低毒性。实验结果证明了外泌体引导的金属卤化物钙钛矿量子点指示的黑色素瘤循环肿瘤细胞检测新策略具有理想的应用前景。

金属卤化物闪烁体薄膜的X射线成像研究进展

X射线成像在核辐射安全、无损检测、安全检查、医学诊断等领域有着广泛需求。然而,传统闪烁单晶受限于高成本耗时工艺、有限体积尺寸以及固有脆性,难以实现高效、灵活的X射线成像。相较而言,基于金属卤化物纳米晶/微晶设计的闪烁体薄膜具有简便制备、大面积尺寸、柔性变形、高效发光等显著优点,在X射线成像应用上展现出巨大潜力。本文详细综述了近几年金属卤化物闪烁体薄膜的X射线成像研究进展,首先以是否单独合成金属卤化物纳米晶/微晶为依据,将金属卤化物闪烁体薄膜制备方法概括分为两类:晶体复合成膜法、原位结晶成膜法,对比分析了两类制备方法的优缺点;其次明晰了金属卤化物晶体的发光机理,对改善闪烁体薄膜发光性能做出指导,并据此总结发光效率提升方法;再次归纳了与金属卤化物闪烁体薄膜X射线成像应用相关的各种性能,主要包括空间分辨率、柔韧性、稳定性和自修复性;最后根据研究现状对闪烁体薄膜进行总结与展望。

双金属卤化物络合萃取分离直馏石脑油中的芳烃

直馏石脑油中芳烃和脂肪烃的分离是石化行业实现资源优化利用的重要前提,溶剂萃取以及萃取精馏是常用的分离手段,但传统溶剂通常存在萃取极限,对低浓度芳烃的分离效果不够理想。π络合萃取是一种基于可逆π络合反应实现混合物分离的技术,双金属卤化物能够定向络合芳烃,打破萃取极限,达到高选择性分离芳烃的目的。实验探究了多种双金属卤化物对芳烃的络合萃取性能,发现双金属卤化物CuAlCl_(4)具有良好的芳烃络合萃取性能,芳烃选择性可达88.15,明显优于传统溶剂。使用基于密度泛函理论的分子模拟手段探究双金属卤化物与烃类之间的相互作用形式及相互作用能,揭示了π络合作用是实现芳烃分离的本质原因,表明双金属卤化物能够高选择性地分离石脑油中芳烃。

异价阳离子替代实现的金属卤化物CsCdCl_(3)的明亮宽带绿色发光

全无机金属卤化物灵活多变的结构及优异的发光性能使其在固态光电子领域显示出重要的应用前景。本研究采用异价阳离子取代策略,用三价锑离子部分取代CsCdCl_(3)中的二价镉离子,促进自陷激子的产生,使CsCdCl_(3)∶Sb^(3+)产生了明亮的宽带绿色发光,中心波长为530 nm。机理研究结果表明,CsCdCl_(3)∶Sb^(3+)中相邻SbCl_(6)八面体被孤立,形成了低维电子构型,促进了Sb^(3+)局域化,实现了量子效率最高为95.5%的高效发光。此外,尽管CsCdCl_(3)和RbCdCl_(3)均属于ACdCl_(3)(A为碱金属家族),但它们的晶体结构明显不同。RbCdCl_(3)属于正交晶系,空间群为Pnma;CsCdCl_(3)属于六方晶系,空间群为P63/mmc。CsCdCl_(3)的结构对称性大于RbCdCl_(3),其晶体结构偏离立方相的扭曲程度比RbCdCl_(3)小,导致CsCdCl_(3)∶Sb^(3+)比RbCdCl_(3)∶Sb^(3+)有较小的斯托克斯位移,并造成发射光谱的蓝移。本工作不仅为异价阳离子取代设计新的发光材料提供了方法,而且为通过晶体结构对称调控金属卤化物的发光性能提供了思路。

金属卤化物钙钛矿量子点的制备及其光催化应用研究进展

利用太阳能光催化技术生产清洁燃料、降解污染物及转化高附加值产品,是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径。随着对金属卤化物钙钛矿的深入研究,成功开发出一系列能够制备出成分和形貌控制精确、产物均匀性好、结晶度高的钙钛矿量子点的合成方法,使钙钛矿量子点应用到光催化领域中。综述了热注入法、配体辅助再沉淀法、溶剂热法、微波辅助法等金属卤化物钙钛矿量子点的合成方法及金属卤化物钙钛矿量子点在光催化析氢、光催化还原二氧化碳、光催化合成有机物以及光催化降解有机物等方面的研究进展,最后对金属卤化物钙钛矿光催化剂的发展前景进行了展望。

一类金属卤化物中孤对电子立体化学活性及其对双折射率的影响机制研究

双折射材料广泛应用在激光通讯等工程和研究领域.本文使用第一性原理方法研究了后过渡金属卤化物PbX_(2)和BiX_(3)(X=Cl,Br,I)的电子结构与双折射率.计算结果表明,PbX_(2)和BiX_(3)(X=Cl,Br,I)中阳离子孤对电子立体化学程度自X=Cl至X=I逐渐减弱.原子轨道计算分析表明M s-X p(M为阳离子,X为卤素)轨道能级差值决定阳离子孤对电子立体化学活性程度;能级差值越大,孤对电子立体化学活性程度越弱.费米面附M p轨道极大影响材料双折射率的大小,因而使得这些材料的双折射率从X=Cl至X=I逐渐增强.

非铅金属卤化物类钙钛矿发光材料研究进展

铅基卤化物钙钛矿发光材料因具有荧光量子产率高、发射光谱窄、发射波长可调等优异性能优势而备受关注。但金属铅的毒性和钙钛矿的稳定性是其未来在显示与照明领域实际应用中需要解决的问题。因此,探索与铅基卤化物钙钛矿光电性质相当、但更绿色环保的非铅金属卤化物类钙钛矿发光材料是势在必行的趋势。近年来,非铅金属卤化物类钙钛矿发光材料的研究取得了显著进展。本文总结了非铅金属卤化物类钙钛矿材料的晶体结构、制备方法和发光机理。归纳了影响非铅金属卤化物类钙钛矿光电性能的因素,并列举了在光致和电致发光器件领域的应用。最后,就如何进一步提升非铅金属卤化物钙钛矿发光材料的性能做了总结和展望。

零维有机-无机杂化金属卤化物的溶液合成、光物理性质及光电应用

零维(0D)有机-无机杂化金属卤化物作为一种重要的功能材料,由于其优异的发光特性,在照明、显示和X射线闪烁体等领域得到了广泛的关注。在0D有机-无机杂化金属卤化物中,金属卤化物多面体阴离子被有机阳离子包围并完全孤立,形成独特的“主-客体”结构。因此,0D有机-无机杂化金属卤化物通常表现出单个金属卤化物多面体的固有特性。然而,0D有机-无机杂化金属卤化物作为一种新兴的发光材料,除了包含显著的空间限域特征,其还有可调的微观相互作用,因此不同的成分对它们的发光物理机制具有显著的影响。基于此,本文首先介绍了0D有机-无机杂化金属卤化物的溶液合成方法、晶体结构特征和发光物理机制;然后详细分析了0D有机-无机杂化金属卤化物发光物理机制的调控以及光电方面的应用;最后,对0D有机-无机杂化金属卤化物的未来应用和研究进行了总结和展望。

金属卤化物钙钛矿半导体中的自陷激子

在极性晶体中,由于强电子–声子耦合,激发的电子–空穴对可以被晶格畸变产生的形变势场所俘获,形成自陷激子。金属卤化物钙钛矿半导体作为一种离子晶体已经被证实具有高效的自陷激子发光,成为制备新一代高质量白光光源的理想候选材料。然而,对于金属卤化物钙钛矿中自陷激子发光机制的理解仍然较为匮乏,远远落后于器件方面的发展。为此,本文主要从自陷激子的基础物理角度出发,总结了近年来关于金属卤化物钙钛矿半导体中自陷激子的形成条件、形成机制以及相关激发态动力学的研究进展,并对未来基于该体系中自陷激子机理方面的研究做出展望,从而为该体系中自陷激子的研究提供更加清晰的物理图像。

基于金属卤化钙钛矿的X射线探测与成像

X射线探测技术广泛应用于医疗诊断、安检和质量检测等无损探测领域。金属卤化钙钛矿因具备易于制备、低缺陷密度、高电阻率和高载流子迁移率-寿命乘积等性质而成为理想的X射线吸收材料。首先从X射线与半导体吸收材料相互作用的物理机制、探测器结构和评价指标出发,分析了金属卤化钙钛矿作为X射线探测吸收材料的优势,进一步介绍了面向X射线探测的金属卤化钙钛矿的合成方法。总结了近年来基于金属卤化钙钛矿的X射线探测的重要研究进展,并围绕如何提升灵敏度和检测限开展了系统的讨论。同时,还介绍了X射线探测器与读出电路的集成方式和近年来X射线成像的研究进展。最后,展望了基于金属卤化钙钛矿的X射线探测与成像未来发展面临的挑战和方向。

Sb基杂化金属卤化物的高效自限域发射

采用溶剂热法将含有三苯基膦(TPP)和三氯化锑(SbCl_(3))的前驱体溶液缓慢降温结晶,合成了一种新型零维(0D)杂化金属卤化物(TPP)_(2)SbCl_(5),对其晶体结构进行了表征,并对其光学性能进行了评价。结果表明,(TPP)_(2)SbCl_(5)在660 nm处具有高效的宽带橙光发射,其光致发光量子产率(PLQY)高达72.37%;瞬态荧光光谱和变温荧光光谱分析结果表明,(TPP)_(2)SbCl_(5)的高效宽带发射归因于自限域激子(STE)发射。(TPP)_(2)SbCl_(5)是一种光物理性能优异的Sb基0D杂化金属卤化物,在固态照明领域有着巨大的应用潜力。

六卤化金属化合物晶体晶格非稳定性量子化学计算

将量子化学计算方法扩展应用于描述六卤化金属化合物的晶格非稳定性和不稳定方式的一些特点,得到一些有趣的结果,并与喇曼和布里渊散射的实验结果相比较.

基于有机金属卤化物钙钛矿材料的全固态太阳能电池研究进展

作为太阳能电池的光吸收剂,有机金属卤化物钙钛矿材料不仅具有高效的光吸收能力和载流子迁移率,还具有独特的双极性特征,能同时传输电子和空穴,使其成为优异的光伏材料,掀起了基于钙钛矿材料太阳能电池的研究热潮。介绍了近几年来基于有机金属卤化物钙钛矿材料的全固态太阳能电池的发展情况,总结了有机金属卤化物钙钛矿材料的结构和特性,对目前几类典型的钙钛矿太阳能电池进行了讨论,并展望了全固态钙钛矿太阳能电池的产业化应用前景。

金属卤化物石墨层间化合物结构与性能研究新进展

金属卤化物石墨层间化合物 (MXGIC)是一种具有广泛应用前景的新型功能材料 ,因其突出的稳定性和优良的物理化学性能而引起了材料界的关注。特别是近年来成为GIC研究的一个热点领域。本文评述了MXGIC的结构、性能的最新研究成果 ,展望了GIC的未来发展方向。

ⅡB族金属卤化物与有机分子加成物的倍频性能和晶体结构研究的进展

某些具有倍频活性的有机分子如硫脲和３－甲基－４－硝基吡啶Ｎ－氧等易与ⅡＢ族金属卤化物形成加合物，并呈非心对称晶体结构和有希望非线性光学材料。本文着重总结这些加成物特别是一维配位聚合物的结构特征和倍频性能并展望其研究前景。

碱金属卤化物与NaA分子筛之间的固态离子交换反应

在低于碱金属卤化物熔点的温度下热处理碱金属卤化物和脱水NaA分子筛干混样品时,一部分分散到分子筛内孔的金属离子能够与脱水分子筛进行程度不同的固态离子交换反应,生成的非挥发性NaCl产物将扩散到分子筛笼外单独结晶或与剩余的原卤化物形成固溶体.热处理温度愈高,离子交换度愈大;在一定温度下热处理干混样品,存在最大离子交换度.