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Ab initio Calculation of Intermolecular Dispersion Energy and Induction Energy of Nitramide Dimer

Chinese Journal of Chemistry 2004年第11期22卷 1377-1381页

作者：宋华杰肖鹤鸣董海山institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China 黄奕刚institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China 龙新平institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China 汤业鹏institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China Department of Chemistry Nanjing University of Science and Technology Nanjing Jiangsu 210094 China institute of chemical materials China Academy of Engineering Physics Mianyang Sichuan 621900 China

The dispersion energies, induction energies and their exchange counterparts (exchange-dispersion and ex-change-induction energies) between two interacting nitramide molecules at several separations are derived based upon symmetry-adapted perturbation theory (SAPT). The results show that (1) the effect of intramonomer electron correlation on dispersion energies and induction energies for nitramide dimer system is remarkable especially in the region near the van der Waals minimum distance (0.42 nm). (2) At smaller separations the dispersion energies and the induction energies are largely quenched by their exchange counterparts, and this case in induction interaction is much more remarkable than in dispersion interaction. (3) Since at shorter distances there exists the strong short-range interaction due to electron transfer which quickly decays and even disappears at larger separations, the two different R-dependency formulae of induction energies were found: one is ca. R-12.7 at short distances, and the other ca. R-7.0 at large separations. The latter R-dependency is similar to that (ca. R-7.2) of dispersion. (4) In the case of strong polar interaction existing in nitramide dimer, the true induction correlation terms of higher order than t(22)indE may be important.

关键词： dispersion energy induction energy nitramide dimer symmetry-adapted perturbation theory

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受活字印刷启发的可用于信息存储的自愈合荧光液晶弹性体

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Science China materials 2024年第1期67卷 355-362页

作者：高京京丛晓阳汤玉婷郭金宝 Key Laboratory of Carbon Fibers and Functional Polymers Ministry of EducationCollege of Materials Science and EngineeringBeijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China

信息存储材料的发展在信息社会的进步中起着关键作用.然而,在光寻址记录信息时,通常每次记录信息都需要更换不同的掩模,这在实际应用中极为不便.本文受活字印刷术的启发,开发了一种可作为信息存储和记录介质的自愈合荧光液晶弹性体.该... 详细信息

信息存储材料的发展在信息社会的进步中起着关键作用.然而,在光寻址记录信息时,通常每次记录信息都需要更换不同的掩模,这在实际应用中极为不便.本文受活字印刷术的启发,开发了一种可作为信息存储和记录介质的自愈合荧光液晶弹性体.该薄膜在温和的加热条件下经由简单的两阶段胺-丙烯酸酯aza-Michael反应制备而成.由于α-氰基取代二芳基乙烯荧光分子的光异构化,液晶弹性体薄膜表现出光可调的荧光特性.同时,动态硼酸酯键的引入使其具备了优异的自愈合和可重构形状性能.以上述荧光液晶弹性体薄膜作为存储介质,概念验证性地展示了活字印刷驱动的信息记录,该方法避免了重复更换光掩膜,并延长了存储材料的使用寿命.这项工作为开发易于使用的、可大面积制备的信息存储材料提供了有益的启示.

关键词：信息存储存储材料液晶弹性体存储介质记录介质信息记录自愈合光异构化

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基于LiCl调控界面聚合的聚酰胺薄层复合纳滤膜制备与性能研究

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高分子学报 2024年第9期55卷 1145-1154页

作者：徐知源朱城业徐志康浙江省吸附分离材料与应用技术重点实验室浙江大学高分子科学与工程学系杭州310058

针对传统界面聚合反应可控性差、相应聚酰胺薄层复合膜结构和性能难以调控的问题,本研究以经典的哌嗪/均苯三甲酰氯在烷烃-水界面发生的聚合反应为研究对象,以氯化锂为哌嗪水溶液的添加剂,调控了反应生成聚酰胺分离层的结构,提升了聚酰... 详细信息

针对传统界面聚合反应可控性差、相应聚酰胺薄层复合膜结构和性能难以调控的问题,本研究以经典的哌嗪/均苯三甲酰氯在烷烃-水界面发生的聚合反应为研究对象,以氯化锂为哌嗪水溶液的添加剂,调控了反应生成聚酰胺分离层的结构,提升了聚酰胺薄层复合纳滤膜的分离性能.在氯化锂最适浓度为1.25 g·L^(-1)时,所制备聚酰胺分离层的调和酰胺键密度有所降低,孔径则由0.51 nm增大到0.59 nm,而其表面形貌、化学组成、表面亲水性及荷电性没有受到明显影响.薄层复合纳滤膜的水通量提升了17%,达到216 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa^(-1),同时对Na_(2)SO_(4)的截留率维持在98.8%以上.此外,所制备的纳滤膜具有优异的耐压性、较宽的处理料液浓度范围以及较好的长期运行稳定性.

关键词：界面聚合聚酰胺氯化锂薄层复合膜纳滤

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电化学合成偶氮桥连富氮杂环含能化合物的研究进展

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含能材料 2024年第6期32卷 672-682页

作者：刘磊王泽涛刘雨季汤永兴黄伟南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

偶氮桥连富氮杂环含能化合物在含能材料领域应用广泛。传统构建偶氮桥连化合物通常采用氧化偶联法,存在安全风险高和环境污染严重等问题。电化学合成方法由于其高效、可控和环境友好等优点备受研究者青睐。本文围绕近年来呋咱、吡唑、... 详细信息

偶氮桥连富氮杂环含能化合物在含能材料领域应用广泛。传统构建偶氮桥连化合物通常采用氧化偶联法,存在安全风险高和环境污染严重等问题。电化学合成方法由于其高效、可控和环境友好等优点备受研究者青睐。本文围绕近年来呋咱、吡唑、三唑、四唑等偶氮桥连富氮杂环含能材料的电化学合成研究,介绍了电解质和电极等条件对反应的影响,总结了不同偶氮桥连富氮杂环含能化合物的电化学合成机理,提出了未来的研究方向,如采用电化学制备传统方法无法合成的含能分子,利用电化学方法实现氮-氮单键、碳-氮单键、分子内偶氮键等化学键的构建,和探索稠环以及连环等复杂含能材料的电化学合成以及电化学合成方法的工程化放大研究等,为电化学合成偶氮桥连富氮含能分子的研究和采用电化学方法制备含能材料提供参考。未来研究中可以通过电化学方法实现已知含能材料的绿色合成,并且定制化生产和开发传统有机合成方法无法制备的高性能新含能材料。

关键词：电化学合成偶氮桥连富氮杂环含能材料

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钠离子电池正极材料锰酸钠的合成及其性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：韩业璘谢红艳贵州大学材料与冶金学院贵州省冶金工程与过程节能重点实验室贵州省高等学校高性能电池材料重点实验室

以软锰矿为原材料，采用酸浸碱浸结合高温固相法合成了钠离子电池正极材料锰酸钠(化学式Na0.44MnO2) ，通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、X射线光电子能谱仪以及恒流充放电测试、电化学阻抗和循环伏安等测试方法，分析了... 详细信息

以软锰矿为原材料，采用酸浸碱浸结合高温固相法合成了钠离子电池正极材料锰酸钠(化学式Na0.44MnO2) ，通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、X射线光电子能谱仪以及恒流充放电测试、电化学阻抗和循环伏安等测试方法，分析了Na0.44MnO2的晶体结构、微观形貌和电化学性能等。结果表明：制备的Na0.44MnO2为结晶良好的棒状结构，宽度为200～400nm，长度为2～5μm；在0.5 C和1 C倍率条件下首圈放电比容量分别为117.5mAh/g、84.8mAh/g，循环100圈后容量保持率约为90%。

关键词：软锰矿高温固相法锰酸钠电化学性能

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锂钠冰晶石的沉淀-溶解平衡

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工程科学学报 2024年第8期46卷 1489-1497页

作者：易葵陈伟周康根吴业惠子邱在容中南大学冶金与环境学院长沙410083

新能源行业的迅猛发展,使废旧磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池的高值回收再利用成为目前的研究热点.但其正极粉料夹带残留的铝集流体,导致回收制备的磷酸铁(FePO_(4))中铝含量偏高,从而影响再生FePO_(4)的电化学性能.本文以硫酸铝、硫酸锂、... 详细信息

新能源行业的迅猛发展,使废旧磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池的高值回收再利用成为目前的研究热点.但其正极粉料夹带残留的铝集流体,导致回收制备的磷酸铁(FePO_(4))中铝含量偏高,从而影响再生FePO_(4)的电化学性能.本文以硫酸铝、硫酸锂、硫酸钠和氟化铵为原料,通过调控氟铝配位合成锂钠冰晶石(Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)),研究其沉淀‒溶解平衡行为,为废旧LiFePO_(4)粉料酸浸液氟化配位除Al提供依据.系统考察了配位沉淀过程中F/Al摩尔比、Na/Al摩尔比、Li/Al摩尔比、反应初始pH、反应温度以及反应时间的影响.得出优化的沉淀条件:F/Al摩尔比为7、Na/Al摩尔比为1.5、Li/Al摩尔比为2、反应温度70℃、反应pH为4.5以及反应时间3 h.在最佳工艺条件下,氟化剂配位沉Al后,滤液中各离子浓度趋于稳定,其中Al^(3+)质量浓度为75.02 mg·L^(-1).此外,探究了Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)在不同pH溶液中的溶解度.在温度30℃,pH小于3时,酸度越大,Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)的溶解度越大,pH大于3时,pH值对Na_(3)Li_(3)Al_(2)F_(12)溶解度影响不大.为验证其具有指导意义,在实际应用中,废旧LiFePO_(4)正极材料酸浸液NaF配位沉Al后,Al^(3+)沉淀率达99.4%,实现深度除Al.

关键词：废旧磷酸铁锂锂钠冰晶石配位沉淀沉淀‒溶解平衡溶解度

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橄榄石型锂离子电池正极材料磷酸锰锂研究进展

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化工新型材料 2024年第4期52卷 74-77页

作者：汤镇源李军广东工业大学轻工化工学院广州510006

磷酸锰锂具有循环性能好、结构稳定、能量强度高等优点,被认为是极具竞争力的锂离子电池理想正极材料之一。综述了磷酸锰锂正极材料的制备方法及改性方法的研究进展,总结了不同制备方法的优缺点。材料纳米化、碳包覆、离子掺杂法等改性... 详细信息

磷酸锰锂具有循环性能好、结构稳定、能量强度高等优点,被认为是极具竞争力的锂离子电池理想正极材料之一。综述了磷酸锰锂正极材料的制备方法及改性方法的研究进展,总结了不同制备方法的优缺点。材料纳米化、碳包覆、离子掺杂法等改性方法对提高磷酸锰锂电化学性能及其产业化发展具有重要作用,实现大规模量产、提高电导率以及锂离子扩散能力是磷酸锰锂正极材料未来的发展方向。

关键词：锂离子电池磷酸锰锂正极材料

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超分子前驱体制备磷掺杂三维g-C_(3)N_(4)及其光催化性能

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精细化工 2024年第7期41卷 1561-1569页

作者：刘京津赵华李会鹏蔡天凤辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

以三聚氰胺、三聚氰酸为原料,磷酸铵为P掺杂剂,采用超分子自组装法和化学沉淀法制备了P掺杂三维石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))MNP-x[x为三聚氰胺用量0.01 mol时磷酸铵的添加质量(g),下同]。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis和光致发光(PL)... 详细信息

以三聚氰胺、三聚氰酸为原料,磷酸铵为P掺杂剂,采用超分子自组装法和化学沉淀法制备了P掺杂三维石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))MNP-x[x为三聚氰胺用量0.01 mol时磷酸铵的添加质量(g),下同]。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis和光致发光(PL)对MNP-x进行了表征,评价了其对罗丹明B(Rh B)的光催化降解性能,使用自由基捕获剂验证了光催化反应中起作用的活性基团,并推测了反应机理。结果表明,最佳条件下制备的MNP-0.08形貌由g-C_(3)N_(4)(MN)的一维管状变为三维花束状;P原子取代部分C原子掺杂到g-C_(3)N_(4)结构单元;MNP-0.08提高了电子-空穴对(e^(–)-h^(+))的分离能力,改变了能带结构,价带(VB)从1.96 eV(三聚氰胺制备的纯g-C_(3)N_(4)记作CN,下同)升至2.00 eV,导带(CB)从–0.70 eV(CN)降至–0.75 eV,能带间隙(E_(g))从2.66eV(CN)升至2.75eV。·O_(2)^(–)作为主要的活性基团使MNP-0.08光催化降解Rh B能力得到提高,反应速率常数(k)为0.02816 min^(–1),是MN(k=0.00955 min^(–1))的2.95倍。能带结构改变、P作为富电子中心促进载流子分离和P掺杂诱导高电荷转移并使受激电子局部化的协同效应使MNP比MN具备更高的光催化性能。

关键词：石墨相氮化碳超分子自组装磷光催化催化剂催化技术

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染料敏化太阳能电池SnO_(2)光阳极研究进展

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2148-2161页

作者：王东亭贾相晨钟道鹏聊城大学化学化工学院山东聊城252000

染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于其成本低、原材料丰富、光电转化效率高等优点,成为新能源开发利用领域研究的热点。光阳极是DSSC的重要组成部分,对提高DSSC的光电转化效率具有重要意义。基于此,首先介绍了SnO_(2)DSSC的工作原理,并分析... 详细信息

染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于其成本低、原材料丰富、光电转化效率高等优点,成为新能源开发利用领域研究的热点。光阳极是DSSC的重要组成部分,对提高DSSC的光电转化效率具有重要意义。基于此,首先介绍了SnO_(2)DSSC的工作原理,并分析了效率的影响因素,接着重点讨论了SnO_(2)光阳极的结构设计,在此基础上阐述了光阳极改进(表面包覆或复合、元素掺杂)的研究现状,最后总结规律并对未来的发展趋势和前景进行展望。

关键词：染料敏化太阳能电池光阳极二氧化锡

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等离激元CuNi合金/凹凸棒石复合材料制备及其光热催化纤维素重整产氢

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硅酸盐学报 2024年第9期52卷 3027-3035页

作者：业绪华高镕榕王宾彦吴梦姚超李霞章常州大学江苏省绿色催化材料与技术重点实验室江苏常州213164

太阳能驱动光催化产氢有望解决能源短缺和环境问题。利用可再生生物质或其衍生物作为光催化过程中的空穴牺牲剂,不仅可以降低水分解中析氧反应的热力学势垒,动力学上有利于加速氢气的生成,而且可将生物质转化为高价值的化学品。本工作... 详细信息

太阳能驱动光催化产氢有望解决能源短缺和环境问题。利用可再生生物质或其衍生物作为光催化过程中的空穴牺牲剂,不仅可以降低水分解中析氧反应的热力学势垒,动力学上有利于加速氢气的生成,而且可将生物质转化为高价值的化学品。本工作制备了一种非贵等离子体CuNi合金/凹凸棒石(Pal)纳米复合材料用于纤维素的光催化转化,发现凹凸棒石的胶体特性利于纤维素的吸附富集,CuNi合金由于2种金属之间的协同作用不仅保留了铜单质的等离子共振效应,而且可以提高稳定性和抑制氧化;CuNi合金与磷酸酸化的凹凸棒石(H-Pal)形成的肖特基结提供了电荷转移通道,提高了电荷转移效率,促进了电子空穴分离。等离子共振产生的热效应与H-Pal表面酸性位点协同作用,提供了丰富的活性位点,提高了纤维素的转化率和H2的生成率。当CuNi合金负载量为30%(质量分数)时,产氢效率最高,达到了1.67 mmol·g^(-1)·h^(-1),与此同时纤维素转化为高附加值甲酸和乳酸。

关键词：凹凸棒石铜镍合金等离激元光热催化生物质产氢

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