新型含氮、硫、氧配体及其超分子化合物的设计合成

以结构化学指导新型金属 有机纳米器件的合理合成和物理性能研究,探索它们的自组装规律,共设计合成了 1 2个含N、S及COO- 基团的具有不同对称性和立体选择性的新颖大骨架多官能团柔性配体,以及由它们与金属离子自组装合成了 1 8个新型金属 有机纳米笼、纳米管和配位聚合物,开辟了一条合成金属 有机纳米器件的新途经。其中,一个具有Oh对称的金属纳米笼,笼内体积超过 1 0 0 0 A3,可以同时容纳多种离子和小分子,是目前已测定单晶结构的金属纳米笼中容量最大的一个。而用金属离子把纳米管串联成的金属 有机纳米管则是国际上首例报道的结构有序无机 有机纳米管阵列;并创新性的采用低温溶剂热法合成了一个新颖的具有半导体和顺磁性质的Ni 巯基嘧啶二维层状聚合物和两个二维折叠格子状化合物;另外,用巯基嘧啶作为难溶盐CuCN的溶解模板,得到了国际上首例六角形CuCN大环化合物和另外一个新颖的类石墨层状CuCN化合物.　　过渡金属与多官能团配体通过配位键来驱动和引导自组装,形成具有均一尺寸和特定形状的金属 有机纳米器件,是当今化学与材料领域研究的前沿之一。而通过设计合成具有特定对称性和立体选择性的有机配体,并把它们与金属离子自组装形成具有纳米尺寸和特殊功能的纳米球和纳米管,更是在纳米科技、     

一些配位过渡金属或稀土连结的多钼酸化合物的合成、结构及性能研究（英文）

利用简单的手性有机配体L-酒石酸成功地合成出了一系列类似DNA螺旋构型的左、右旋的一维链状聚合物：{A[Mo2VIO4LnIII(H2O)6(C4H2O6)2]·4H2O}n (Ln = Sm, Eu, Gd, Ho, Yb, Y; C4H2O6 = L- 或 D-酒石酸； A = NH4 或 H3O)。通过水热法，巧妙地把传统的钼氧单核{MoO4}、双核{Mo2O7}以及{Mo8O26}等结构单元，通过有机配体配位的过渡金属单元交错地连接成零、一、二、三维的一系列结构新颖的化合物，这类化合物大多数具有可以容纳客体小分子的隧道或空穴，如 [Cu(4,4’-bpy)]2MoO4·2H2O，[Cu(4,4’-bpy)]2Mo2O7，[Cu(4,4’-bpy)(Hnic)(H2O)]2Mo8O26等。首次利用水热法合成出了含稀土的杂多酸类化合物，[Gd(H2O)3]3[GdMo12O42]·3H2O。该化合物是由Silverton-型的 [GdMo12O42]9- 阴离子和配位的Gd3+ 阳离子组成的。在[GdMo12O42]9- 离子中首次把顺磁性的钆(III)离子引入到该构型的中心，并且通过九配位的钆(III)离子把它们连接成具有介孔结构的三维网状化合物。该化合物的获得为今后合成类似化合物提供了一个很好的范例。在水热法合成出的化合物，[Cu2(C8H6N2)2(C7H6N2)]2[Mo8O26] 中，首次捕捉到喹喔啉的氧化产物苯并咪唑，证明了在水热条件下含氮的芳香杂环类的有机配体可以被二价铜氧化，其氧化产物进而作为配体直接与铜原子配位，最终形成新颖的上述化合物。     

金属-有机框架材料作为药物载体的研究进展

金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)材料因其独特的结构,在性能研究上备受研究人员的青睐,尤其在药物负载与控释方面因具有潜在应用价值而吸引人们的关注。与传统的药物载体相比,金属-有机框架材料作为药物载体具有诸多优点,例如稳定性好、疗效佳、靶向性强、毒副反应小、合成简单等等,因此在临床医学方面具有很大的应用前景。文章就金属-有机框架材料作为药物载体及其载药性能的研究做一综述,为其作为药物载体深入研究提供理论参考。     

过渡金属原子簇化学研究

本文介绍了国家自然科学基金重大项目“过渡金属原子簇化学研究”的意义、背景、研究内容和研究进展以及今后的设想。其中研究进展主要是:系统地研究了若干系列簇合物的反应规律,使“活性元件组装”由设想发展为合成方法,在国际上率先提出了[Mo_3S_3]~(6+)簇环体系中存在的类芳香性概念:在国际上首次合成及表征了数百种过渡金属同核及异核新簇合物(例如含钼、钨、铁、铜、钴、镍、钒及稀土等系列的新型簇合物),对钴、铒和铁羰基簇合物二元复合体系的双金属协同效应及稀土-过渡金属簇合物的新体系等的研究。     

TiO2的掺杂改性光催化剂的研究

本文讲述了TiO2的一些常用制备方法。致力于提高纳米TiO2的光催化活性、揭示掺杂改性的作用机理。针对目前光催化技术应用中存在的诸如TiO2光催化量子效率低、吸收利用波长范围有限等问题,使用过渡金属离子和稀土元素通过湿溶液浸渍法对纳米TiO2进行了掺杂改性研究,采用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)测试手段对各种改性纳米TiO2进行物性表征。通过掺杂离子降解溶液中的染料罗丹明B的效果进行了评价。     

铜锌锡硫粉末的光催化性能的研究

采用水热合成的方法制备了Cu2Zn Sn S4(CZTS)粉末。利用XRD、SEM、EDS和UV-Vis对产物进行了表征。结果表明产物为结晶性较好的纯相锌黄锡矿结构的CZTS粉末,其光学带隙为1.49e V,接近理论值,说明可作为光伏材料。以含有罗丹明B(Rh B)染色剂的溶液作为模拟废水,测试了所得CZTS粉末在可见光照射下的光催化性能。在5h可见光催化反应后,最多有70.75%的Rh B被降解。证明了所制备CZTS粉末在可见光照射下表现出优异的光催化性能,是一种理想的半导体光催化剂。     

不同方法合成ZIF-8及其对有机染料的吸附动力学研究

本文分别以水、甲醇和甲醇与氨水的混合溶液为溶剂,六水合硝酸锌为锌源,2-甲基咪唑为有机配体,通过溶剂热法分别合成了三种ZIF-8;并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附(BET)对不同ZIF-8样品进行了表征;并研究了三种方法合成的ZIF-8对有机染料的吸附效果。结果表明,不同方法合成制备的ZIF-8均具有方钠石结构,其中以水2溶剂合成的ZIF-8结晶度较高,BET比表面积为1660 m~2/g,表现出更高的平衡吸附量。三种合成方法中水为溶剂合成的ZIF-8对阳离子染料亚甲基蓝(MB)有较好的吸附效果,对阴离子染料甲基橙(MO)吸附性能较差。     

铁源调控的Fe/N共掺杂多孔碳及氧还原性能的研究

我们通过热解Fe掺杂的ZIF-8金属有机框架前驱体制备Fe/N共掺杂多孔碳催化剂。采用XRD、SEM、XPS、LSV等方法研究了不同铁源对FeN/C催化剂结构以及ORR催化性能的影响。结果表明,FeCl_3会抑制ZIF-8结构的形成,产物催化活性低;有机铁源可维持ZIF-8的八面体结构,产物具有高的比表面积,高度分散的FeNx物种和更丰富的吡啶氮活性位点,表现出比商业Pt/C更优异的ORR性能。     

过渡金属配合物的研究进展

由于多孔金属-有机骨架(MOFs)有着多样性的结构特点,并且在离子交换、气体存储、分离和催化方面有着诱人的应用前景,因此,金属-有机骨架配位聚合物受到人们越来越多的关注。本文主要论述了过渡金属配合物的合成、研究现状以及性能研究。     

铁酸锌纳米晶的制备及其防辐射性能的分析

研究纳米铁酸锌合成及防辐射性能;防辐射性能是现代防辐射材料发展历程中标准的重要衡量方法;传统的防辐射方法多采用化学共沉淀法和微乳液法单分子前驱体法,合成效果差,导致材料的防辐射性能不达标;提出一种纳米铁酸锌合成及防辐射性能评判方法,采用共沉淀法和溶溶剂热法相结合制备铁酸锌纳米晶体,合成后,利用红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜对纳米级Zn Fe2O4晶体的晶体结构和形貌进行了研究,最后,将材料合成到纺织物上,测试材料的防辐射性能,结果显示,采用基于纳米铁酸锌合成的防辐射材料,防辐射性能远远优于传统合成方法合成的材料,具有非常广泛的防辐射应用价值。     

金属有机羧酸配合物合成及结构表征

近年来,羧酸配体在金属有机骨架材料中是采用最多的有机配体,其原因主要是羧酸中的氧原子与金属配位能力较强~([1]),能合成稳定性较强的配位化合物。由于探究发现合成的配位化合物的结构有金属盐簇或桥连结构~([2]),可判断出羧酸配体与金属离子的配位形式多种多样。因此,本文利用羧酸配体与金属离子合成新型金属有机羧酸配合物,并对其进行结构表征。     

多羧基配体与Zn(NO3)2·6H2O的溶剂热合成

金属有机骨架(MOFs)材料是目前研究很热的一种新功能材料.本文只要研究了以溶剂热法将Zn(NO3)2·6H2O与新制备的配体80-1反应合成MOF-5材料,通过对材料进行TGA、XRD等表征,研究合成的新材料的结构性质以及储氢方面的特性.     

科研作线，编织新材料未来蓝图——记南京大学现代工程与应用科学学院教授、海安南京大学高新技术研究院院长唐少春

<正>纳米复合材料被誉为“21世纪的新材料”,因其研发及应用手段均符合国际绿色工业发展和我国可持续发展、生态文明建设的要求,被视作先进绿色化工新材料的绝佳选择。其中,纳米金属/碳复合材料更因兼具纳米尺寸金属与功能碳材料的优势脱颖而出,展现出特殊的光学、热学、催化等功能,成为有机污染物降解、海洋装备长效防腐及光学薄膜、电池性能提升的关键增强材料。     

氟和氧化石墨烯共掺杂TiO_2紫外光催化去除水中布洛芬的研究

布洛芬是目前地表水、地下水及饮用水等多种水体中频繁检出的新兴有机污染物。本文采用一步水热法制备了氟和氧化石墨烯共掺杂TiO_2光催化剂(FGT),探究了其在紫外光照射条件下降解水体中布洛芬的效能及影响因素,并通过液相色谱质谱联用技术(LC-MS)对布洛芬降解过程中生成的中间产物进行了分析并推断其降解路径。结果表明,在催化剂投量0. 05 g/L,pH为5. 2的条件下,在0. 1～10 mg/L的初始布洛芬浓度范围内,布洛芬的降解效能随着其初始浓度的增大而降低,100μg/L布洛芬约10 min即可完全降解;在0. 025～0. 1 g/L的催化剂投量范围内,催化剂最佳投量为0. 05 g/L;且其在酸性及弱酸环境下的降解速率高于碱性环境;布洛芬在FGT紫外光催化降解过程中主要产生脱羧产物和羟基化产物。     

一种烟酸取代的尾式卟啉及其锌、锰配合物的合成与表征

本论文通过亲核取代反应合成了一种烟酸取代的尾式卟啉,并合成了锌、锰过渡金属配合物.通过元素分析、质谱、紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振氢谱等对产物进行了表征.结果表明所合成的化合物为目标产物,卟啉配体与金属卟啉配合物在光谱上有较大区别。     

基于ZnO纳米粒子的有机光伏器件设计与研究

有机光伏器件具有价廉、轻便、柔韧良好以及Roll to Roll制备等特点被受广泛关注与研究。基于有机材料制备的太阳能电池、晶体管、传感器等各个热门领域发挥着重要作用。本文针对有机材料的太阳能电池结构进行改进;合成的纳米粒子(Zn O)材料,并引入纳米粒子作为太阳能电池的电子传输层材料,并对器件性能及微观结构进行表征。结果表明,增加纳米粒子作为阴极传输层(空穴阻挡层),其对活性层表面进行了有效的修饰,并改变了空间电荷区光子数,从而改善了太阳能电池的性能。     

叶绿素降解产物的羟(烷)基化异常的特征光谱分析

为了了解叶绿素的降解代谢和调控机理中的异常性,提出一种基于傅里叶变换的叶绿素降解产物的羟(烷)基化异常特征光谱分析方法。利用短时傅里叶变换对叶绿素降解产物的羟(烷)基化特征光谱进行分解,对异常特征光谱进行准确提取;根据异常特征频谱的能量与光谱中总的频谱能量的比值,对各个异常特征的波峰赋予不同的权值,实现了叶绿素降解产物的羟(烷)基化异常的特征光谱分析。试验测试结果表明,该方法能够对叶绿素降解产物的羟(烷)基化异常的特征光谱进行准确分析,效果令人满意。     

含金属团簇基元超分子聚合物的设计合成及其光电性能研究

介绍了国家杰出青年科学基金项目“含金属团簇基元超分子 聚合物的设计合成及其光电性能研究”的背景、国内外现状、发展趋势、拟开展的研究工作 和预期的目标。主要研究内容包括：将金属原子以三角形(M₃)、四边形(M₄)、六边形(M₆)、八面体(M₆)、立方体(M₈)或二十面体(M₁₃)形成的团簇活化后构成基本活 性单元,设计合成含金属团簇基元的具有光电性能的一维、二维或三维超分子聚合物。应用 结构化学研究手段,研究它们的组装规律、空间结构、电子结构及其与物理化学性能的关系 ,研究电子在金属链或网间传递的过程及其金属相互作用的方式与固体材料性能的关系,寻 找这些化合物在光电等材料领域中的可能应用。     

融入稀土元素的铝镁硅合金结构谱特征分解及性能分析

采用质谱(MS)和红外光谱(IR)分析方法实现对融入稀土元素的铝镁硅合金结构的表征,为该类新型有色金属杂化材料设计提供新的思路。对铝镁硅合金进行材料的超分子结构分析和配合过程分析,采用四配位的过渡金属BICPEP发光检测仪谱特征分解测试和性能跟踪,采用连续流动化学发光法实现对融入稀土元素的铝镁硅合金的质谱(MS)和红外光谱(IR)谱分解试验。试验结果表明,采用该方法进行融入稀土元素的铝镁硅合金的谱特征分解,能准确反应铝镁硅合金的分子结构内部信息和强度等特征,改善化学结构表征能力,在提高材料制备性能方面有优越性。     

化学所在二氧化碳化学转化研究中取得进展

<正>中科院化学所在CO2化学转化方面开展了系统研究,取得重要进展。研究人员通过设计合成双功能离子液体([HDBU+][TFE-]),发展了面向常温常压下CO2与邻氨基苯腈类化合物反应合成喹唑啉-2,4(1H,3H)-二酮类化合物的新型催化体系。该离子液体由有机碱和弱质子给体三氟乙醇(TFE)中和反应制得,可在常温常压下吸收CO2,