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综述
钠离子电池用铁基正极材料的研究进展
张洪霞, 李少芳, 赵博, 侯宪坤, 吴兴隆
2020, 36(7): 1205-1222  doi: 10.11862/CJIC.2020.136
[摘要]  (53) [HTML全文] (53) [PDF 26798KB] (1)
摘要:
气候变化和化石燃料枯竭等问题将促进新型绿色能源的开发和利用。因此,高效率、低成本、安全的储能系统,得到了越来越多的关注和研究。在各类储能系统中,二次电池是存储电能、为电子设备供电的最理想选择。目前,锂离子电池(LIBs)的应用最广泛。然而,地球上锂资源的短缺和分布不均造成的成本较高,急需研究和开发其他高性能的新型二次电池。钠元素具有地壳中储量丰富、均匀且与锂具有相似化学性质等优势,使得钠离子电池(SIBs)成为了取代LIBs最有前景的备选二次电池之一。然而,钠离子的体积较大、离子传导动力学更缓慢、导电性更差等问题,限制了SIBs高性能的实现,这是目前研究的难点和重点。此外,铁具有储量丰富、环境友好的特点,其在SIBs中的应用引起了电池领域科研工作者的广泛关注。因此,寻找良好的铁基正极材料成为SIBs高性能电极材料开发的一个重要研究方向。本综述对近年来SIBs铁基正极材料方面的研究进展进行了总结,并按照聚阴离子型化合物、过渡金属氧化物、普鲁士蓝及类似物和氟化物分类,进行了系统的阐述和分析。
论文
紫苏醇芳基钌配合物的合成及抗肿瘤性能
吴健, 陶钦, 葛超, 薛旭玲, 钱勇, 刘红科
2020, 36(7): 1223-1232  doi: 10.11862/CJIC.2020.159
[摘要]  (29) [HTML全文] (29) [PDF 4048KB] (0)
摘要:
紫苏醇作为既有癌症预防又有癌症治疗作用的少数几种天然产物之一,曾作为临床药物用于癌症的治疗。但是紫苏醇通过口服给药生物利用度低、给药剂量大,因而限制了它的临床应用。我们将紫苏醇进行化学修饰,作为配体引入到芳基金属配合物中,合成了一种新型芳基钌配合物Ru-L,并利用核磁共振氢谱、碳谱、电喷雾质谱及元素分析对其进行了基础表征。配合物Ru-L对肿瘤细胞A2780、A2780/DDP及MCF-7都表现出较高的细胞毒活性,而对正常细胞株毒性较小(IC50>200 μmol·L-1),表明紫苏醇芳基钌配合物可以克服紫苏醇给药量大和毒性大等缺陷。紫外可见及荧光光谱表明配合物具有较快的水解速率,可通过嵌入作用与CT-DNA结合,并通过静态猝灭与BSA/HSA相互作用。流式细胞术也揭示配合物将肿瘤细胞周期阻滞在G0/G1期,从而导致了肿瘤细胞的凋亡。以上结果表明,基于紫苏醇的芳基钌配合物Ru-L克服了紫苏醇的高剂量、高毒性等缺点。
以橡子为碳源制备的空心磁性碳纳米球及其吸附性能
曹群, 武世奎, 李彦
2020, 36(7): 1233-1240  doi: 10.11862/CJIC.2020.148
[摘要]  (33) [HTML全文] (33) [PDF 29151KB] (0)
摘要:
以橡子为碳源,通过高温煅烧法制备了粒径均匀的磁性空心碳纳米球(MHCNS)。经过HCl浸泡处理可得MHCNS-1,再经HNO3和NH3·H2O处理得MHCNS-2。MHCNS-2粒径均匀,直径为20~40 nm,球壁厚度为3~5 nm。MHCNS-2的尺寸可通过改变镍离子与氢氧化钾的添加量和比例进行调控。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计等方法对制备的产物进行了表征,进而分析了其生长机制。MHCNS-2对于有机染料亚甲基蓝(MB)的吸附性能的实验结果表明,MHCNS-2具有强吸附性能,当MB溶液浓度为100 mg·L-1时,吸附量可以达到185 mg·g-1。MHCNS对布洛芬的载药释药实验结果表明,MHCNS-2载药率可达44%,释药率达70%,有着良好的载药与释药能力。
在平面构型[PdnClm]2-阴离子驱动下三种瓜环基超分子框架化合物的构筑
程瑞雪, 田飞扬, 张云黔, 陶朱
2020, 36(7): 1241-1248  doi: 10.11862/CJIC.2020.171
[摘要]  (68) [HTML全文] (68) [PDF 20239KB] (0)
摘要:
采用无机阴离子诱导方法,以具有平面构型的[PdnClm]2-阴离子为结构导向试剂,成功制备了3种具有框架结构特征的瓜环基超分子化合物:{Na2(H2O)6TMeQ[6]}[Pd2Cl6]·3H2O(1)、(H3O)2{CyH5Q[5]}[Pd2Cl6]·3H2O(2)及(H3O)2{Q[5]}[PdCl4]·23H2O(3)。X射线单晶衍射的结果表明:在1中,Na+离子与TMeQ[6]端口羰基氧直接配位形成一维结构的超分子链,在[Pd2Cl6]2-阴离子与TMeQ[6]的外壁作用下,进一步构筑形成三维的框架结构;在2中,在[Pd2Cl6]2-阴离子与CyH5Q[5]的外壁作用下,CyH5Q[5]以一维链有序排列,且4条CyH5Q[5]分子链可堆砌成一孔道,孔道中填充了[Pd2Cl6]2-阴离子,最终形成三维框架结构;在3中,8个[PdCl4]2-阴离子与4个Q[5]分子通过瓜环外壁相互作用,形成二维层状框架结构,层与层之间再通过非共价键作用力,最终形成三维层状框架结构。在这3种瓜环基超分子框架化合物中,[PdnClm]2-阴离子促进了瓜环分子有序化排列,形成了具有框架结构特征的自组装体。这种主要驱动力来源于瓜环的外壁作用,即瓜环"正电性外壁"与[PdnClm]2-阴离子间的离子偶极作用。
壳聚糖改性磁性碳基吸附剂的制备及其对水中Cr(Ⅲ)-EDTA的吸附机理
王家宏, 陈瑶, 刘宁, 孙彤彤, AtifSaleem
2020, 36(7): 1249-1258  doi: 10.11862/CJIC.2020.091
[摘要]  (43) [HTML全文] (43) [PDF 10501KB] (0)
摘要:
利用二茂铁制备磁性碳基材料(Fe3O4@C),通过壳聚糖(CS)功能化,制备CS改性Fe3O4@C复合吸附材料(Fe3O4@C-CS)。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、热重分析(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)等对Fe3O4@C-CS表征分析,并通过改变浓度、温度、时间、pH和阳离子等条件系统研究对水中已配位的三价铬(Cr(Ⅲ)-EDTA)的吸附性能。结果表明Fe3O4@C已经成功被CS功能化,在pH=4.0、反应温度25℃、投加量0.4 g·L-1时,吸附等温线符合Langmuir模型,理论最大吸附量为12.63 mg·g-1,吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附行为是自发进行的吸热过程。结合吸附实验结果和XPS表征分析,静电吸附和配位作用是Fe3O4@C-CS吸附剂去除水中Cr(Ⅲ)-EDTA的主要机制。4次吸附-脱附循环后,Fe3O4@C-CS对水中Cr(Ⅲ)-EDTA仍具有较高的吸附效率。
喹嗪并[3, 4, 5, 6-ija]喹啉衍生物的合成及其光解水制氢性能
位春江, 徐良轩, 刘雪粉, 陈浩, 任晨超, 王天琦, 吴庆安, 罗书平
2020, 36(7): 1259-1266  doi: 10.11862/CJIC.2020.172
[摘要]  (81) [HTML全文] (81) [PDF 2430KB] (0)
摘要:
设计、合成了一系列4,5,9,10-四芳基喹嗪并喹啉衍生物,并在均相光解水制氢体系中研究其光敏活性。研究结果表明,二氯化钯是其有效制氢的催化剂,还原淬灭是光敏剂的主要淬灭途径。通过光电物理化学性能研究表明,这类喹嗪并喹啉衍生物的取代基效应明显,而甲氧基有利于提高其荧光量子效率,最高可达0.48;同时供电子甲氧基取代基能明显提高光敏剂制氢性能,光敏剂3e的制氢总转换数(TON)可达341。
三个绿光铱(Ⅲ)配合物的合成和光电性质
周永慧, 徐秋蕾, 刘晨璐, 徐晶晶
2020, 36(7): 1267-1274  doi: 10.11862/CJIC.2020.165
[摘要]  (245) [HTML全文] (245) [PDF 2351KB] (1)
摘要:
采用2-(4-三氟甲基苯基)吡啶(tfmppy)为主配体,分别以四(4-氟苯基)苯基膦酰亚胺(F-tpip)、四(4-甲氧基苯基)膦酰亚胺(MeO-tpip)和四(1-萘基)膦酰亚胺(tnin)为辅助配体合成了3个铱(Ⅲ)配合物((tfmppy)2Ir(F-tpip)、(tfmppy)2Ir(MeO-tpip)和(tfmppy)2Ir(tnin))。其结构通过核磁氢谱、质谱、元素分析和单晶结构测定进行了验证。配合物(tfmppy)2Ir(F-tpip)和(tfmppy)2Ir(MeO-tpip)属于三方晶系P1空间群,配合物(tfmppy)2Ir(tnin)属于三斜晶系R3c空间群。3个配合物都是绿光材料,具有类似的发光颜色和发光效率((tfmppy)2Ir(F-tpip):λem=526 nm,Φ=0.52;(tfmppy)2Ir(MeO-tpip):λem=523 nm,Φ=0.44;(tfmppy)2Ir(tnin):λem=522 nm,Φ=0.48)。3个配合物的循环伏安曲线都显示出了良好的氧化还原性质。(tfmppy)2Ir(F-tpip)、(tfmppy)2Ir(MeO-tpip)和(tfmppy)2Ir(tnin)的HOMO能级分别为-5.67、-6.08和-5.69 eV,其LUMO能级分别为-3.29、-3.61和-3.22 eV。
苯并噻唑功能化的金属螯合剂的合成及生物活性
孙斌, 王江淋
2020, 36(7): 1275-1282  doi: 10.11862/CJIC.2020.158
[摘要]  (51) [HTML全文] (51) [PDF 2940KB] (0)
摘要:
设计、合成了2种苯并噻唑功能化的金属螯合剂:N, N'-双(水杨醛)缩-2,2'-(3-(苯并[d]噻唑-2-基)-1,2-苯基)二氧乙基二胺L1和N, N'-双(水杨醛)缩-2,2'-(4-(苯并[d]噻唑-2-基)-1,2-苯基)二氧乙基二胺L2。并通过比浊度分析、BCA实验、HRP/AmplexRed实验以及MTT实验检测它们的生物活性。发现这2种螯合剂都能有效抑制金属离子(Zn2+、Cu2+)诱导的Aβ1~40的聚集,能大幅减少Cu-Aβ加合物产生H2O2的量,有效抑制Zn2+、Cu2+诱导Aβ聚集而产生的神经细胞毒性,并大幅提高细胞存活率。作为比较,对非苯并噻唑功能化但螯合部位相同的螯合剂做了相同的生物活性测试,但其生物活性明显比苯并噻唑功能化的金属螯合剂的低。
两种锌卟啉聚合物自组装染料敏化太阳能电池
武彧, 刘家成
2020, 36(7): 1283-1290  doi: 10.11862/CJIC.2020.137
[摘要]  (36) [HTML全文] (36) [PDF 6506KB] (0)
摘要:
合成了2种新型锌卟啉并与金属Mn(Ⅱ)构建配位聚合物(CPsxx=1,2)。2种配位聚合物与锚定卟啉(ZnPA)通过金属-配体轴向配位自组装染料敏化太阳能电池(DSSC)。测试结果表明自组装电池具有较好的光电转换效率,特别是基于CPs2的装置具有较高的短路电流和转换效率。我们还对其光学、电化学及光电性能进行了研究,并通过透射电镜(TEM)对自组装体有效敏化在TiO2电极上进行验证。
强磁场对四苯基卟啉及其Co(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)配合物的影响
杜次, 楚增勇, 胡天娇, 吴文健, 李效东
2020, 36(7): 1291-1297  doi: 10.11862/CJIC.2020.156
[摘要]  (24) [HTML全文] (24) [PDF 2375KB] (0)
摘要:
为研究强磁场对卟啉类化合物的影响,以四苯基卟啉(TPP)为研究对象,比较分析了无外加磁场和强磁场条件下TPP的结晶,及Co2+、Zn2+与TPP的配位反应。采用X射线粉末衍射测试不同磁场强度下获得的TPP晶体,紫外分光光度计快速测定了不同磁场强度下配合物产率,并分析了配位反应的动力学。TPP的结晶度随磁场强度的增强而提高,晶体尺寸随磁场强度的增加而增大;随磁场的增强,四苯基钴卟啉(CoTPP)和四苯基锌卟啉(ZnTPP)的产率下降,但两者的反应动力学不受磁场影响,其反应速率随磁场强度提高而下降。由研究结果可知,强磁场有利于四苯基卟啉的结晶取向,四苯基卟啉在溶液中垂直于磁场取向是配位反应速率降低的主要原因,随磁场强度的增加,四苯基卟啉的取向程度提高。
氮掺杂石墨烯量子点/MOF衍生多孔碳纳米片构筑高性能超级电容器
吴晓敏, 毛剑, 周志鹏, 张臣, 卜静婷, 李珍
2020, 36(7): 1298-1308  doi: 10.11862/CJIC.2020.139
[摘要]  (23) [HTML全文] (23) [PDF 25439KB] (0)
摘要:
首先采用溶液法在碳布上生长Co-MOF二维纳米片,通过高温退火和刻蚀后得到MOF衍生多孔碳纳米片。以Co-MOF衍生的多孔碳纳米片/碳布(CNS/CC)作为碳基骨架,采用电化学沉积法负载高活性氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs),制备得到分级多孔结构的N-GQD/CNS/CC复合材料。组装成自支撑且无粘结剂的N-GQD/CNS/CC电极,当电流密度为1 A·g-1时,其比电容高达423 F·g-1。通过储能机制和电容贡献机制的研究表明,在碳纤维上原位生长的具有高双电层电容的CNS和表面负载具有高赝电容的N-GQDs之间相互协同作用,使得N-GQD/CNS/CC电极具有高电容性能,是一种理想的超级电容器电极材料。电极材料的高导电、分级多孔结构有利于电子的传输和电解质离子的扩散,具有良好的动力学性能,能快速充放电和具有优异的倍率特性。将电极组装成对称型超级电容器,功率密度为250 W·kg-1时对应的能量密度达到7.9 Wh·kg-1,且经过10 000次循环后电容保持率为91.2%,说明氮掺杂石墨烯量子点/MOF衍生多孔碳纳米片复合材料是一种电化学性能稳定的具有高电容性能的全碳电极材料。
中空分级结构Fe3O4@C/rGO复合材料的合成及其储锂性能
田海, 钟艳君, 吴振国, 孔行健, 杨秀山, 郭孝东, 王辛龙, 钟本和
2020, 36(7): 1309-1317  doi: 10.11862/CJIC.2020.151
[摘要]  (36) [HTML全文] (36) [PDF 23959KB] (0)
摘要:
以氧化石墨烯(GO)为基底,Fe(NO33·9H2O、异丙醇、甘油为原料,通过溶剂热法和后续热处理过程2步合成了Fe3O4@C/rGO复合材料,实现了碳包覆的Fe3O4纳米粒子自组装形成的分级结构空心球在氧化石墨烯片上的原位生长。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和恒流充放电等手段分析了材料的物理化学性能与储锂性能。结果表明,该复合材料在5.0 A·g-1的电流密度下,仍有437.7 mAh·g-1的可逆容量,在1.0 A·g-1下循环200圈后还有587.3 mAh·g-1的放电比容量。这主要归因于还原态氧化石墨烯(rGO)对碳包覆Fe3O4分级空心球整体结构稳定性和导电性的提高。
高硅SSZ-13分子筛膜二次水热生长过程
王贺礼, 朱美华, 吴婷, 张飞, 吴亚芬, 陈祥树
2020, 36(7): 1366-1374  doi: 10.11862/CJIC.2020.140
[摘要]  (26) [HTML全文] (26) [PDF 21324KB] (0)
摘要:
采用稀释模板剂合成溶胶在管状莫来石支撑体上制备高硅SSZ-13分子筛膜以研究膜的二次水热生长过程。对433 K下二次生长2~72 h的膜和底料进行表征,XRD表明膜和底料中的SSZ-13特征峰均在6 h后出现。底料中的晶粒尺寸基本不随晶化时间的延长而变化。在298 K和0.4 MPa测试条件下,433 K晶化72 h的SSZ-13分子筛膜CO2渗透通量为2.08×10-7 mol·m-2·s-1·Pa-1,CO2/CH4理想选择性为24。探讨了SSZ-13分子筛膜的生长过程:涂覆在支撑体上的晶种首先溶解并形成大量有序的结构单元,诱导溶胶中晶粒形成并快速生长,晶粒沉积在支撑体的表面共生形成无缺陷的膜层。
一种吡啶三唑修饰的香豆素类荧光探针对Cu2+的选择性识别
胡斌, 张益, 朱琳, 罗旭彪, 周丹, 谢宇, 黄伟
2020, 36(7): 1375-1382  doi: 10.11862/CJIC.2020.146
[摘要]  (60) [HTML全文] (60) [PDF 4887KB] (1)
摘要:
成功设计且合成了一个基于吡啶三唑修饰的香豆素席夫碱荧光探针CPTH。分别利用1H NMR、13C NMR、FT-IR和LC/MS对其进行了表征。CPTH在溶液中发射出强烈的黄色荧光并对铜离子表现出快速、优良的选择响应性。同时,CPTH的灵敏度较高,其检出限低至2 μmol·L-1
3, 5-二(2', 5'-苯二羧酸)苯甲酸构筑的金属有机配合物的荧光识别及磁性
高玲玲, 牛晓燕, 杜意恩, 胡拖平
2020, 36(7): 1383-1392  doi: 10.11862/CJIC.2020.161
[摘要]  (25) [HTML全文] (25) [PDF 15725KB] (0)
摘要:
设计合成了3种新颖的金属有机配合物(MOCs):{[Pb2(HL)(phen)]·2H2O}n1),{[Ni(H3L)(4,4'-bipy)1.5(H2O)4]·6H2O}n2)和{[Ni2(HL)(1,4-bibb)(H2O)]·(CH3CN)·H2O}n3)(H5L=3,5-二(2',5'-苯二羧酸)苯甲酸,phen=1,10-菲咯啉,4,4'-bipy=4,4'-联吡啶,1,4-bibb=1,4-二(苯并咪唑)苯),并通过单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、热重分析(TG)和粉末衍射对它们进行结构表征。结构分析表明1是基于[Pb2μ2-COO)2μ1-COO)4]SBUs的一维链状结构;2是二维层状结构,其拓扑符号为{4.62}2{42.62.82};3是一个3D网络结构,其拓扑符号为{62.84}{64.82}2。进一步研究了配合物荧光和磁性能。荧光检测显示,配合物1在水溶液中可以高灵敏识别Fe3+和Cr2O72-离子。同时研究了配合物1对Fe3+和Cr2O72-猝灭机理。磁性分析表明配合物3中的Ni(Ⅱ)离子之间存在反铁磁相互作用。
原位电化学合成铁基电极材料及其超级电容器性能
梁晰童, 薛冬峰
2020, 36(7): 1393-1400  doi: 10.11862/CJIC.2020.138
[摘要]  (49) [HTML全文] (49) [PDF 8883KB] (0)
摘要:
采用胶体纳米粒子为模型进行研究。假设活性阳离子均匀分布在导电碳与粘结剂中,电解液离子的渗入可以原位形成活性胶体团簇。通过原位电化学方法合成了不同组成的铁基超级电容器电极材料。在不同的阳离子电解液中,铁胶体离子电极的电容不同,其中在KOH、NaOH、LiOH电解液中分别为1 113、927、755 F·g-1。通过胶体的介尺度结构构筑,实现离子到材料性能的跨尺度可控调节。通过对胶体模型的拓展,提供了原位组成调节到材料性能跨尺度调控的新方法。
羟基修饰MOFs的合成、表征和光催化机理
李石雄, 黄凤兰, 莫巧玲, 廖蓓玲
2020, 36(7): 1401-1412  doi: 10.11862/CJIC.2020.135
[摘要]  (79) [HTML全文] (79) [PDF 18472KB] (2)
摘要:
合成了具有大的比表面积和结构容易修饰的金属有机框架材料(MOFs)光催化剂:MIL-101(Cr)和MIL-101(Cr)-2OH。利用红外、X射线粉末衍射、X射线光电子能谱等仪器对MIL-101(Cr)和MIL-101(Cr)-2OH光催化剂的结构进行表征分析。通过紫外-可见光漫反射光谱、ζ电位、电喷雾电离质谱系统地分析研究MOFs中不参与配位的给电子基团对光催化降解亚甲基蓝性能的影响。研究发现MIL-101(Cr)-2OH中桥联配体2,5-二羟基对苯二甲酸上不参与配位的2个羟基,可以通过配体-金属的电荷转移作用影响光的吸收,从而调控光催化降解速率
Articles
Zn-Doped Co9S8 Nanomaterials: Preparation and Application for Supercapacitor and Hydrogen Evolution Reaction of Electrocatalysis
Hai-Feng YU, Fang WANG, Ting FENG, Shao-Bing LIU, Fu-Gui MA, Meng-Xin YANG, Peng-Ju LIANG
2020, 36(7): 1318-1326  doi: 10.11862/CJIC.2020.147
[摘要]  (67) [HTML全文] (67) [PDF 7524KB] (1)
摘要:
Herein, Zn-doped Co9S8 nanoparticles were synthesized via an in situ solvothermal growth method. These particles have a pore size of 18 nm and specific surface area of 23 m2·g-1. A series of performance tests showed that microscale Zn doping significantly improved the catalytic activity and capacitor performance of Co9S8. In HER performance tests, Zn-doped Co9S8 exhibited a lower potential of -361 mV at the current density of 10 mA·cm-2 and the highest current density up to 38.26 mA·cm-2, excellent cycling stability as well. In capacitor performance tests, Zndoped Co9S8 showed pretty high specific capacitance with mass and area specific capacitances of 235.48 F·g-1 and 812.4 mF·cm-2 respectively at a current density of 1 A·g-1.
Synthesis, Structure and Photocatalytic Properties of a 10-Connected 3D Coordination Polymer Based on[Cu4(μ2-OH)2N12]
Tian-Bao LIU, Yan-Fen PENG
2020, 36(7): 1327-1332  doi: 10.11862/CJIC.2020.150
[摘要]  (61) [HTML全文] (61) [PDF 2801KB] (0)
摘要:
One new coordination polymer, {[Cu2(OH)(btre)1.5(1, 2, 4-btc)]·13H2O}n (1·13H2O) (btre=1, 2-bis(4H-1, 2, 4-triazole)ethane, 1, 2, 4-btc=1, 2, 4-benzenetricarboxylate), was synthesized under room temperature condition and characterized by single-crystal X-ray diffraction, elemental analyses, IR spectroscopy and powder X-ray diffraction. Sing-crystal X-ray structural analysis shows that compound 1 features a 3D framework based on the tetranuclear[Cu4 (μ2-OH)2N12]. The 3D coordination network of 1 is a 10-connected network with (312·428·55) topology based on the tetranuclear copper cluster nodes. The thermogravimetric (TG) analysis and photocatalytic degradation of methyl orange (MO) of 1·13H2O were studied.
Synthesis and Characterization of Copper(Ⅱ) Complexes with Aroylhydrazone Ligands Containing Quaternary Ammonium Salts: in Vitro DNA Binding and Nuclease Activity
Elif Eda Şengül, Gökçe Topkaya Cansu, Göktürk Tolga, Ramazan Gup
2020, 36(7): 1333-1343  doi: 10.11862/CJIC.2020.149
[摘要]  (36) [HTML全文] (36) [PDF 5707KB] (0)
摘要:
Two new N, N, N-trimethylpropane-1-ammonium and N, N, N-trimethylpentane-1-ammonium conjugated acetophenone-(4-hydroxybenzohydrazone) ligands, (E)-3-(4-(1-(2-(4-hydroxybenzoyl)hydrazono)ethyl)phenoxy)-N, N, N-trimethylpropan-1-ammonium perchlorate (H2L1) and (E)-3-(4-(1-(2-(4-hydroxybenzoyl)hydrazono)ethyl)phenoxy)N, N, N-trimethylpentane-1-ammonium perchlorate (H2L2), and two new copper complexes with the formulation[Cu (HL1)2] and[Cu(HL2)2] were synthesized and their DNA binding and cleavage activities of the compounds were investigated. The mechanism of DNA cleavage and the effect of the compound concentration on the DNA cleavage reaction were also studied. UV-Vis spectroscopy results suggest that all compounds preferably bind to DNA via major groove binding mode. This is also supported that DNA cleavage activity was inhibited in the presence of methyl green, a major groove binder. According to the results of electrophoresis studies, the compounds exhibit significant cleavage activity on the plasmid DNA both in the presence and absence of an oxidative agent (H2O2), which strongly depends on the concentration of the compound. The compounds cleavage pBR322 DNA via hydrolytic pathway, which is also supported by the DNA cleavage experiments in the presence of different radical scavengers.
Syntheses, Crystal Structures, Luminescence and Photocatalytic Activity of Three Dinuclear Zinc(Ⅱ) and Cadmium(Ⅱ) Coordination Compounds Based on 4, 4'-Dimethyl-2, 2'-biphenyldicarboxylic Acid
Jin-Wei CHEN, Zhen-Yu ZHAO, Yu LI, Xun-Zhong ZOU, An-Sheng FENG
2020, 36(7): 1344-1352  doi: 10.11862/CJIC.2020.157
[摘要]  (28) [HTML全文] (28) [PDF 9626KB] (0)
摘要:
Three 0D dinuclear zinc(Ⅱ) and cadmium(Ⅱ) coordination compounds, namely[Zn2(μ-dbda)2(phen)2(H2O)2] (1), [Zn2(μ-dbda)2(2, 2'-bipy)2] (2), and[Cd2(μ-dbda)2(2, 2'-bipy)2(H2O)2]·2H2O (3), have been constructed hydrothermally using H2dbda (H2dbda=4, 4'-dimethyl-2, 2'-biphenyldicarboxylic acid), phen (phen=1, 10-phenanthroline), 2, 2' -bipy (2, 2'-bipy=2, 2'-bipyridine), and zinc or cadmium chlorides. Single-crystal X-ray diffraction analyses reveal that three compounds crystallize in the triclinic or monoclinic systems, space groups P1 or P21/n. All compounds disclose a discrete dimer structure, which is assembled to a 3D supramolecular framework through O-H…O hydrogen bonds. The luminescent and photocatalytic properties of three compounds were investigated, showing that compound 3 is a promising photocatalyst for the UV-light-driven degradation of methylene blue as a model organic dye pollutant.
Inhibition of Diethyl Citrate, Sodium Citrate, and Phosphonoformic Acid on Mouse Aortic Smooth Muscle Cells Calcification Induced by High Calcium
Fang HUANG, Chong-Yu ZHANG, Ling-Hong HUANG, Jian-Ming OUYANG
2020, 36(7): 1353-1365  doi: 10.11862/CJIC.2020.155
[摘要]  (30) [HTML全文] (30) [PDF 63656KB] (4)
摘要:
Mouse aortic smooth muscle cells (MOVAS) were cultured for 14 d under the conditions of high calcium and different concentrations of diethyl citrate (Et2Cit), sodium citrate (Na3Cit), and phosphonoformic acid (PFA). Alizarin red staining, immunofluorescence and annexin V staining were used to detect cell transdifferentiation, apoptosis, and cell calcium deposition. The inhibitory effects of Et2Cit, Na3Cit, and PFA on calcium-induced calcification of MOVAS cells and their possible mechanisms were studied. The results showed that Et2Cit, Na3Cit, and PFA can all reduce MOVAS calcification induced by high calcium and reduce extracellular calcified plaque and calcium deposition. These inhibitors can inhibit the transdifferentiation of MOVAS to osteoblast-like cells, resulting in a decrease in the activity of alkaline phosphatase (ALP), a marker transformed to osteogenic differentiation. Their inhibitory effects exhibited concentration dependence. The inhibitory effects of the inhibitors at the same concentration showed the following trend:PFA > Na3Cit > Et2Cit. Low concentrations of Na3Cit and Et2Cit inhibit calcification by reducing cell apoptosis, but high concentrations of Na3Cit, Et2Cit, and PFA increased cell apoptosis due to their own toxicity. Et2Cit and Na3Cit as blood anticoagulants can effectively inhibit MOVAS calcification induced by high calcium.
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论文
蝴蝶形单分子配合物的合成、晶体结构及其对水溶液中有害离子的检测
汤泉, 单贵谦, 王新悦, 王舒桐, 王举棋, 陈斌, 梁丽丽, 陈明功
2020, 36(2): 201-209  doi: 10.11862/CJIC.2020.039
[摘要]  (469) [HTML全文] (469) [PDF 5276KB] (469)
摘要:
用苯并咪唑基配体5,5'-二(2-苯并咪唑基)-2,2'-联吡啶(H2L)与镍、锌离子溶剂热合成了配合物[Ni(HL)(HCOO)(H2O)](1)和[Zn(H2L)(H2O)2](NO322)。X射线单晶测试表明镍与锌配合物的晶体结构是只含一个配体和一个金属离子的蝴蝶形单分子。配合物分子之间存在大量分子间氢键,配合物1通过分子间氢键连接成了二维层状结构,配合物2通过分子间氢键连接成了三维超分子结构。配合物12在水溶液中很稳定,且能够微溶于水。荧光测试表明配合物2的固体及在水溶液中都具有很强的荧光性质,且能够在水溶液中高选择性、高灵敏度检测有害重金属离子Hg2+及氧化性阴离子Cr2O72-
碳纤维表面羰基铁的原位生长及吸波性能
刘渊, 贾瑛, 李茸
2020, 36(2): 210-216  doi: 10.11862/CJIC.2020.041
[摘要]  (342) [HTML全文] (342) [PDF 4390KB] (342)
摘要:
以Fe(CO)5为前驱体,通过金属有机化学气相沉积(MOCVD),在碳纤维(CF)表面构筑厚度为纳米级的羰基铁(CI)壳层,通过改变沉积温度,调控核壳粉体的形貌结构和吸波性能。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪对粉末的结构及电磁性能进行表征并对其吸波性能进行研究。结果表明:随着沉积温度升高(210~240℃),沉积到CF表面的羰基铁颗粒互相“吞并-融合”,此时CF-CI形成了完整的薄膜包覆型核壳结构;沉积温度太高时(270℃)会造成CF表面羰基铁壳层形貌的恶化。通过调节沉积温度,在纳米尺度上可以有效调控CI壳层的形貌,从而调节CF-CI核壳粒子的电磁性能。以核壳形貌及吸波性能为考察指标,最终确定最佳的沉积温度为240℃。以沉积温度为240℃时所获样品的电磁参数,模拟计算出涂层厚度为0.9 mm时,小于-10 dB的吸波带宽最大为4.6 GHz(13.4~18 GHz);涂层厚度为2.0 mm时,反射率达到最小值为-21.5 dB;厚度为0.9~3.9 mm时,在2~18 GHz均能实现吸波强度低于-10 dB。
Pt2+/Pt0掺杂g-C3N4光催化降解环丙沙星和偶氮染料
马小帅, 陈范云, 余长林, 杨凯, 黄微雅, 李韶雨
2020, 36(2): 217-225  doi: 10.11862/CJIC.2020.040
[摘要]  (465) [HTML全文] (465) [PDF 6255KB] (465)
摘要:
以三聚氰胺和氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)为原材料,采用简单一步煅烧法制备了不同含量的Pt2+/Pt0掺杂石墨相氮化碳(Pt2+/Pt0-CN)。运用扫描电镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射、N2物理吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱和光电流测试等技术对制备的样品的形貌、化学组成、晶体结构、比表面积和光电性能等物理化学性质进行了表征。由XPS可知Pt粒子以二价Pt和零价Pt掺杂在催化剂的表面和内部,其中Pt0与Pt2+的比约为1:7.26。与g-C3N4相比,Pt2+/Pt0-CN表现出高效的光催化降解活性。当Pt2+/Pt0理论负载质量分数为0.02%时,对环丙沙星、罗丹明B、酸性橙Ⅱ、甲基橙和亚甲基蓝的降解效率分别提升了43%、64%、39%、42%和52%。Pt2+/Pt0掺杂使催化剂的比表面积大幅度增加,同时增强光催化剂对光的吸收能力,并抑制光生电子(e-)和空穴(h+)的复合。
基于原位脱羧3-硝基邻苯二甲酸构筑的金属配合物的合成、晶体结构及物理性质
吴国志, 汪鹏飞, 李善青, 方霄龙
2020, 36(2): 226-232  doi: 10.11862/CJIC.2020.035
[摘要]  (401) [HTML全文] (401) [PDF 3255KB] (401)
摘要:
利用水热反应以3-硝基邻苯二甲酸(3-NPAH2)和菲咯啉(phen)或1,2,4-三氮唑(Htrz)分别与ZnSO4·7H2O和Pb(NO32反应,成功组装了2个配合物:[Zn(3-NBA)(trz)]n1)、[Pb(3-NBA)(phen)2]NO32)。在反应过程中3-硝基邻苯二甲酸发生了原位脱羧反应而产生3-硝基苯甲酸(3-HNBA),理论计算也证实了实验结果。利用红外光谱、粉末XRD、元素分析和热重分析等方法对2个配合物进行了表征。单晶结构解析结果显示:配合物1具有二维层状结构,层与层之间存在N-O…π弱相互作用。配合物2具有零维单核结构,这些单核单元通过π…π弱相互作用进一步形成了三维超分子结构。此外,还研究了2个配合物室温条件下的固体荧光性质。
配体尺度对配合物结构及光催化降解活性的调节:从零维到一维的Cu(Ⅱ)配合物
王其宝, 李响, 王海英, 卢文欣, 王鹏
2020, 36(2): 233-240  doi: 10.11862/CJIC.2020.043
[摘要]  (630) [HTML全文] (630) [PDF 3040KB] (630)
摘要:
合成了桥联吡啶类配体2,6-二(3'-吡啶乙炔基)-4-甲基苯胺(L1)和未见文献报道的尺度更短的桥联吡啶配体2,6-二(3'-吡啶基)-4-甲基苯胺(L2),在常温下分别将其与一水合醋酸铜(Cu(OAc)2·H2O,OAc-=CH3CO2-)进行配位反应获得零维的配位大环分子[Cu2(L1)(OAc)4]21)和一维的配位聚合物{[Cu2(L2)(OAc)4]·2CH2Cl2·CH3CN}n2)。对获得的2个配合物进行了X射线单晶衍射、傅里叶红外光谱、元素分析等方面的结构表征。对比其结构可以发现,配合物12中均存在{Cu2(OAc)4}的二核铜簇,不同的是2个配合物中配体的配位取向不同:配位大环化合物1中的配体L1以U型构型与二核铜簇形成了“2+2”的平面配位大环结构,而化合物2中的配体L2则以Z型构型连接相邻的二核铜簇形成一维链状结构。2个化合物的结构差异是由于配体的尺度导致的,更短的尺度使得配位氮原子取向发生改变而产生不同的配位构型,这显示了结构调控中配体尺度的影响作用。通过测定配体与配合物在固态下的荧光发射性质,证实了铜的引入会猝灭配体自身的荧光发射;同时,采用亚甲基蓝(MB)为底物的光催化降解实验证明,大环配位分子的光催化降解活性明显优于一维配位聚合物,两者的催化活性均远远强于醋酸铜本身的催化活性。
CuCo/BNNSs纳米催化剂对固态储氢材料氨硼烷水解的催化性能
翟佳欣, 李国华, 甘思平, 张雪明, 朱萌萌, 张晓蕊, 胡恩言
2020, 36(2): 241-252  doi: 10.11862/CJIC.2020.018
[摘要]  (499) [HTML全文] (499) [PDF 10151KB] (499)
摘要:
采用共还原法将CuCo双金属负载到通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助离子插层法制备的少层氮化硼纳米片(BNNSs)上,获得了平均粒径为2.7 nm且高度分散的铜钴/氮化硼纳米片(CuCo/BNNSs)纳米催化剂。通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电镜(HRTEM)对载体及催化剂的结构及形貌进行表征,并研究了CuCo/BNNSs的催化性能。研究发现,由于Cu、Co、BNNSs和OH-之间高效的四重效应协同使得Cu0.5Co0.5/BNNSs纳米催化剂在室温、pH=14条件下对氨硼烷(AB,NH3BH3)水解释氢具有极高的催化活性。转化频率(TOF)值达到104.52 molH2·molmetal-1·min-1,且CuCo/BNNSs纳米催化剂具有良好的稳定性,6次循环利用后仍保持较高催化活性。
可见光高催化活性GO/Ag3PO4/Ni复合薄膜的制备和性能
赵娣, 刘洪燕, 李桂花, 刘宇阳, 崔子硕
2020, 36(2): 253-260  doi: 10.11862/CJIC.2020.012
[摘要]  (405) [HTML全文] (405) [PDF 3913KB] (405)
摘要:
以磷酸铵和氧化石墨烯悬浊液的混合液为电解液,采用电化学共沉积法制备了Ag3PO4基GO/Ag3PO4/Ni复合薄膜。运用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、物相和光谱特性进行分析。最佳工艺制备的GO/Ag3PO4/Ni复合薄膜呈现出GO包覆在直径为100 nm左右的Ag3PO4纳米球外的表面形貌。GO片与Ag3PO4纳米球之间存在强电荷相互作用。与单独的Ag3PO4纳米球相比,GO片的附着导致带隙缩小,可见光区的吸收率增强。可见光下考察了复合薄膜降解罗丹明B的光催化活性和稳定性,并利用荧光光谱和捕获剂法对薄膜的光催化机理进行了探索。结果表明,GO片的加入不仅显著提高了Ag3PO4的光催化活性,而且提高了Ag3PO4的结构稳定性。光催化降解罗丹明B 60 min时,GO/Ag3PO4/Ni复合薄膜的降解率是Ag3PO4/Ni薄膜的1.32倍。在保持薄膜光催化活性基本不变的前提下可循环使用7次。GO优异的电荷传导性能,以及Ag3PO4纳米球与GO片之间的正协同效应是提高复合薄膜光催化性能的主要原因。
离子热处理合成氮缺陷石墨相氮化碳及其光解水制氢性能
崔言娟, 杨传锋, 祝玉鑫, 宋艳华, 滕伟, 唐盛
2020, 36(2): 261-268  doi: 10.11862/CJIC.2020.019
[摘要]  (422) [HTML全文] (422) [PDF 6759KB] (422)
摘要:
以尿素和二氰二胺为原料热聚合得到石墨相氮化碳,分别采用直接二次煅烧和熔盐离子热后热处理在不同温度下对产物进行后热处理,得到氮缺陷氮化碳CN和CNS。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)等手段对所制备样品进行表征和分析,探讨了不同热处理温度和加热方法对催化剂微观聚合结构的影响;同时以光解水制氢为测试方法,考察了催化剂的可见光催化性能。结果表明,熔盐离子热更有利于氮化碳的层间聚合,得到高结晶度材料;在面内七嗪聚合单元中引入氮缺陷,产生末端氰基,优化电荷密度分布,增强电荷流动性;克服粒子尺寸效应,扩展催化剂的光吸收范围;当后热处理温度为500℃时,制备的CNS-500表现出优异的光解水制氢活性,是同温度下直接热处理得到的催化剂的3.84倍。
高容量锂离子电池正极复合材料pillar[5]quinone/CMK-3的制备
熊文旭, 掌学谦, 黄苇苇
2020, 36(2): 269-275  doi: 10.11862/CJIC.2020.033
[摘要]  (360) [HTML全文] (360) [PDF 5205KB] (360)
摘要:
以有机醌类化合物柱[5]醌(pillar[5]quinone,P5Q)作为锂离子电池的正极材料,探索了其储锂性能。实验结果表明,P5Q首圈放电容量达到了431 mAh·g-1,显示出100%的活性位点利用率。然而,P5Q在电解液中的溶解会导致循环过程中容量的衰减。采用超声法将P5Q填入有序介孔碳CMK-3的孔道,制备了P5Q/CMK-3复合材料,以此减少P5Q与电解液的接触,从而减缓了P5Q的溶解速率,提高了电池的循环稳定性。P5Q/CMK-3复合材料100次充放电循环后容量为300 mAh·g-1,保持率高达71%,说明了该优化方法效果显著,提高了P5Q在锂离子电池中的实际应用价值。
Eu3+掺杂的LaBO3荧光粉制备及发光性能
侯晓飞, 赵婉男, 马晶, 孙继强, 李艳红
2020, 36(2): 276-282  doi: 10.11862/CJIC.2020.016
[摘要]  (379) [HTML全文] (379) [PDF 2842KB] (379)
摘要:
采用水热法合成前驱体,后经热处理方式制备不同晶相的LaBO3:Eu3+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、红外光谱和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。并研究了硼酸用量、热处理温度及初始溶液pH等对晶相结构和发光性能的影响。XRD研究结果表明:合成样品具有单斜结构、正交结构及单斜和正交两相混合结构。适当的硼酸用量、较高的热处理温度及较高的初始溶液pH值易于获得正交结构的荧光粉。红外光谱显示:pH值和硼酸用量影响前驱体成分,热处理温度影响晶相的转变。SEM结果显示:LaBO3:Eu3+荧光粉的晶粒尺寸随着pH值的增加逐渐减小,与XRD计算结果相一致。荧光光谱结果表明:正交结构的LaBO3:Eu3+发光粉具有较高的紫外吸收和较为纯正的红色发射强度。
多巴胺用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的微观结构及吸附性能的影响
孙一鸣, 李冬云, 孙玉坤, 徐扬, 申亚强, 葛洪良
2020, 36(2): 283-288  doi: 10.11862/CJIC.2020.025
[摘要]  (315) [HTML全文] (315) [PDF 2856KB] (315)
摘要:
以自制的Fe3O4磁性纳米材料为核,多巴胺(DA)为表面修饰剂,成功地将2.0 G聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子接枝在Fe3O4磁核表面,制备出了一系列不同DA含量的Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料。采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等分析测试手段对材料组成、微观结构、磁性能和对重金属Cd(Ⅱ)离子的吸附性能进行了测试和表征。研究了修饰剂DA用量对Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料的相组成、微观结构、磁性能和吸附性能的影响。实验结果表明,Fe3O4@PDA@PAMAM磁性纳米吸附材料均呈典型的核-壳结构,材料晶型均呈现尖晶石结构,且壳层厚度随DA用量增加而增厚;材料的饱和磁化强度(Ms)均比Fe3O4的小,且随着DA用量的增加而降低,并且材料的矫顽力(Hc)和剩余磁化强度(Mr)均较低,其磁响应特性适合于做为可回收磁性纳米吸附材料。材料对Cd(Ⅱ)离子的平衡吸附容量随着DA用量的增加呈先增加后减小趋势。当Fe3O4和DA的质量比为8:4时,吸附剂对Cd(Ⅱ)离子的吸附容量达到最大值165.13 mg·g-1
高岭土原位无溶剂法合成小粒径ZSM-5分子筛
张培青, 刘思成, 郑淑琴
2020, 36(2): 289-294  doi: 10.11862/CJIC.2020.028
[摘要]  (421) [HTML全文] (421) [PDF 2954KB] (421)
摘要:
结合原位水热法和无溶剂法的优点,在不添加有机模板剂和溶剂的基础上,以高岭土为原料通过晶种诱导绿色高效地合成出ZSM-5分子筛。运用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜和NH3程序升温脱附(TPD-NH3)等技术对ZSM-5分子筛进行表征。表征结果与原位水热法合成的ZSM-5分子筛相比,原位无溶剂法合成ZSM-5分子筛的结晶度较高、晶体粒径较小、酸强度略高、孔结构相似。
用于低浓度三聚氰胺选择性检测的铝/银纳米传感器的组装及其SERS性能
曹琳, 陈前, 姜飞, 秦利霞, 康诗钊, 高峰, 李向清
2020, 36(2): 295-301  doi: 10.11862/CJIC.2020.050
[摘要]  (411) [HTML全文] (411) [PDF 4456KB] (411)
摘要:
通过置换法在铝板上快速制备了一种即插即用型的Al/Ag纳米表面增强拉曼光谱(SERS)活性基底。结果表明该SERS基底较好地解决了银纳米颗粒在支撑物质上的吸附问题,能够快速实现对三聚氰胺的检测,而且具有操作简单、成本低、无损伤检测等优点,最低检测浓度能达到10-7 mol·L-1,满足国家食品安全要求的最低标准。另外,Al/Ag活性基底对三聚氰胺检测具有较高的拉曼测试重现性,连续测定15 h的过程中拉曼强度波动不大;且该Al/Ag活性基底能够在三乙醇胺、NN-二甲基甲酰胺和1,2-丙二胺等胺类物质中实现对三聚氰胺的选择性检测。
甲醇热还原法制备高分散Cu2O微米立方体及其光催化性能
陈小平, 魏源送, 范敏, 石金明, 桂双林, 陈泊宏, 黄顺楠
2020, 36(2): 302-308  doi: 10.11862/CJIC.2020.027
[摘要]  (414) [HTML全文] (414) [PDF 5918KB] (414)
摘要:
通过简单的甲醇热还原法制备高分散Cu2O微米立方体,制备过程中无需添加表面活性剂。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段对样品的物相及形貌进行表征;通过紫外可见漫反射(UV-Vis)及光致发光光谱(PL)对样品的光化学性能进行表征;样品的光催化性能通过可见光(λ>400 nm)催化降解罗丹明B染料(RhB)脱色活性进行测试表征。同时,对样品光催化性能与物理化学性能之间的内在联系进行了研究。结果表明:制备温度对样品的形态及光催化性能有着重要影响,当制备温度为140℃时,可制备得到高分散Cu2O微立方体并且其显示出最优的光催化活性;当制备温度进一步提高时,得到的样品为超细铜粉,样品的光催化性能迅速降低。
一维Ga2O3/SnO2纳米纤维的制备及其气敏性能
吴海燕, 干正强, 储向峰, 梁士明, 何利芳
2020, 36(2): 309-316  doi: 10.11862/CJIC.2020.021
[摘要]  (451) [HTML全文] (451) [PDF 5224KB] (451)
摘要:
通过静电纺丝法制备了一维Ga2O3/SnO2纳米纤维,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料进行了表征,测试了不同Ga2O3质量分数(0、40%、50%、60%、70%、100%)的Ga2O3/SnO2纳米纤维(650℃,5 h)对应元件对三甲胺、丙酮、乙醛、乙酸、氨气、乙醇、甲醛7种气体的气敏性能。结果表明:在室温(25℃)时,60%(w/w)Ga2O3-40%(w/w)SnO2纳米纤维对三甲胺气体具有较高的灵敏度和较短的响应/恢复时间。对1 000 μL·L-1三甲胺的灵敏度达到51;检出限达到0.8 μL·L-1,其灵敏度为1.3。
混晶海胆状TiO2空心球多级结构的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解
刘顺强, 解明江, 郭学锋, 季伟捷
2020, 36(2): 317-323  doi: 10.11862/CJIC.2020.037
[摘要]  (332) [HTML全文] (332) [PDF 4128KB] (332)
摘要:
用简单的无模板水热法可控合成了金红石相锥刺和锐钛矿相空心球的海胆状TiO2多级结构。研究了制备介质pH值和反应时间对形貌的影响。空心球上锥刺的密度可以通过改变反应条件加以调控。对海胆状TiO2多级结构可能的形成机理进行了研究。将不同锥刺密度的TiO2空心球应用于亚甲基蓝降解的光催化研究,结果表明低锥刺密度的TiO2空心球的光催化效果优于P25-TiO2,更优于锥刺多和无锥刺的光滑TiO2空心球。
CdS纳米晶@碳点复合物膜的电致化学发光
胡佳杰, 朱媛, 宋华菊, 王颖, 单云
2020, 36(2): 324-332  doi: 10.11862/CJIC.2020.034
[摘要]  (489) [HTML全文] (489) [PDF 5541KB] (489)
摘要:
采用热解柠檬酸法制备碳点(CDs),并将之与表面无包裹剂的CdS纳米晶(CdS NCs)超声复合制备CdS纳米晶@碳点(CdS NCs@CDs)复合物。研究了复合物膜阴极电致化学发光(ECL),探讨了CDs对CdS纳米晶膜ECL增强的机理。CDs分散性良好、尺寸在1.5~4 nm之间;与粒径约为4 nm的CdS纳米晶按体积比2:3复合后,在360 nm光激发下复合物具有最强的荧光发射且表现为CDs的荧光。同时,复合物膜产生归属于激发态CdS纳米晶的最强的ECL发射,且ECL发光峰起置电势正移至-1.05 V。复合物膜的ECL发射是pH依赖的,在pH值为6时,复合物膜具有最大的ECL强度,为CdS纳米晶膜ECL强度的19倍。这种ECL增强源于CDs能束缚大量电子产生局域电场从而促进近邻CdS纳米晶激发态的形成与弛豫。
Articles
Facile Solvothermal Synthesis of Porous Persimmon-like BiOBr Photocatalyst
Huang-Gen YANG, Yuan CHEN, Zhi-Wei WANG, Jia-Tian YANG, Li-Gang ZHU, Li-Qin QIN, Hong-Xing DAI
2020, 36(2): 333-344  doi: 10.11862/CJIC.2020.007
[摘要]  (497) [HTML全文] (497) [PDF 6054KB] (497)
摘要:
Porous nanosheet-aggregated persimmon-like bismuth oxybromide (BiOBr) were successfully prepared for the first time using polyvinyl pyrrolidone (PVP)-assisted solvothermal strategy with bismuth nitrate and cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) as Bi and Br sources. Physicochemical properties of the hierarchical microstructure BiOBr materials were characterized by means of numerous analytical techniques, and their photocatalytic activities were evaluated for the removal of methylene blue (MB) under visible-light illumination. It is found that the solvothermal time and PVP addition had a significant influence on the particle morphology and crystallinity of the product. The porous sheet-aggregated persimmon-like BiOBr sample could be obtained after solvothermal treatment at 120℃ for 12 h in the presence of 0.7 g PVP. The porous persimmon-like BiOBr sample with a surface area of 4 m2·g-1 and a bandgap energy of 2.64 eV possessed good optical absorption property in visible-light regions and showed excellent visible-light-driven photocatalytic activity and stability for MB degradation. It is concluded that the high visible-light-driven catalytic performance of the porous sheet-aggregated persimmon-like BiOBr sample is associated with its high surface area, porous structure, and low bandgap energy as well as the unique particle morphology.
Syntheses, Crystal Structures and Magnetic Properties of Two Copper(Ⅱ) Coordination Compounds Based on 5-Bromoisophthalic Acid and 2, 2'-Bipyridine
Yu LI, Xun-Zhong ZOU, An-Sheng FENG, Zhen-Yu ZHAO
2020, 36(2): 345-351  doi: 10.11862/CJIC.2020.002
[摘要]  (356) [HTML全文] (356) [PDF 2145KB] (356)
摘要:
Zero-dimensional mononuclear copper(Ⅱ) coordination compound and 1D chain copper(Ⅱ) coordination polymer, namely [Cu(BIPA)(2, 2'-bipy)(H2O)2]·H2O (1) and[Cu3(μ3-BIPA)2(μ-OH)2(2, 2'-bipy)2]n (2), were constructed hydrothermally using H2BIPA (H2BIPA=5-bromoisophthalic acid), 2, 2'-bipy (2, 2'-bipy=2, 2'-bipyridine), and copper chloride at the nNaOH:nH2 BIPA (molar ratio) of 2:1 or 3:1, respectively. Single-crystal X-ray diffraction analyses reveal that both compounds crystallize in the monoclinic system, space groups P21/c or P21/n, respectively. Compound 1 discloses a discrete monomer structure, which is assembled to a 2D sheet through O-H…O hydrogen bonds. Compound 2 has a chain structure based on Cu3 unit. The chains are further extended into a 2D sheet by π-π stacking interactions. Structural differences between compounds 1 and 2 are attributed to the different molar ratio between NaOH and H2BIPA. Magnetic studies for compound 2 demonstrate an antiferromagnetic coupling between the adjacent Cu(Ⅱ) centers within Cu3 unit.
Syntheses and Spectroscopic Properties of Chiral Dinuclear Eu(Ⅲ) Complexes
Li-Li WANG, Qian-Ying YANG, Li-Zhi HAN, Xiao-Peng ZHANG, Xin-Han CHEN, Zai-Feng SHI
2020, 36(2): 352-360  doi: 10.11862/CJIC.2020.020
[摘要]  (380) [HTML全文] (380) [PDF 2936KB] (380)
摘要:
Circularly polarized luminescence materials based on emissive Eu(Ⅲ) complexes have attracted considerable attention in 3D-displays and bioresponsive imaging. In this work, we design and report the syntheses of a pair of chiral carboxylic-containing 2, 2'-bipyridine ligands ((+)-L and (-)-L). Through reaction with highly emissive β-diketone Eu(Ⅲ) complexes[Eu(TTA)3]·2H2O (TTA=2-thenoyltrifluoroacetone), a couple of chiral dinuclear Eu(Ⅲ) enantiomers, [Eu2((+)-L)2(TTA)2(C2H5OH)2] ((+)-1) and[Eu2((-)-L)2(TTA)2(C2H5OH)2] ((-)-1), were prepared, and the structure of (+)-1 was confirmed by single-crystal X-ray diffraction. The absorption, emission and chiroptical properties of (+)-1 and (-)-1 were investigated, and distinct CPL activities were clearly detected.
A Chiral Ag(Ⅰ) Coordination Polymer Based on an α, α-L-Diaryl Prolinol-Pyridine Derivative: Circular Dichroism, SHG Response and Luminescent Property
Lin CHENG, Jing-Hua YANG, Qing-Chao ZHAI, Qing-Song ZHANG
2020, 36(2): 361-367  doi: 10.11862/CJIC.2020.013
[摘要]  (439) [HTML全文] (439) [PDF 1921KB] (439)
摘要:
A chiral α, α-L-diaryl prolinol-pyridine derivative, (S)-bis(4-(pyridin-4-yl)phenyl)(pyrrolidin-2-yl)methanol (L), was synthesized and used to construct a chiral coordination polymer, {[Ag4(L)4](NO3)4·1.5CH3OH·1.25H2O}n (1), with Ag(Ⅰ). The polymer displayed a one-dimensional ladder-like chain structure, which was characterized by single crystal XRD, PXRD, IR spectra, TGA and luminescent spectra. CD spectra and SHG response of the compounds confirmed that the bulk sample was of structural chirality.
Syntheses, Structures and Properties of Ni(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)/Zn(Ⅱ) Complexes with Flexible Homophthalic Acid and Diimidazolyl-Type Ligands
Feng-Yang JU, Yun-Ping LI, Guang-Zhen LIU
2020, 36(2): 368-376  doi: 10.11862/CJIC.2020.044
[摘要]  (361) [HTML全文] (361) [PDF 3129KB] (361)
摘要:
Based on flexible homophthalic acid (H2hmph) and diimidazolyl-type ligands, three novel coordination polymers with the formulas determined as {[Ni2(hmph)2(bib)2(H2O)2]·3H2O}n (1), [Cd(hmph)(bib)]n (2) and {[Zn(hmph)(bip)]·H2O}n (3) (bib=1, 4-bis(1-imidazolyl)benzene; bip=3, 5-bis(1-imidazolyl)pyridine) have been solvothermally synthesized. Complex 1 displays a 2D mono-layer structure featuring Ni-carboxylate chains cross-linked further by bib co-ligands. Complex 2 exhibits a 2D bilayer structure containing double-stranded Cd-carboxylate chains bridged by bib co-ligands, wherein there are carboxyl-bridged dinuclear kernels. Complex 3 is double-stranded chain featuring Zn-carboxylate binuclear units extended further by bip co-ligands. TGA experiments show that all three complexes have high thermal stabilities. And the magetic data indicate there is typical ferromagnetic exchange coupling in complex 1. Furthermore, the fluorescent properties of both complexes 2 and 3 show significant blue-shift compared with the free ligands.
Syntheses, Crystal Structures, Luminescent and Magnetic Properties of 2D Manganese(Ⅱ) and Zinc(Ⅱ) Coordination Polymers Based on an Ether-Bridged Tetracarboxylic Acid
Yu LI, Zhen-Yu ZHAO, Xun-Zhong ZOU, An-Sheng FENG, Jin-Zhong GU
2020, 36(2): 377-384  doi: 10.11862/CJIC.2020.042
[摘要]  (347) [HTML全文] (347) [PDF 2452KB] (347)
摘要:
Two 2D manganese(Ⅱ) and zinic(Ⅱ) coordination polymers, namely {[Mn2(μ6-L)(phen)2]·5H2O}n (1) and {[Zn2(μ7-L)(py)]·H2O}n (2), have been constructed hydrothermally using H4L (H4L=3, 3', 4, 5'-diphenyl ether tetra-carboxylic acid), phen (phen=1, 10-phenanthroline), py (py=pyridine), and manganese or zinc chlorides. Single-crystal X-ray diffraction analyses revealed that two complexes crystallize in the triclinic or monoclinic systems, space groups P1 or I2/a. Both complexes feature a 2D sheet structure based on Mn4 or Zn2 subunits. The luminescent and magnetic properties for two complexes were also investigated. The results of fluorescence and magnetic studies show that complex 2 can emit blue fluorescence at room temperature, and antiferromagnetic interactions exist between adjacent Mn(Ⅱ) ions in polymer 1.
Synthesis and Catalytic Performance for Oxidative Cyclization Reaction of Oil-Dispersible Core-Shell Fe3O4@MnO Nanocomposites
Qing-Xiang YANG, Li-Ling LEI, Qing-Qing WANG, Fang-Cao WANG, Cong WANG, Meng-Guo DONG, Yin-Ping LI, Zhi-Jun CHEN
2020, 36(2): 385-391  doi: 10.11862/CJIC.2020.032
[摘要]  (371) [HTML全文] (371) [PDF 2683KB] (371)
摘要:
A new type oil-soluble core-shell structure Fe3O4@MnO nanocomposites with diameter about 15 nm was prepared through two-phase seed mediate method with Mn-oleate precursors. The as-prepared nanocomposites with core-shell structure were monodispersed and uniform. The products exhibited high and recyclable catalytic activity for the oxidative cyclization reaction of 2-hydroxyacetophenone and 1, 2-diaminobenzene. Compared with other reported catalysts used in this kind of cyclization reaction, the as-prepared Fe3O4@MnO nanocomposites are green, cheap and more suitable for large scale industrial applications.