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含氮基团修饰β-环糊精量子化学研究

Chinese Journal of Chemical Physics 2002年第5期15卷 375-378页

作者：高海翔鲁润华曹玉娟汪汉卿中国科学院兰州化学物理研究所OSSO国家重点实验室兰州730000

用PM3半经验方法优化了 5种不同含氮基团修饰环糊精的结构 ,并用HF方法在STO 3G和 3 2 1G 两种基组水平上计算了它们的单点能 .首次给出了这 5种修饰环糊精的优化结构 ,同时计算结果采用极性基团会增加修饰环糊精的偶极距 ,优化的结构... 详细信息

用PM3半经验方法优化了 5种不同含氮基团修饰环糊精的结构 ,并用HF方法在STO 3G和 3 2 1G 两种基组水平上计算了它们的单点能 .首次给出了这 5种修饰环糊精的优化结构 ,同时计算结果采用极性基团会增加修饰环糊精的偶极距 ,优化的结构及计算出的物理性质表明修饰后产物明显与 β 环糊精有明显的差别 .

关键词：含氮基团 β-环糊精量子化学结构化学修饰

程序升温下不同煤含氮基团转化的显微红外研究

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煤炭转化 2017年第4期40卷 1-5页

作者：王凯兴靳凯龚志军武文斐内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010

采用高温红外显微镜测定了褐煤、烟煤和无烟煤在升温过程中官能团的变化规律,进而推测含氮基团的转化规律,主要包括O—H基团、脂肪族NH基团、亚硝酰基、芳香族及脂肪族的亚硝基.结果表明:随温度升高,褐煤受热首先出现游离的O—H基和氢... 详细信息

采用高温红外显微镜测定了褐煤、烟煤和无烟煤在升温过程中官能团的变化规律,进而推测含氮基团的转化规律,主要包括O—H基团、脂肪族NH基团、亚硝酰基、芳香族及脂肪族的亚硝基.结果表明:随温度升高,褐煤受热首先出现游离的O—H基和氢键缔合O—H分子,温度高于500℃时,N元素以脂肪族亚硝基的形式析出;烟煤在升温过程中主要出现游离的O—H基和大量的芳烃基团,但氢键缔合O—H分子较弱,当温度高于680℃时,脂肪族亚硝基增多,其他基团都相应减少;由于无烟煤煤化程度较高,升温过程中键的断裂与形成的难易程度相当,其官能团的变化趋势相同.

关键词：显微红外 FTIR 含氮基团 O—H基团程序升温

一些基于含氮基团的超分子晶体的合成、结构及性能研究

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一些基于含氮基团的超分子晶体的合成、结构及性能研究

作者：崔毅鑫福州大学

学位级别：硕士

自组装合成的超分子晶体具有预期的结构甚至是预期的功能,这是现今功能化晶体材料的重要研究方向。各种含氮基团配体由于多种多样的结合方式,往往会结晶出繁杂结构的超分子晶体材料。然而,对于一些特定形状的含氮基团有机配体,其所形成... 详细信息

自组装合成的超分子晶体具有预期的结构甚至是预期的功能,这是现今功能化晶体材料的重要研究方向。各种含氮基团配体由于多种多样的结合方式,往往会结晶出繁杂结构的超分子晶体材料。然而,对于一些特定形状的含氮基团有机配体,其所形成的晶体结构大体会趋向一定的排列组成,随后所形成的性能在相当程度上也是特定的。选择特定配体—形成系列结构的晶体—测试对比性能,这种模式是现今大部分晶体工作者的工作流程。本论文合成了一系列含氮基团配体,并用一部分配体通过挥发法、扩散法、静置法、溶剂热法和水热法做出相对应6种功能化不同配位类型的超分子晶体,并从结构上解释了荧光性能变化。第一章为前言。根据设定的工作目标,分别介绍了荧光晶体材料和分子吸附晶体材料。在荧光材料方面,从超分子晶体和有机发光材料两者的概念引出了有机小分子晶体荧光材料,介绍了相关的工作进展。随后简介传统的金属配合物发光材料,比对说明两种材料的异同点。在分子吸附材料方面,分别阐述气体吸附、阴/阳离子吸附、溶剂吸附等一些稳定孔径的超分子晶体材料。第二章为实验部分。介绍一系列配体[L1]-[L6]的合成方法,及所用到的药品试剂、仪器、测试表征;随后介绍部分配体[L1]、[L2]、[L6]形成晶体[1]-[6]的多样方法及结构参数、红外数据、元素分析数据。第三章为结果及讨论。配体1,4-二-[4-(3,5-二氰基-2,6-二吡啶基)二氢吡啶]苯[L1]、配体1,4-二-[4-(3,5-二氰基-2,6-二吡啶基)吡啶]苯[L2]、配体2-氨基-2-吡啶基丙烯腈[L6]所形成的6种功能化不同配位类型的超分子晶体:Cu2(L6)[1],Ag(L6)(NO3)[2],[Cu(L1)0.5(CN)]·(H20)4·(DMSO)3[3],[L2](DMA)2[4],[L2]n[5],[L2](HC1)4(H20)6[6],并从结构角度对比探讨这些超分子晶体的发光性质的区别。(1)、对于配体L6形成的超分子晶体:从1和2对比得出Ag(Ⅰ)形成的晶体对诱导发光的促进作用。(2)、对于配体L1和L2形成的超分子晶体:从3和4-6对比得出非共轭配体L1对发光的淬灭作用,从4和4'(4失溶剂后的晶型)对比得出共价溶剂DMA对发光的阻碍作用,从4'和5对比得出配体L2的扭曲对发光的促进作用,从4-5和6对比得出共价溶剂HC1溶液对发光的淬灭作用。随后探讨配体1,3,5-三-(4-(3,5-二氰基-2,6-二吡啶)二氢吡啶)苯[L3],配体1,2,4,5-四-(4-(3,5-二氰基-2,6-二吡啶)二氢吡啶)苯[L4]的形成晶体的性能目标、合成方案及尝试。配体2,4-二氰基-1,3,5-三吡啶基吡啶[L5]已形成大孔径MOFs材料。最后为总结和展望。

关键词：超分子晶体含氮基团光致发光自组装

CaO耦合掺氮生物质炭对NO吸附的机理研究

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燃料化学学报（中英文） 2023年第8期51卷 1173-1181页

作者：王莹顾明言陈萍汪辉春张萌汪一安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002 华中科技大学能煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074

本研究采用密度泛函理论,探究了不同含氮生物质炭以及CaO耦合掺氮生物质炭对NO吸附性能的影响。理论计算结果表明,掺氮生物质炭在N-down吸附方式下对NO吸附效果更好,且掺杂N-5生物质炭(CN-5)较其含氮基团生物质炭对NO的吸附能更高,其吸... 详细信息

本研究采用密度泛函理论,探究了不同含氮生物质炭以及CaO耦合掺氮生物质炭对NO吸附性能的影响。理论计算结果表明,掺氮生物质炭在N-down吸附方式下对NO吸附效果更好,且掺杂N-5生物质炭(CN-5)较其含氮基团生物质炭对NO的吸附能更高,其吸附能为-41.22 kJ/mol。CaO显著提升了生物炭对NO的吸附能力,且CaO耦合含N-5生物质炭(CaO/CN-5)的基底作为电子供体为NO提供更多电荷,其吸附能比CN-5高出216.862 kJ/mol,CaO和N-5基团耦合作用下显著提高生物炭的吸附性能。生物炭表面NO的吸附量会随着温度的升高而减少,增加含N-5生物质炭的数量对NO的吸附更有利,而CaO的耦合进一步提高了CN-5表面NO的吸附量,在273 K时,CaO/CN-5体系的吸附量可以达2.846 mmol/g。

关键词：生物质炭含氮基团 CaO NO N-5

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N—N键合成方法的研究进展

有机化学 2022年第5期42卷 1336-1345页

作者：赵伟哲许佳栗杨帆曾祥华嘉兴学院生物与化学工程学院浙江嘉兴314001

N—N键广泛存在于药物、天然产物和有机功能材料中,如何高效构建N—N键是有机合成的一个重要研究方向.基于含氨基、氰基、硝基和叠氮基等含氮基团的有机化合物非常多,直接利用这些含氮基团进行N—N键偶联为合成含N—N键结构单元的有机... 详细信息

N—N键广泛存在于药物、天然产物和有机功能材料中,如何高效构建N—N键是有机合成的一个重要研究方向.基于含氨基、氰基、硝基和叠氮基等含氮基团的有机化合物非常多,直接利用这些含氮基团进行N—N键偶联为合成含N—N键结构单元的有机化合物提供了新的策略.综述了近年来发展的分子间和分子内构建N—N键的合成方法,并且对该方法存在的难点以及未来发展方向进行了展望.

关键词： N-N偶联含氮基团氮杂环 N—N键

金属氧化物与掺氮生物质协同吸附CO_(2)机理

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洁净煤技术 2023年第10期29卷 98-107页

作者：汪辉春王莹顾明言陈萍安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002

目前吸附材料众多,如沸石、MOFs、聚合物等,而生物质具有分布广泛、低成本、可再生和净零排放等优点成为研究热点。已有研究表明掺氮有利于提升生物质炭对CO_(2)的吸附性能,金属矿物质可对生物炭改性,增大生物炭表面有效吸附面积。但何... 详细信息

目前吸附材料众多,如沸石、MOFs、聚合物等,而生物质具有分布广泛、低成本、可再生和净零排放等优点成为研究热点。已有研究表明掺氮有利于提升生物质炭对CO_(2)的吸附性能,金属矿物质可对生物炭改性,增大生物炭表面有效吸附面积。但何种氮基团对于生物质炭表面CO_(2)吸附性能影响显著仍未清晰,金属矿物质与富氮改性协同作用下生物质炭表面CO_(2)的吸附特性尚未明晰。基于此,采用量子化学理论计算研究了不同含氮基团生物质炭表面CO_(2)的吸附机理,系统探究了不同金属氧化物(MgO、CaO)及其耦合掺氮生物炭对CO_(2)吸附的影响机理。结果表明,各含氮基团生物质炭不同吸附方式中,含N-X生物质炭对CO_(2)吸附作用最强。分析CO_(2)在MgO与CaO体系中O-Top、Hollow和Bridge三种不同吸附方式,得出CO_(2)以O-Top方式吸附于CaO体系中的吸附能最大,相同吸附方式下较MgO对CO_(2)的吸附能高92.22 kJ/mol。相较MgO,CaO中O对CO_(2)中C的作用更强,电子云重叠区域更大,电荷转移更多,与CO_(2)分子间的作用引力更强。进一步研究发现含N-X生物质炭与CaO耦合对CO_(2)吸附有一定协同促进作用,较单独含N-X生物质炭和CaO而言,二者耦合对CO_(2)的吸附能分别提升了136.81和0.87 kJ/mol。本研究为高质含碳化学品的制备提供了理论支撑。

关键词：生物质炭含氮基团金属氧化物 CO_(2) 密度泛函理论

金属氧化物与掺氮生物质协同吸附CO机理研究

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洁净煤技术 2023年

作者：汪辉春王莹顾明言陈萍安徽工业大学能源与环境学院

目前吸附材料众多，如沸石、MOFs、聚合物等，而生物质具有分布广泛、低成本、可再生和净零排放等优点，成为研究热点。已有研究表明掺氮有利于提升生物质炭对于CO2的吸附性能，金属矿物质可对生物炭改性，增大生物炭表面有效吸附面积... 详细信息

目前吸附材料众多，如沸石、MOFs、聚合物等，而生物质具有分布广泛、低成本、可再生和净零排放等优点，成为研究热点。已有研究表明掺氮有利于提升生物质炭对于CO2的吸附性能，金属矿物质可对生物炭改性，增大生物炭表面有效吸附面积。但何种氮基团对于生物质炭表面CO2吸附性能影响显著仍未完全清楚，金属矿物质与富氮改性协同作用下生物质炭表面CO2的吸附特性尚未明晰。基于此，本研究采用量子化学理论计算研究了不同含氮基团生物质炭表面CO2的吸附机理，系统探究了不同金属氧化物(MgO、CaO)及其耦合掺氮生物炭对CO2吸附的影响机理。研究结果表明，各含氮基团生物质炭不同吸附方式中，含N-X生物质炭对CO2吸附作用最强。分析CO2在MgO与CaO体系中O-Top、Hollow和Bridge三种不同的吸附方式，得出CO2以O-Top方式吸附于CaO体系中的吸附能最大，相同吸附方式下较MgO对CO2的吸附能高92.22 kJ/mol。相较于MgO，CaO中O对CO2中C的作用更强，电子云重叠更区域更大，电荷转移更多，与CO2分子间的作用引力更强。进一步研究发现含N-X生物质炭与CaO耦合对CO2的吸附有一定协同促进作用，较单独的含N-X生物质炭和CaO而言，二者耦合对CO2的吸附能分别提升了136.81 kJ/mol和0.87 kJ/mol。本研究为高质含碳化学品的制备提供了理论支撑。

关键词：生物质炭含氮基团金属氧化物 CO 密度泛函理论

含氮共价有机聚合物的合成及气体传感性能研究

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含氮共价有机聚合物的合成及气体传感性能研究

作者：朱佳琳兰州大学

学位级别：硕士

共价有机聚合物是一类具有广泛应用价值的多孔有机材料,具有结构多样性、孔隙率高、可修饰性好、稳定性强等优点,在气体吸附、多相催化和气体传感等领域有着广泛的应用。氮元素是共价有机聚合物的一种重要的组成元素之一。在碳元素作为... 详细信息

共价有机聚合物是一类具有广泛应用价值的多孔有机材料,具有结构多样性、孔隙率高、可修饰性好、稳定性强等优点,在气体吸附、多相催化和气体传感等领域有着广泛的应用。氮元素是共价有机聚合物的一种重要的组成元素之一。在碳元素作为骨架的共价有机聚合物中,氮元素通常作为官能团,对共价有机聚合物的性质产生重大影响。氮元素构型根据氮原子的价键连接情况分为一级氮、二级氮、三级氮和四级氮四种构型。本文通过构建含氮共价有机聚合物,并将其应用于气体传感领域。通过气体传感的角度来揭示不同构型的氮元素性质的差异,并结合相关表征推导出含氮基团与气体分子之间相互作用产生传感响应的机理。在第二章中,我们通过离子热聚合的方法,在构建了四种含紫精基团的共价三嗪框架（Vio-CTFs）。Vio-CTFs对NO具有良好的传感性能,其中Vio-CTF-450对50 ppm NO的响应值为43%,响应时间为12s,恢复时间为116s。随着合成温度的升高,Vio-CTFs部分结构发生分解。原位紫外-可见实验结果表明,三嗪环是NH的传感活性位点,紫精基团是NO的传感活性位点。通过DFT计算可知,NO与紫精基团作用时,部分电子转移至紫精基团。结合Mott-Schottky测试结果,Vio-CTFs为n型半导体,而Vio-CTFs对NO的响应为负效应,因此进一步证实了紫精基团是NO的传感活性位点。在第三章中,我们构建了含有单一氮构型的四种共价有机聚合物。其中Amino-COP、Caz-COP和CTF对NH具有传感响应,Vio-COF对NO有传感响应。表征和计算结果表明了NH与一级氮、二级氮和三级氮基团之间、NO与四级氮基团之间存在电荷转移从而产生传感响应。在原位紫外-可见光谱实验中证实了NH与一级氮、二级氮、三级氮之间存在相互作用,NO与四级氮之间存在相互作用,并根据结果提出了气体分子与含氮基团的作用方式。在第四章中,我们合成了一维吡啶聚合物（PPy）。PPy对NH具有优良的传感性能,其对100 ppm NH的响应值为87%,响应时间为15s,恢复时间为254s。PPy对NH具有很高的传感选择性。PPy基线电阻和响应值随着温度升高而降低。PPy对湿度的响应随着相对湿度的升高而增大,并且对湿度的响应难以恢复,PPy对NH的净响应随着相对湿度的升高而减小。

关键词：共价有机聚合物化学电阻传感器含氮基团传感活性位点

杂原子修饰的碳纳米管对高级氧化过程的催化性能(英文)

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催化学报 2014年第6期35卷 896-905页

作者： Joo Restivo Raquel P.Rocha Adrián M.T.Silva José J.M.órfo Manuel F.R.Pereira José L.Figueiredo Laboratory of Catalysis and Materials-Associate Laboratory LSRE/LCM Faculty of Engineering University of Porto Rua Dr.Roberto Frias 4200-465 Porto Portugal

Multi-walled carbon nanotubes (CNTs) were submitted to chemical and thermal treatments in order to incorporate different heteroatoms on the surface. O-, S- and N-containing groups were successfully introduced onto the CNTs without significant changes of the textural properties. The cata-lytic activity of these heteroatom-modified CNTs was studied in two liquid phase oxidation processes: catalytic ozonation and catalytic wet air oxidation (CWAO), using oxalic acid and phenol as model compounds. In both cases, the presence of strongly acidic O-containing groups was found to decrease the catalytic activity of the CNTs. On the other hand, the introduction of S species (mainly sulfonic acids) enhanced the removal rate of the model compounds, particularly in the CWAO of phenol. Additional experiments were performed with a radical scavenger and sodium persulfate, in order to clarify the reaction mechanism. Nitrogen functionalities improve the catalytic performance of the original CNTs, regardless of the process or of the pollutant.

关键词：多壁碳纳米管催化性能高级氧化技术杂原子修饰模型化合物含氮基团催化湿式氧化