刺激响应性有机-无机杂化溴氯化亚铜的制备

介绍了一个多刺激荧光响应有机-无机杂化溴氯化亚铜的制备、表征及性能测试的大学化学综合性实验。内容包括:有机-无机杂化溴氯化亚铜的制备,结构表征,以及对紫外(UV)光、水和热刺激发光性能的测试。本实验合成方法具有能耗低、操作简单快速、成本低的优点。学生通过本实验可以掌握溶液法的物理化学原理,提高基本实验技能,激发学生科学研究的兴趣,培养学生分析、解决实际工程问题和项目开发的能力。

无机-有机杂化高分子絮凝剂研究进展

对近几年来无机-有机杂化高分子絮凝剂的科研成果进行了总结,对无机-有机杂化高分子絮凝剂进行分类,包括无机-合成有机杂化絮凝剂和无机-天然有机杂化絮凝剂;概述了无机-有机杂化高分子絮凝剂无机相与有机相界面之间的键合连接方式,包括离子键和共价键;阐述了无机-有机杂化高分子絮凝剂的作用机理;对无机-有机杂化高分子絮凝剂的发展方向进行展望。以期为科研人员提供无机-有机杂化高分子絮凝剂的最近研究进展。

速生杨木有机-无机杂化改性工艺研究

利用真空-加压浸渍法,将糠醇和蒙脱土复合制备的有机-无机杂化改性剂浸注到速生杨木中,得到复合改性材。结果分析,改性剂填充在木材细胞壁以及细胞壁与细胞腔之间的过渡区域,复合改性材力学性能显著增强,且具有良好的疏水性。

无机-有机杂化微胶囊:制备技术及在抗磨耐腐蚀涂层中的应用

微胶囊是增强涂层抗磨耐腐蚀性能的有效途径,对涂层抗磨耐腐蚀的研究有着重要意义。常见的微胶囊通常以聚砜(PSF)、聚脲甲醛(PUF)、聚三聚氰胺甲醛(PMF)、聚脲(PU)等有机物质为外壳,当与无机物质复合制成杂化壳时,能够显著增强微胶囊的耐温性、相容性,并有效调节其渗透性和机械强度。纳米粘土、纳米SiO_(2)、纳米CaCO_(3)、纳米Al_(2)O_(3)和碳纳米管等是合成杂化壳的良好材料。无机-有机杂化微胶囊具有强的耐温性、力学强度和物理稳定性。利用微胶囊包覆油性物质或离子液体,制备具有自润滑、自修复性能的涂料,在抗磨耐腐蚀方面有广泛应用。目前,无机-有机杂化微胶囊的制备方法主要有溶剂蒸发法、Pickering乳液法、原位聚合法和界面聚合法等。溶剂蒸发法试验周期短、简单易行。Pickering乳液法能有效提高包封效率。原位聚合法成球容易、包覆量大且无副产物。界面聚合法具有速度快、反应温和等优势。本文讨论了无机-有机杂化微胶囊的制备方法,简述了微胶囊的抗磨耐腐蚀机制,并以制备方法为分类依据,概述了微胶囊在增强高分子有机涂层相关性能中的具体运用,最后对无机-有机杂化微胶囊的制备与应用进行了展望,以期为微胶囊在更多领域中的运用提供参考。

有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体研究进展

近年来,有机-无机杂化金属卤化物材料由于其优异的光电性质引起了研究人员的广泛关注。其中低维铜(Ⅰ)基卤化物作为高效发光材料的代表,在照明与显示、辐射探测等领域表现出良好的应用前景。有机无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的组成和结构丰富多变,给研究人员提供了巨大的研究空间。本文综述了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物作为发光材料的研究进展,并以[CuX_(n)](X=Cl,Br,I)结构单元及其连接方式为依据,对离子型有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物进行了系统的分类,总结了其组成-结构-性质之间的构效关系。讨论了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的发光机制和光物理过程,并重点归纳了用于X射线探测的有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体的最新进展。最后,对这一新兴的研究领域做出了展望。

一种基于2,6-双(1,2,4-三唑-1-基)吡啶的新型多酸基无机-有机杂化材料的合成、结构与质子导电性能研究

采用水热法合成了一种新型多酸基无机-有机杂化材料{[Co(btp)(Hbtp)(H_(2)O)_(3)](PW_(12)O_(40))·3H_(2)O}_(n)(1),并对化合物1进行了结构测定。X射线单晶衍射结果显示,Co(Ⅱ)离子通过btp配体连接形成一维链,[PW_(12)O_(40)]^(3-)游离于相邻一维链相互交叉形成的孔隙中,从而扩展成三维结构。热重分析表明化合物1具有良好的热稳定性。此外,还对化合物1的质子导电性能进行了研究。结果表明,化合物1在358 K和98%RH条件下的质子电导率为6×10^(-5)S·cm^(-1)。

两个基于八钼酸盐的无机-有机杂化材料的合成、结构和光催化性能

通过水热法成功合成了两个新的基于(β-Mo_(8)O_(26))^(4-)构型的无机-有机杂化材料,分子式分别为{[Ni(β-Mo_(8)O_(26))(H_(2)O)_(4)](H_(2)Fbix)2H_(2)O}_(n)(1)和{[Co(β-Mo_(8)O_(26))(H_(2)O)_(4)](H_(2)Fbix)2H_(2)O}_(n)(2)(Fbix=2,3,5,6-四氟-二(1,4-咪唑-1-甲基)苯)。利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、红外光谱、热重分析和元素分析等对该化合物的结构和性能进行了表征。晶体结构分析表明:化合物1和2为同构化合物。在化合物1中,扭曲八面体构型的Ni^(Ⅱ)与两个β-[Mo_(8)O_(26)]^(4-)单元和4个水分子配位形成一维无机阴离子直链,质子化的Fbix配体未配位,起到抗衡阳离子的作用。在化合物1的结构中,一维无机链[Ni(β-Mo_(8)O_(26))(H_(2)O)_(4)]^(2-)与H_(2)Fbix和客体水分子之间通过氢键堆积形成最终的3D结构。此外,还对化合物1和2进行了光催化性能测试。结果表明:化合物1和2在紫外光作用下可以有效非均相催化降解亚甲基蓝染料(MB),催化剂循环使用4次后其结晶度和光催化性能均没有明显降低。

多金属氧簇有机-无机杂化及其固载化研究进展

多金属氧簇(POMs)是一类由最高氧化态的前过渡金属(Mo、W、V、Nb和Ta)组成的分子基金属氧化物。纯无机POMs在极性溶剂中的高溶解度和低比表面积限制了其实际应用。有机-无机POMs和固载化POMs复合材料在催化、能量转换、储能和磁性等方面的应用前景引起了人们的广泛关注。对过渡金属/镧系元素修饰的有机-无机POMs和固载化POMs复合材料的设计合成进行了综述,并对POMs有机-无机杂化及其固载化进行了总结和展望。

PAC-P(AM-BA)杂化高分子絮凝剂制备及絮凝效能评价

针对油田化学驱污水难处理问题,采用水溶液自由基胶束聚合法,以聚合氯化铝(PAC)为无机组分,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为有机单体,合成一种新型无机-有机杂化高分子絮凝剂(PAC-P(AM-BA))。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对絮凝剂进行表征。结果表明,BA以化学键连接在聚丙烯酰胺(PAM)长链中,无机组分与有机组分之间以离子键连接。PAC-P(AM-BA)热分解温度为233.93℃,比表面积为30.351m^(2)·g^(-1)。絮凝实验结果表明,PAC-P(AM-BA)最佳投加量为20 mg·L^(-1),沉降时间为10 h,其絮体分形维数为1.733。在絮凝效能对比实验中,PAC-P(AM-BA)的平均除油率为90.3%,较阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和复配型絮凝剂(PAC+PAM)分别高出16.4%和29.0%。

新型无机-有机杂化中孔发光材料(phen)_2Eu/MCM-41的合成与表征

合成出了担载稀土有机配合物的无机 -有机杂化中孔发光材料 ( phen) 2 Eu/MCM-4 1 ,用 X射线衍射、红外光谱、荧光光谱和紫外 -可见漫反射光谱对所得样品进行了表征 ,并与相应的纯稀土配合物进行了比较 .结果表明 ,所得杂化材料具有典型的中孔材料 MCM-4 1的结构 ,且经组装后孔结构保持不变 ,在紫外光照射下 ,发出稀土离子的特征谱线 ,但与纯稀土配合物相比 ,其激发光谱发生蓝移 ,稀土 Eu3+ 所处的格位对称性降低 ,荧光寿命延长 .另外 ,对光谱性质进行了讨论 .

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。

硅溶胶改性有机-无机杂化纳米薄膜的制备及性能测试

采用溶胶-凝胶法,以甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,制备有机-无机杂化薄膜,又采用纳米硅溶胶对有机-无机杂化薄膜进行改性。硅溶胶改性后有机-无机杂化纳米薄膜透明而且光滑,大大提高了薄膜的临界厚度。以热失重(DTA/TG)、傅立叶红外光谱(FTIR)手段研究了薄膜材料的结构及性能随温度的变化,并对涂覆于不锈钢表面上的硅溶胶改性后有机-无机杂化薄膜的防腐蚀性能进行了实验检测。结果表明,硅溶胶改性后有机-无机杂化薄膜的热稳定性能明显提高,并具有优良的抗腐蚀性能。

室温下快速合成均质大颗粒有机-无机杂化钙钛矿薄膜

在室温下,采用超声辅助液相法快速合成了有机-无机杂化钙钛矿薄膜。碘化铅和甲基碘化氨的摩尔比为1∶1,通过超声振荡法溶于γ-丁内酯(GBL)溶液,得到黄色透明液体。采用荧光分光光度计对溶液的光发射谱进行表征,发现在495 nm和826 nm出现特征峰;采用滴涂法以及溶剂蒸发来制备有机-无机杂化钙钛矿薄膜,通过XRD和SEM对薄膜结构和形貌进行分析。结果表明,获得的钙钛矿薄膜是四方晶系,薄膜的晶粒呈现不规则的六边形且尺寸达到微米量级。

有机-无机杂化节能薄膜的制备、性能及应用

通过在有机相中掺杂SiO2、TiO2等具有光学性能的无机组分,制备的高紫外光吸收率、高可见光透过率、高红外反射率的有机-无机杂化薄膜可作为玻璃贴膜使用,广泛应用于公用建筑、民用建筑、汽车玻璃等领域,能阻隔50%～78%的热量,节能效果显著。本文介绍了有机-无机杂化节能薄膜的几种制备工艺,包括直接混合法、溶胶-凝胶法、插层复合法、气相沉积法等,比较了其制备工艺条件,分析了各自的优缺点,并对杂化节能薄膜的应用前景进行了展望。

新型镧系有机-无机杂化化合物的水热合成、晶体结构和发光性能研究

采用水热法合成出两种新型稀土金属有机-无机杂化材料,[Ln(PW11O39)(H2O)2](H2bpy)2.6.5H2O[Ln=Eu(1),Gd(2);bpy=4,4′-联吡啶],并进行红外光谱分析和元素分析。采用单晶X-射线衍射法测定晶体结构,这两个晶体具有相同结构,均属三斜晶系,空间群为P(1)。它们皆由无机的共价链∞1[Ln(PW11O39)(H2O)2]4-和有机的二质子化4,4′-(H2bpy)2+及结晶水堆积而成。化合物(1)在395nm紫外光激发下,产生明显荧光谱带。

一步溶液法制备有机-无机杂化钙钛矿薄膜

有机-无机杂化钙钛矿薄膜作为太阳电池的光吸收层,其薄膜的形貌、结构以及结晶程度等因素对电池的光电转换效率起到了决定性的作用,而薄膜的质量主要取决于制备工艺。采用一步溶液法制备了有机-无机杂化钙钛矿(CH_3NH_3PbI_3)薄膜,主要分析了在氟掺杂氧化锡(FTO)导电玻璃、玻璃和多晶硅3种不同衬底上生长CH_3NH_3PbI_3薄膜的形貌和结构的差异。结果表明,在FTO导电玻璃和玻璃衬底上生长的薄膜的晶粒尺寸和晶粒分布均匀,而在硅衬底上生长的薄膜的边缘晶粒尺寸大于中心处的晶粒,并详细分析了造成这种现象的原因。此外,在50℃的低温下对在FTO导电玻璃衬底生长的CH_3NH_3PbI_3薄膜进行了不同时间的退火处理。实验结果表明,随着热处理时间的增加,晶粒尺寸也增加,但是合成的CH_3NH_3PbI_3薄膜部分发生了分解。

兼具非线性光学和热释电性能的有机-无机杂化薄膜

用溶胶 -凝胶法和原位加热极化聚合法制备了以 4-[N,N-二 -(二羟乙基 )氨基苯基 ]-2 ,4-二 -( 4 ,4 -二硝基苯基 )咪唑 ( 4 HAPN)为生色团 ,以 Ta( )的金属醇盐为无机前驱体的有机 -无机杂化聚合物材料 .用二次谐波产生技术和数字电荷积分法测得极化薄膜的二阶非线性光学系数 d3 3 为 1 7.2 pm/V,平均热释电系数为 4.3× 1 0 -6C/( cm2 · K) .

光敏性ZrO_2-SiO_2有机-无机杂化光学薄膜

以锆和硅的醇盐为原料,合成了平面波导用紫外光敏性ZrO2-SiO2有机-无机杂化溶胶-凝胶光学材料,用旋涂法在单晶硅片上制备了其光学薄膜。用棱镜耦合仪、FTIR红外光谱仪和原子力显微镜(AFM)等测试了薄膜的厚度和折射率、结构基团和薄膜表面粗糙度,并用棱镜耦合法测试了其平板型光波导的光传输损耗。结果表明:该杂化材料可用于制备厚达约20μm、折射率在1.45～1.50间可调、表面粗糙度小(约0.2nm)的均匀光学薄膜;以这些杂化薄膜为导光层和衬底层的平板型光波导的光传输损耗小于1dB/cm。

有机-无机杂化介孔薄膜的研究进展

有机-无机杂化介孔薄膜能实现有机和无机组分的功能互补,具有良好的综合性能,成为近年来功能材料研究领域的热点之一。综述了近年来有机-无机杂化介孔薄膜的制备方法、介孔的形成机理及控制和介孔薄膜的应用研究,指出了当前研究中存在的问题,展望了今后的发展趋势。

单分散Cu-TCPP/Cu_(2)O杂化微球:一种具有优异电还原CO_(2)产C_(2)性能的级联电催化剂

高效电还原CO_(2)(ECR)为有价值的多碳产物是解决CO_(2)排放问题的有效解决方案。基于卟啉的金属有机框架(MOFs)具有多孔结构和有序的活性位点,有望提高ECR生成多碳产物的选择性。本文制备了由铜-四(4-羧基)卟啉(Cu-TCPP)和Cu_(2)O组成的有机/无机杂化Cu-TCPP@Cu_(2)O电催化剂,其中TCPP在调控形貌方面起着重要作用。ECR过程中原位形成的Cu与Cu-TCPP(Cu-TCPP@Cu)结合可以抑制析氢,富集CO中间体,促进C-C偶联生成C2产物。多孔碳(PC)负载的Cu-TCPP@Cu在PC上被还原为Cu纳米簇,同时对C2产物具有较高的ECR活性和选择性。催化剂在–1.0 V时(相对于可逆氢电极),C_(2)产物法拉第效率为62.3%,部分电流密度为83.4 mA·cm^(-2),是纯Cu_(2)O和TCPP的7.6倍和13.1倍。本论文研究了催化剂形貌和杂化结构如何提高ECR生C_(2)产物的选择性,为高性能ECR催化剂的设计提供了新思路。