不同荷载作用下二维硼烯的力学性能及变形破坏机理

二维硼烯具有丰富的物理和化学性质,在凝聚态物理和材料科学等领域引起了广泛的研究兴趣,但硼烯在不同荷载作用下的力学性能和变形破坏机理仍需进一步研究.本文采用分子动力学方法模拟了硼烯的拉伸、剪切和纳米压痕破坏过程,获得了硼烯的关键力学性能参数,并从两种不同类型的B—B键长随应变/压入深度的变化规律分析了硼烯在不同载荷作用下的力学性能和变形破坏机理.研究发现,硼烯的拉伸力学性能表现出显著的各向异性特性,沿扶手椅方向的杨氏模量和强度远高于沿锯齿方向,而硼烯的剪切力学性能的各向异性特性不明显,产生以上现象的原因可归因于强σ键B—B键和弱多中心键的不同贡献.研究还发现,硼烯在球形和圆柱形压头载荷作用下表现出不同的力学响应规律.在球形压头载荷作用下,硼烯能承受的最大压入载荷远低于圆柱形压头的情况,而且无法测得与拉伸一致的本征力学性能参数,而采用圆柱形压头沿不同的方向压入硼烯薄膜时,硼烯也表现出与拉伸时类似的各向异性特性,并且可以测得与拉伸时一致的杨氏模量等力学性能参数.本文还研究了压痕模型尺寸与压头半径的比值、压头加载速率和加载温度等因素对硼烯力学性能参数的影响规律.以上研究结果可为基于硼烯的微/纳米机电系统的实际应用提供重要指导.

含苯四甲酸的邻菲啰啉铜配合物的合成、晶体结构及电化学性质研究(英文)

本文合成了铜配合物[Cu(phen)2Br](H3BTEC)(1,phen=1,10-phenanthroline,H4BTEC=1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid),并对其进行了元素分析、红外、紫外、单晶衍射、热重和电化学性质等表征。测定结果表明,该配合物晶体属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数a=0.971 00(19)nm,b=1.212 0(2)nm,c=1.429 0(3)nm;α=102.21(3)°,β=99.57(3)°,γ=107.64(3)°,V=1.517 74(7)nm3,Z=2,C34H21BrCuN4O8,Mr=757,Dc=1.656 g.cm-3,μ=2.098 mm-1,F(000)=762,S=1.059,最终偏离因子R=0.044 9,wR=0.086 4。该配合物中发现了两种不同类型的一维链。一方面,氢键(C-H…Br)和Br…π堆积作用将[Cu(phen)2Br]+连接成一个一维阳离子链;另外,分子间的O-H…O氢键将均苯四甲酸连成一个双层的一维阴离子链。通过结构中的C-H…O氢键作用及其他弱作用将这两条不同的一维链堆积成一个三维结构。

液相化学还原法制备不同形貌的多晶纳米镍

采用液相化学还原法,在1,2-丙二醇体系中,分别使用吐温-80(Tween-80)、聚乙二醇-6000(PEG-6000)和十二烷基硫酸钠(SDS)与聚乙二醇-6000(PEG-6000)的混合物作为修饰剂,利用1,2-丙二醇还原相同母体醋酸镍,制备形貌分别为海绵体、纤维状、雪花状的多晶纳米镍;在水体系中,使用SDS为修饰剂,利用水合肼还原相同母体醋酸镍,制备球形多晶纳米镍。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)对纳米镍进行表征。利用傅立叶红外(FTIR)分析初步解释不同形貌纳米镍的形成机理。

电化学研究聚乙二醇单甲醚接枝壳聚糖的pH敏感性及对细胞色素c的控制释放

采用电化学沉积法在Au电极上制备了聚乙二醇单甲醚接枝壳聚糖(mPEG-g-CS)电沉积膜及其与细胞色素c(Cyt c)复合膜。循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等电化学手段研究表明,mPEG-g-CS膜具有良好的pH敏感性,通过调节溶液的pH值,可以改变电化学探针[Fe(CN)6]3-/4-在电极表面的电子转移速率;Cyt c在mPEG-g-CS膜内可以实现直接电子转移,该复合膜电极对H2O2的响应快速而灵敏,说明mPEG-g-CS能较好的保持Cyt c的生物活性。通过控制溶液的pH值,实现了Cyt c在mPEG-g-CS膜内的可逆释放和关闭。

含2,6-二(甲基苯并咪唑)吡啶钴、镨配合物的合成、结构、电化学性质和理论计算研究（英文）

以2,6-二(甲基苯并咪唑)吡啶和2,2′-联吡啶为配体,合成了一个钴的配合物[Co(mbzimpy)(bipy)Cl]Cl O4·1.3H2O(1)和一个镨的配合物[Pr(mbzimpy)2(NO3)2]Cl O4·2CH3COCH3(2),(mbzimpy=2,6-bis(methylbenzimidazol-2-yl)pyridine,bipy=2,2′-bipyridine)并利用单晶衍射对其结构进行了表征。还对配合物1和2的荧光和电化学性质进行了研究。晶体结构中C-H…O氢键和π-π芳环堆积作用将每个单核分子连接成一个三维的空间结构。配合物1的TD-DFT理论计算的结果表明:实验得到的紫外谱图和理论计算的紫外谱图较好地吻合。通过循环伏安图可以了解金属中心的氧化和还原电子对。在不同偶极矩的溶剂中研究其荧光性能。

新型氯代苯基咔咯的合成及电化学和光谱性质

通过吡咯和具有相应取代基的苯甲醛在甲醇和水的混合溶剂中生成胆色烷,然后用四氯苯醌氧化胆色烷,合成了2种新型的咔咯化合物:三(4-氯苯基)咔咯[(ClPh)3CorH3]和三(2,4-二氯苯基)咔咯[(Cl2Ph)3CorH3].采用紫外-可见、荧光、1H NMR、MS和IR等光谱技术对化合物进行了表征.研究了化合物在二氯甲烷和二甲基甲酰胺中的电化学及光谱电化学性质.讨论了溶剂和取代基对紫外-可见光谱以及氧化还原电位和电子转移过程的影响.提出了化合物在2种不同溶剂中的氧化还原反应机理.

二茂铁取代卟啉的合成表征及电化学性质(英文)

通过吡咯与二茂铁甲醛和对甲基苯甲醛的直接交叉缩合反应，合成并成功分离了6个含有0～4个二茂铁取代基的卟啉化合物：5，10，15，20-四（4．甲苯基）卟啉[（CH3Ph）4PH2]、5-（二茂铁基）．10，15，20-三-（4-甲苯基）卟啉[Fc（CH，Ph）3PH2]、c／s-5，10-（-茂铁基）－15，20-二f4-甲苯基）卟啉[cis—Fez（CH，Ph），H21、trans-5，15-二（二茂铁基）-10，20．二（4-甲苯基）卟啉[trans—Fcz（CH3Ph）2PH2]、5，10，15．三（二茂铁基）-20．（4-甲苯基）卟啉[Fc，（CH3Ph）PH2]、5，10，15，20-四（二茂铁基）卟啉[Fc4PH2]。用紫外一可见和红外光谱、核磁共振及质谱等技术对卟啉化合物进行了表征，用微量光谱滴定法测定了化合物在非水溶剂中的质子化反应常数，研究了它们的电化学和光谱电化学性质。结果表明，二茂铁取代基对化合物的光谱及氧化还原电位有较大的影响。

BiFeO_3空间选择性光化学还原Ag及光催化活性

采用溶胶-凝胶法和光还原沉积法制备出Ag改性的纳米BiFeO3粒子，对复合材料进行了FESEM、XRD、XPS、FTIR、UV-Vis/DRS等分析和表征。考察了波长365 nm以上的光照下，铁磁性材料的空间选择性光化学反应对复合材料的结构、形貌以及光谱性质的影响。以罗丹明B为模拟污染物，考察了纳米Ag-BiFeO3粒子的可见光光催化活性以及稳定性。结果表明：通过光化学沉积，不仅增强了BiFeO3在200~800 nm光照下的响应，而且抑制了光腐蚀现象， 提高了BiFeO3的稳定性。在波长大于400 nm的光照射12 h后单纯纳米BiFeO3粒子对罗丹明B脱色率约为74%，而Ag-BiFeO3复合材料6 h后约为90%，并且重复使用3次后光催化效果基本不变。

多金属氧酸盐修饰的过渡金属配合物的催化效果和电化学行为（英文）

基于水热技术,合成了多金属氧酸盐修饰的2种新的过渡金属配合物[Cu(dmbipy)2(Si W12O40)][Cu(dmbipy)(H2O)3]·3H2O(1)和{(Hdmphen)2[Ag2(dmphen)2(Si W12O40)]}n(2)(dmbipy=4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶,dmphen=2,9-二甲基-1,10-菲咯啉)。配合物1的最小不对称单元包含2种不同的Cu(Ⅱ)单元,其中Cu(Ⅱ)离子都采用了五配位的模式,并且水分子也参与了配位。氢键将不同的Cu(Ⅱ)单元连接形成了一维链,并延伸至二维层。在配合物2中,多金属氧酸盐连接Ag(Ⅱ)离子形成一维链。氢键和π…π堆积作用将一维链拓展成了二维层。

MOCVD生长AlN/GaN化学反应路径的量子化学研究

应用量子化学的密度泛函理论,对MOCVD生长GaN/AlN薄膜的反应路径进行理论计算和分析,特别是针对III族TMX（X=Ga,Al）与V族NH3的反应路径与温度的关系进行研究。计算结果表明：当温度T≤473.15 K时,反应自由能△G〈0,TMX与NH3自发生成配位加合物TMX∶NH3;当T≥573.15 K时,△G〉0,TMX∶NH3将重新分解为TMX和NH3。在473.15 K≤T≤573.15 K区间,将存在△G=0,即加合反应达到平衡,反应为双向可逆。随着温度的升高,从加合物变为氨基物DMX∶NH2的反应概率加大。TMX和MMX的直接热解反应均需要高温激活,而DMX变为MMX则较容易发生。当T〉873.15 K时,DMGa变为MMGa的热解反应将自发进行;当T〉1273.15 K时,DMAl变为MMAl的热解反应将自发进行。在自由基CH3参与下,TMX→DMX（X=Ga、Al）的能垒仅为TMX直接热解能垒的一半,约为30~40 kcal/mol;在自由基H参与下,TMGa和TMAl的热解反应能垒更低,约为16~20kcal/mol。因此,自由基H的产生将大大促进TMX的热解。

电化学传感技术在氯酚检测中应用的研究进展

综述了电化学传感技术在氯酚检测中应用的研究进展,主要对氯酚化合物电化学传感检测中电极修饰材料(贵金属纳米材料、碳纳米材料、吸附材料以及金属氧化物材料等)和电化学传感分析检测氯酚的方法进行了介绍,并对电化学传感器在复杂环境试样中氯酚的检测应用的发展方向进行了展望(引用文献49篇)。

NiFe水滑石纳米片阵列负载Ru用于提升碱性电催化析氢和析氧性能

通过离子交换的方式将Ru负载到NiFe水滑石(LDH)纳米阵列表面得到(Ru/NiFe LDH),Ru的引入显著提升了NiFe LDH的活性比表面积,暴露了更多的活性位点,同时调控了其电子结构,大大提升了其本征催化活性。在碱性条件下,催化析氢反应时仅需50 mV的过电位即可达到10 mA·cm^(-2)的电流密度,Tafel斜率为52.3 mV·dec^(-1)。而相同条件下原始NiFe LDH达到10mA·cm^(-2)的电流密度则需要226 mV的过电位,Tafel斜率为157.5 mV·dec^(-1)。同时制备的Ru/NiFe LDH也展现出了良好的析氧催化活性,在50 mA·cm^(-2)的电流密度下,过电位仅为231 mV,而NiFe LDH则需237 mV。Ru/NiFe LDH在长时间的电催化条件下依然能保持良好的工作稳定性。

贵金属离子印迹聚合物的制备及其应用的研究进展

近年来,由于对贵金属需求的快速增长而矿产资源有限,供需矛盾日益严重。因此,从富含贵金属的电子废弃物等二次资源中选择性分离回收贵金属至关重要。离子印迹聚合物(Ion-imprinted polymers,IIPs)具有制备简单、空腔固定、结构稳定、环境适应性好、再生能力强和对模板离子具有选择性等优点,在固相萃取、预浓缩、水处理、膜分离和电化学传感器等领域得到了广泛应用。本文综述了近10年来国内外离子印迹技术在贵金属的分离回收领域的最新研究,重点介绍了贵金属离子印迹聚合物的制备、性能及应用,并对贵金属离子印迹技术目前存在的问题和未来发展方向进行了分析和展望。

ZIF-8基复合材料高效、稳定电催化还原CO_(2)

电催化CO_(2)还原反应(eCO_(2)RR)受到催化剂本征活性以及传质的限制,导致材料的催化活性低、反应起始电位高等问题。我们以类沸石锌盐咪唑骨架(ZIF-8)材料为研究对象,探究了不同粒径ZIF-8材料的eCO_(2)RR性能。优选粒径为50 nm的ZIF-8材料,进一步引入碳纳米管(CNT)作为其导电基底材料,通过原位生长,构建了复合材料ZIF-8-50@CNT的多级孔结构和疏水界面。eCO_(2)RR实验结果表明,CNT的引入提高了催化剂的导电性,优化后的复合材料有效地降低了反应的起始电位。在-1.1 V(相对可逆氢电极(RHE))电位下,CO部分电流密度为15.6 mA·cm^(-2),ZIF-8-50@CNT催化剂的比表面活性提升了3.5倍(相比ZIF-8-50),塔菲尔斜率降低到136 mV·dec^(-1)。并且产物CO的选择性和稳定性得到了提高,在宽电势窗口-0.9~-1.2 V(vs RHE)内,CO的法拉第效率(FE)保持在80%以上。在10 h稳定性测试中,催化剂活性保持稳定,整体增强了复合材料eCO_(2)RR的性能。

铅离子印迹聚合物的制备、表征及其在水溶液中的吸附行为研究

以Pb2+为模板,壳聚糖为单体,硅胶为载体,γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶法制备了Pb2+印迹聚合物。采用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)、紫外光谱法、扫描电镜对Pb2+印迹和非印迹聚合物的表面形貌和结构进行表征;并用电感耦合等离子体原子发射光谱法考察了吸附酸度、吸附剂用量、静置时间等对聚合物吸附性能的影响;研究了印迹聚合物在混合溶液中对Pb2+的选择性,比较了印迹和非印迹聚合物的吸附容量;并提出了印迹聚合物的印迹吸附机理。在最佳吸附酸度pH=4.5时,0.3g吸附剂吸附5h达到平衡,Pb2+印迹聚合物对模板离子具有较高的选择性,其饱和吸附容量是非印迹聚合物的2倍。

离子液体双水相溶剂浮选法分离/富集桑黄黄酮类成分

将亲水性离子液体氯化-1-丁基-3-甲基咪唑([C4mim]Cl)和K2HPO4形成的双水相体系与溶剂浮选结合,建立了分离/富集桑黄中总黄酮类成分的方法。考察了分相盐的种类和用量、样品量、溶液pH值、浮选时间和氮气流速对浮选效果的影响,并与双水相萃取进行比较。当浮选分相盐K2HPO4的质量浓度为50%、溶液pH=9.53、离子液体的用量为3 mL、浮选时间为50 min、氮气流速为30 mL/min时,浮选效率最佳,达到85.31%,富集倍数为8.59。离子液体双水相溶剂浮选法浮选效率高,富集倍数大,为中草药有效成分分离/富集提供了新方法。

HZSM-5分子筛催化热裂解油菜秸秆制取精制生物油

为了探究分子筛催化剂对精制生物油理化特性的影响和在线催化提质机理,HZSM-5分子筛在固定床反应器上对油菜秸秆真空热解产生的热解蒸气进行在线催化提质试验,研究了催化剂质量、催化剂硅铝比和催化温度等参数对精制油产率和理化特性的影响,并通过气相色谱-质谱联用仪对提质前后生物油的化学组成进行了分析,初步探讨了HZSM-5分子筛在线催化提质机理。研究结果表明,油菜秸秆用量约为150 g,当催化剂质量为60 g,HZSM-5硅铝比为50,催化温度为500℃时,获得的精制油具有较低的氧元素质量分数(27.97%)、较高的高位热值(30.14 MJ/kg)以及较高的氢碳比(0.121)。在该条件下,醛、酸和酮类等非理想产物质量分数分别由提质前的13.71%、11.75%和13.59%降低至3.38%、1.68%和4.48%,而低含氧量的酚类由31.99%大幅增加至65.47%,表明HZSM-5具有良好的催化提质功能。研究结果为生物质的转化利用和在线精制热解蒸气技术的发展提供可靠的试验及理论依据。

凹凸棒土改性及其在环境水处理中的应用研究

凹凸棒土独特层状、链式结构赋予它特殊的性能,使其广泛应用于各个行业。本文主要从凹凸棒土的改性研究及其在环境中水处理的应用研究方面,综述了近年来国内外对凹凸棒土的改性方法及其在各类环境废水处理中的研究现状,并指出了凹凸棒土产品的发展趋势。

银杏酸的分光光度法测定

建立了简便、快速、准确的银杏酸含量的分光光度分析方法。银杏酸粗提物经硅胶柱色谱一次预净化处理后 ,即可在 2 4 2nm或 310nm波长处测定银杏酸。线性回归方程分别为 :A =1.5 5× 10 -4+16 .36C(R =0 .999)或A =0 .0 31+9.0 8C(R =0 .997) ,两者的线性范围均为 6 .0～ 110mg/L。在 2 4 2nm和 310nm两个波长处测定的银杏酸含量都与HPLC法测定结果接近。实验测得了各银杏酸单体的摩尔吸光系数 ,其数值相近。该法简便、快速、准确 ,线性范围宽 ,最低可测至 5 .72mg/L 。