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综述
基于微生物体系合成无机纳米材料的研究进展
王文杰, 陈玉霞, 梁玲, 曾波, 谈洁, 袁荃
2020, 36(5): 777-794  doi: 10.11862/CJIC.2020.108
[摘要]  (230) [PDF 6959KB] (0)
摘要:
无机纳米材料在能源、生物医学等领域应用非常广泛,过去几十年间关于无机纳米材料合成方法的研究一直受到广泛关注。自然界中普遍存在的生物矿化过程赋予了生物体合成含有特殊结构和功能的无机纳米材料的能力。微生物体系合成的无机纳米材料具有环境友好、成本低廉、生物相容性好等优点,正成为纳米材料科学的一个重要研究领域。我们主要聚焦于微生物体系合成无机纳米材料的机理、影响因素、材料分类及其应用,总结了近年来关于微生物体系合成无机纳米材料的研究历程,并对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望。
论文
铁基普鲁士蓝正极的制备及电化学储钠性能
梅简, 曾挺健, 裘吕超, 张杰, 刘春丽, 谢健, 赵新兵
2020, 36(5): 795-801  doi: 10.11862/CJIC.2020.113
[摘要]  (20) [PDF 5759KB] (0)
摘要:
通过引入抗氧化剂(抗坏血酸)和配位剂(柠檬酸钠),采用共沉淀法在室温下制备出了高钠含量、低缺陷的铁基普鲁士蓝材料。由于高的钠含量和低的晶体缺陷,该材料在0.1C时容量可达110.0 mAh·g-1。除了普鲁士蓝材料独特的开放框架结构,其多边界结构和低的缺陷,使该材料表现出优异的倍率性能和循环稳定性。在10C大电流下,容量仍有86.6 mAh·g-1,1C电流下经过1 300次循环,容量保持在90.1 mAh·g-1,容量保持率达到86.9%。
氮掺杂还原氧化石墨烯/四氧化三钴双功能催化剂的制备及表征
王昱, 李津, 吴茂琪, 刘皓
2020, 36(5): 802-810  doi: 10.11862/CJIC.2020.073
[摘要]  (17) [PDF 5531KB] (0)
摘要:
采用尿素作为氮源,通过热退火法制备氮掺杂还原氧化石墨烯,然后以乙酰丙酮钴作为钴源通过水热法制备氮掺杂还原氧化石墨烯/四氧化三钴杂化纳米片作为催化氧还原和氧析出反应的双功能催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱仪(XPS)等对其进行形貌结构表征,通过旋转圆盘电极等电化学测试对其电催化性能进行分析,可以看出该催化剂具有良好的氧还原和氧析出催化性能。
镉汞四元硒化物K8Cd2.79Hg9.21Se16和Rb4Hg3.04Cd2.96Se8的溶剂热合成及表征
玲玲, 姜祺琪, 白音孟和
2020, 36(5): 811-818  doi: 10.11862/CJIC.2020.090
[摘要]  (14) [PDF 3822KB] (0)
摘要:
利用溶剂热法合成了2种含镉汞的二维(2D)四元硒化物K8Cd2.79Hg9.21Se161)和Rb4Hg3.04Cd2.96Se82)。单晶X射线衍射分析表明,化合物1为正交晶系,空间群为Pbcna=1.082 71(17)nm,b=0.678 73(10)nm,c=1.415 0(2)nm,Z=1;化合物2为正交晶系,空间群为Ibama=0.640 72(10)nm,b=1.160 25(16)nm,c=1.452 0(2)nm,Z=2。化合物1中含有八元环Cd2Hg2Se4和六元环CdHg2Se3阴离子层(Cd2.79Hg9.21Se16n8n-;化合物2中含有八元环Cd2(Cd/Hg)2Se4及四元环CdHgSe2和(Cd/Hg)2Se2阴离子层(Hg3.04Cd2.96Se8n4n-。对这2种化合物进行了扫描电镜和能谱分析、粉末X射线衍射、差示扫描量热分析、固体-可见漫反射光谱和荧光性质等表征。
含硅二烃基锡(Ⅳ)水杨醛缩氨基硫脲席夫碱配合物的合成、结构及抗癌活性
谢波, 姚华, 廖启华, 邓瑞红, 林森, 严兆华
2020, 36(5): 819-826  doi: 10.11862/CJIC.2020.101
[摘要]  (17) [PDF 1448KB] (0)
摘要:
合成了11个含硅二烃基锡的水杨醛缩氨基硫脲席夫碱配合物R(Me3SiCH2)SnL(R=Me3SiCH2或Ph,Cy;H2L=水杨醛缩氨基硫脲席夫碱),并通过1H NMR、13C NMR、IR、元素分析和X射线单晶衍射对目标化合物结构进行了表征。结果表明,水杨醛缩氨基硫脲席夫碱作为三齿双阴离子配体,通过酚氧、亚胺氮和硫醇硫与锡(Ⅳ)配位,形成了中心锡原子为五配位的五元杂环与六元杂环的并联结构。生物活性试验的初步结果显示,该类化合物对人体乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7具有较好的体外抗癌活性。
镂空Bi2MoO6微球的制备及其对氧氟沙星抗生素的降解性能
王静羚, 董曼茹, 张起程, 林文松, 邢跃
2020, 36(5): 827-834  doi: 10.11862/CJIC.2020.098
[摘要]  (15) [PDF 4562KB] (0)
摘要:
以钼酸钠以及五水合硝酸铋为原料,采用醇热法及高温退火制备了镂空Bi2MoO6微球光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、物理吸附分析仪、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、荧光光谱分析(PL)以及电化学测试等分析方法分别对制备材料的晶体结构、微观形貌、比表面积和光学特性进行表征。以氧氟沙星(OFX)水溶液作为目标降解物,在可见光照射的条件下,探究了Bi2MoO6对OFX的光催化降解性能。实验结果表明:醇热法合成的球状钼酸铋的平均直径为500 nm,镂空结构使得球状Bi2MoO6的比表面积提高到片状Bi2MoO6的5倍。更大的比表面积为光催化提供了大量的吸附位点,在120 min的可见光辐射下,投放量为1 g·L-1的Bi2MoO6对pH=7、浓度为10 mg·L-1 OFX水溶液的降解效率可达64%,而片状Bi2MoO6仅为31%。镂空球状的Bi2MoO6在强碱性环境具有优异的光催化效果,对OFX的降解率达到79%,在强碱性环境中,具有更优的光催化降解性能。
分级孔结构g-C3N4光催化剂的制备及性能
陈建军, 李永宇, 崔天露, 史妍, 王荣荣, 刘新明, 刘果, 陈可可
2020, 36(5): 835-840  doi: 10.11862/CJIC.2020.095
[摘要]  (17) [PDF 3568KB] (0)
摘要:
以单分散SiO2为模板,通过简单的一步煅烧法制备具有分级孔结构的g-C3N4。与体相g-C3N4相比,分级孔结构的g-C3N4不仅可见光吸收性能和比表面积得到提高,而且更有利于光生电子-空穴的分离。此外,具有分级孔结构的g-C3N4具有明显增强的可见光驱动的光催化产氢活性,当SiO2和二氰二胺质量比为1:1时,制备所得g-C3N4(C3N4-2)产氢速率几乎是体相g-C3N4的18倍。
溶胶凝胶法制备AZO包覆MgMn2O4及其电化学性能
季崇星, 朱德澄, 陈亦新, 朱贤雨, 黄继春, 李德成
2020, 36(5): 841-849  doi: 10.11862/CJIC.2020.096
[摘要]  (17) [PDF 7974KB] (0)
摘要:
通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和充放电测试等方法研究了铝掺杂氧化锌(AZO)包覆对其材料结构、形貌以及电化学性能的影响。研究结果表明,AZO包覆能够引起Mn的平均价态发生一定程度的改变,同时能够显著地减少SEI电阻,从而有效地改善材料的动力学特性;同时,AZO包覆能够有效地遏制材料长循环导致的粉化问题,保持电极导电网络的连续性,进而提高了材料的长期循环稳定性。其中,包覆量为5%(w/w)的MgMn2O4材料200次循环后其可逆比容量仍可达590.3 mAh·g-1,远高于未改性的MgMn2O4材料(295.9 mAh·g-1)及文献报道的结果。
分子印迹TiO2纳米管阵列的制备与选择性光电催化降解邻苯二甲酸二乙酯
戴高鹏, 周京慧, 龙家豪, 李尊, 刘力
2020, 36(5): 850-856  doi: 10.11862/CJIC.2020.104
[摘要]  (15) [PDF 2759KB] (0)
摘要:
以邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为模板分子,在TiO2纳米管阵列(TNA)上沉积了能识别DEP分子的TiO2纳米颗粒,制备了DEP分子印迹型TNA(DM-TNA)。X射线衍射(XRD)测试表明,DM-TNA的晶体结构是锐钛矿。扫描电镜(SEM)测试显示颗粒大小约为20 nm的TiO2纳米颗粒均匀地涂覆在TNA的管壁上。光电催化降解DEP和2,4-二氯苯酚(DCP)的结果表明,DM-TNA降解DEP的活性高于非分子印迹TNA(NM-TNA),而DM-TNA降解DCP的活性低于NM-TNA。DM-TNA降解DEP的速率常数是NM-TNA的2.76倍。
高稳定性水系锌离子电池正极材料MnO2@MgO的制备与性能
王志超, 商洪静, 郭广志, 汤杰, 李嵩, 王昕宇, 孙俊才
2020, 36(5): 857-863  doi: 10.11862/CJIC.2020.094
[摘要]  (18) [PDF 2925KB] (0)
摘要:
采用共沉淀法和热分解法合成了具有核壳结构的MnO2@MgO微球。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对材料进行表征,结果发现包覆MgO不改变MnO2的结构,包覆层由纳米颗粒组成,厚度约为50 nm。电化学性能结果显示,包覆后材料的放电比容量明显提高,在100 mA·g-1电流密度下,最大放电比容量为274.3 mAh·g-1,比未包覆材料提高了12.8%。在1 000 mA·g-1电流密度下经过500次循环后,包覆后材料的放电比容量保持率高达84.1%,表现出优异的循环稳定性。MgO包覆层的存在避免了MnO2与电解液之间直接接触,抑制了电极材料在充放电过程中锰的溶解,从而显著提高MnO2的循环性能。
CdS@g-C3N4复合核壳纳米微粒的制备与光催化性能
钟秦粤, 刘瑶, 刘新梅, 张文康, 王海波
2020, 36(5): 864-874  doi: 10.11862/CJIC.2020.074
[摘要]  (15) [PDF 9929KB] (0)
摘要:
采用水热法,在乙二胺和EDTA-2Na作用下,成功制备了CdS@g-C3N4复合核壳纳米微粒,并探讨了其生长机理。结果显示:CdS@g-C3N4复合核壳纳米微粒的比表面积是纯CdS纳米颗粒的14.0倍,具有良好的光催化活性和光稳定性。当反应条件为180℃、4 h、CdS/g-C3N4质量比1.9:1时,CdS@g-C3N4的可见光催化性能最好,300 W氙灯光照2 h,RhB的降解率达95.2%,明显高于纯CdS。重复使用3次后,CdS@g-C3N4形貌、结构及光催化性能无明显变化。
AuCu/ZnAl-LDO复合光催化剂的制备及其光催化性能
张冠华, 陈语芙, 孟跃, 张连阳, 薛继龙, 夏盛杰, 倪哲明
2020, 36(5): 875-884  doi: 10.11862/CJIC.2020.105
[摘要]  (17) [PDF 7120KB] (0)
摘要:
采用浸渍还原法成功将金铜纳米颗粒负载到锌铝水滑石表面(AuCu/ZnAl-LDHs),焙烧制得复合金属氧化物(AuCu/ZnAl-LDO)。通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)技术对材料的晶型、形貌、元素组成以及光吸收性能进行分析。以邻苯二酚为降解物,研究AuCu/ZnAl-LDO在可见光下的光催化性能。实验结果显示:相比于纯锌铝复合金属氧化物(ZnAl-LDO),AuCu/ZnAl-LDO具有更强的可见光吸收能力。Au、Cu负载比例为5:1,焙烧温度为400℃的催化剂在5 h内对邻苯二酚的降解率为94.5%,其降解的反应速率常数为ZnAl-LDO的13.4倍。此外,借助理论计算推测了AuCu/ZnAl-LDO电子转移的路径,并以此提出可能的光催化降解机理。
含骨架铁ZSM-5的合成及其负载Pt催化剂在正十二烷脱氢反应中的催化性能
崔孟涛, 王忠, 李学兵, 李明时
2020, 36(5): 885-892  doi: 10.11862/CJIC.2020.093
[摘要]  (19) [PDF 4100KB] (1)
摘要:
采用水热合成法使铁进入分子筛MFI骨架结构,成功合成出含骨架铁的分子筛Na-[Fe]-ZSM-5,并通过离子交换法负载Pt制备脱氢催化剂Pt/Na-[Fe]-ZSM-5。通过正十二烷脱氢反应,研究了该催化剂对长链烷烃脱氢制单烯烃反应的催化性能。采用N2吸附-脱附测试、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附的红外光谱(Py-IR)、CO化学吸附、透射电子显微镜(TEM)等不同方法对催化剂进行了表征。结果表明,通过控制骨架铁含量可调控催化剂表面酸性;含骨架铁的ZSM-5分子筛载体具有抑制负载金属晶粒长大,保持金属高分散度的作用;其负载铂催化剂Pt/Na-[Fe]ZSM-5-50具有表面弱酸中心(0.69 mmol·g-1)和高分散Pt中心,因而具有良好的长链烷烃脱氢活性、稳定性和单烯烃选择;在转化率稳定在~20%时,TOF为4.56 s-1,单烯烃选择性为92.7%;在实验范围内,Pt/Na-[Fe]ZSM-5催化剂表面弱酸量和脱氢反应的本征活性(TOF)均随催化剂铁含量的增加而增加。
有序介孔硅包碳复合结构的制备及其储锂行为
张林, 王静, 唐艳平, 郭玉忠, 黄瑞安
2020, 36(5): 893-900  doi: 10.11862/CJIC.2020.092
[摘要]  (16) [PDF 4947KB] (0)
摘要:
以P123嵌段模板法合成SiO2-有序介孔(SiO2-OMPs)短棒状结构,以此为前驱体通过镁热还原和酚醛树脂碳包覆处理,成功制备出有序介孔硅/碳复合结构(Si/C-OMPs),用于锂离子电池负极材料测试。从扫描电镜图(SEM)和透射电图(TEM)观察发现,SiO2-OMPs形态可以通过HCl溶液浓度有效调控,在高浓度下获得高堆积密度的粒状有序介孔结构,并在镁热还原和碳包覆处理后这种有序介孔结构均得到完美保持。X射线衍射(XRD)数据的分析表明,镁热还原反应包括两步串连反应:Mg和SiO2先反应形成Mg2Si中间相,而后该相再还原剩余SiO2并获得终产物Si。第二步反应属于缓慢的固/固扩散过程,抑制了整个还原反应的完成,导致Si产率低且存在杂质相。电化学测试表明,由于其坚固的结构和畅通的介孔系统,有序介孔Si/C复合结构具有优异的循环稳定性和倍率性能。
高色纯度高热稳定性红色荧光粉Sr3La2Ge3O12:Sm3+的合成及其性能
石彩文, 汲长艳, 曾婷, 黄志, 田修营, 彭秧锡
2020, 36(5): 901-907  doi: 10.11862/CJIC.2020.112
[摘要]  (15) [PDF 4183KB] (0)
摘要:
通过高温固相法合成了一系列Sr3La2-xGe3O12xSm3+(0≤x≤0.04)红色荧光粉,并对样品的形貌、元素组成、晶体结构、发光性能及热稳定性进行了探究。结果表明:样品Sr3La2Ge3O12xSm3+为较宽尺寸分布的颗粒,且结构中仅含有Sr、La、Ge、O、Sm等元素。样品Sr3La1.97Ge3O12:0.03Sm3+的Rietveld结构精修图与实测XRD图完全吻合,具有六方晶系结构。漫反射测试结果显示基质Sr3La2Ge3O12的带宽为5.54 eV,属于宽带隙材料。在404 nm激发下,样品Sr3La2-xGe3O12xSm3+(0≤x≤0.04)的最大发射峰位于601 nm处,属于Sm3+6H5/24L13/2能级跃迁。此外,样品Sr3La1.97Ge3O12:0.03Sm3+的发光性能最佳,其CIE色坐标为(0.532 1,0.460 1),色纯度高达94.2%,在298~473 K范围内具有较好的热稳定性,测试温度达到423 K时发射强度仍为室温时的81.6%。
半水硫酸钙晶须的水化机理及稳定性调节
高传慧, 董亚洁, 任秀, 陈颖, 王汇淄, 胡尊富, 王静, 刘月涛
2020, 36(5): 908-920  doi: 10.11862/CJIC.2020.099
[摘要]  (15) [PDF 7035KB] (0)
摘要:
通过探讨半水硫酸钙晶须(HCSW)贮存过程在空气中形貌和晶形的变化,研究了半水硫酸钙晶须的水化机理,分析了不同处理方法对其稳定性的调节。研究发现,HCSW的水化是由晶须表面的-OH基团和Ca2+活性位点以及HCSW存在的内部通道引起的,煅烧和二元醇改性均可提高硫酸钙晶须的耐水性。结果表明,煅烧后,半水硫酸钙晶须转化为无水可溶硫酸钙晶须和无水死烧硫酸钙晶须,易于水化的内部通道消失,耐水性增强;水热合成过程二元醇的加入,可利于醇羟基吸附在HCSW的(200)、(020)和(220)表面,阻止H2O分子中羟基在晶须表面的吸附,进而提高晶须的耐水性,当添加剂为三乙二醇(TEG)且浓度为18.8 mmol·L-1时,HSCW在空气中耐水稳定性不小于7 d。
两个含有2,6-二氟苯甲酸配体稀土配合物的合成及晶体结构
彭雄鑫, 王文敏, 钟宇菲, 肖伟, 鲍光明, 袁厚群
2020, 36(5): 921-926  doi: 10.11862/CJIC.2020.097
[摘要]  (18) [PDF 795KB] (0)
摘要:
利用2,6-二氟苯甲酸和1,10-菲咯啉作为配体分别与Tm3+、Yb3+离子在常温下反应,制得2个稀土配合物[Tm(dfba)2(phen)(μ2-dfba)]21)和[Yb(dfba)2(phen)(μ2-dfba)]22)(dfba-=2,6-二氟苯甲酸根,phen=1,10-菲咯啉)。用元素分析、红外光谱对2个稀土配合物进行了表征,并用单晶X射线衍射确定了配合物的晶体结构;测定了配合物12的热稳定性。结构分析表明配合物12具有相似的晶体结构。每个Ln3+与2个dfba-配体和1个phen分子配位,形成[Ln(dfba)2(phen)]+结构单元,[Ln(dfba)2(phen)]+单元再通过2个不同的dfba-配体桥联形成双核分子[Ln(dfba)2(phen)(μ2-dfba)]2(Ln=Tm,Yb)。
Articles
Solvent-Induced Syntheses, Crystal Structures and Magnetic Properties of Two Mononuclear Er(Ⅲ) Complexes
Jing XI, Xiu-Fang MA, Yan-Hong XU, Hui-Liang ZHOU, Yu-Ting ZHOU, Xiang-Yu LIU
2020, 36(5): 927-932  doi: 10.11862/CJIC.2020.103
[摘要]  (17) [PDF 1664KB] (0)
摘要:
By adjusting the ratio of the solvent components, two mononuclear erbium complexes, [Er(bpad)3]·CH3OH·H2O (1) and[Er(bpad)2(H2O)2]NO3·3H2O (2) (Hbpad=N3-benzoylpyridine-2-carboxamidrazone), have been successfully synthesized. In the mixure of methanol and water solvent (2:1, V/V), yellow crystals of 1 were prepared by solution reaction of Er(NO3)3·6H2O, Hbpad and triethylamine. Interestingly, complex 2 was obtained by the similar way of 1, while the volume ratio of CH3OH to H2O is altered to be 1:2. The resulting complexes were characterized by IR spectrum, elemental analysis. Two complexes are air stable, and can maintain the crystalline integrities at ambient conditions. Crystal structure analysis indicates that the Er(Ⅲ) ions in 1 and 2 present nona-coordinated and octa-coordinated environments in different coordination geometries, respectively. Monocapped square antiprism (C4v) is formed in 1, while biaugmented trigonal prism (C2v) is observed in 2. The direct-current (dc) and alternating-current (ac) magnetic susceptibilities of 1 and 2 have been analyzed as well.
Stretch-Induced Luminescent Changes of a Self-Healing Elastic Polymer Functionalized with Platinum Complex
Xiao-Wei QI, Jian LIU, Qian-Ying YANG, Hua-Hong ZHANG, Li-Zhi HAN, Xiao-Peng ZHANG, Zai-Feng SHI
2020, 36(5): 933-940  doi: 10.11862/CJIC.2020.107
[摘要]  (17) [PDF 2333KB] (0)
摘要:
An elastic orange-red film (PDMS-PtL1) has been prepared by grafting formyl-containing Pt(Ⅱ) complex Pt(N^C^N)Cl (N^C^N=1, 3-dipyridyl benzene) onto polydimethylsiloxane (PDMS) backbone. The film was highly stretchable (up to 1500% strain) and shows room-temperature self-healing property. Interestingly, stretch-induced luminescent change of the film was observed, where an emission tentatively originating from 3π-π* of separated platinum moieties was detected after stretching. Luminescence quenching is avoided in this elastic film, and the switch of emission state can be realized by changing external forces.
Tb(Ⅲ)-Based Metal-Organic Framework for Simultaneously Luminescent Detection of Cu2+ and Fe3+ Ions
Qi-Qi WU, Yi-Hang WEN
2020, 36(5): 941-948  doi: 10.11862/CJIC.2020.116
[摘要]  (17) [PDF 3931KB] (0)
摘要:
A novel metal-organic framework (MOF), namely[TbL(H2O)2]n (1) (H3L=4, 4', 4″-((1, 3, 5-triazine-2, 4, 6-triyl)tris(sulfanediyl))tribenzoic acid), has been successfully synthesized under solvothermal conditions. All L3- ligands bridge metal ions to form a 3D framework with 1D open channels. In addition, luminescent studies revealed that complex 1 exhibited a unique turn-off luminescent response to Cu2+ and Fe3+ in CH3CN solution.
Hierarchically Porous Nanosized Red Phosphorus with Enhanced Photo-Oxidation and Photo-Reduction Activities
Yu-Hua MA, AINIWA·Munire, En-Quan ZHU, Zhi SU
2020, 36(5): 949-957  doi: 10.11862/CJIC.2020.106
[摘要]  (16) [PDF 2568KB] (0)
摘要:
The as-prepared red phosphorus showed a well-defined complicated porous and nano-sized structure, and the uppermost photocatalytic activity for the hydrothermal treatment 24 h red phosphorus (H-RP24h). The rate constants of the H-RP24h photo-oxidation of rhodamine B (RhB) and photo-reduction of Cr(Ⅵ) were 9.2×10-2 and 3.4×10-2 min-1, 23 and 26 times superior to those of commercial red phosphorus, respectively. Further studies demonstrated that hydrothermal treatment effectively decreased the size of red phosphorus, enhanced light response, and accelerated the detachment of photogenerated electrons and holes (h+), thus increased its photocatalytic activity. It was found that the core reactive species in the photodegradation process were h+ and superoxide ion radicals.
Effect of Promoter on the Ni-Al Alloy & the Corresponding Raney-Ni Catalyst and Hydrogenation Performance of 1, 4-Butylenediol
Xian-Long GAO, Wen-Long MO, Feng-Yun MA, Xing FAN
2020, 36(5): 958-968  doi: 10.11862/CJIC.2020.102
[摘要]  (15) [PDF 6751KB] (0)
摘要:
Three promoters (MgO, CuO, Co2O3) were introduced individually into the commercial Ni-Al alloy powder by impregnation method, and the modified alloys were leached by 10%(w/w) NaOH solution to prepare Raney-Ni catalysts. Effect of promoter on the elemental composition, crystal structure, pore structure, surface morphology and surface acidity of the Ni-Al alloy and the corresponding Raney-Ni catalyst was investigated by energy dispersive X-ray (EDX), X-ray diffraction (XRD), N2 adsorption-desorption, transmission electron microscope (TEM), NH3 temperature programmed desorption (NH3-TPD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) methods. Results showed that the element content, specific surface area and surface morphology of the catalyst modified by different promoter proposed significant difference. Large amount of Ni- the active component on the Cu-modified catalyst was detected with the content of about 90%(w/w), showing excellent dispersion, and the catalyst presented small average pore size (3.87 nm). Evaluation results showed that the catalyst displayed well hydrogenation performance, with 1, 4-butenediol (BED) conversion of 100%, both 1, 4-butanediol (BDO) selectivity and yield of 59.62%, which was related to the high Ni content, the moderate amount of acid sites and the small Cu crystal for improving Ni dispersion without serious sintering by the "confinement effect".
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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]  (178) [HTML全文] (178) [PDF 5276KB] (178)
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]  (104) [HTML全文] (104) [PDF 4390KB] (104)
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]  (99) [HTML全文] (99) [PDF 6255KB] (99)
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]  (109) [HTML全文] (109) [PDF 3255KB] (109)
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]  (304) [HTML全文] (304) [PDF 3040KB] (304)
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]  (102) [HTML全文] (102) [PDF 10151KB] (102)
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]  (101) [HTML全文] (101) [PDF 3913KB] (101)
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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 6759KB] (95)
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]  (98) [HTML全文] (98) [PDF 5205KB] (98)
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]  (106) [HTML全文] (106) [PDF 2842KB] (106)
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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 2856KB] (95)
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]  (124) [HTML全文] (124) [PDF 2954KB] (124)
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]  (98) [HTML全文] (98) [PDF 4456KB] (98)
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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 5918KB] (95)
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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 5224KB] (95)
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]  (117) [HTML全文] (117) [PDF 4128KB] (117)
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]  (107) [HTML全文] (107) [PDF 5541KB] (107)
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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 6054KB] (95)
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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 2145KB] (95)
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]  (110) [HTML全文] (110) [PDF 2936KB] (110)
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
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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]  (95) [HTML全文] (95) [PDF 3129KB] (95)
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
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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]  (97) [HTML全文] (97) [PDF 2683KB] (97)
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.