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含炔键的聚合物给体材料设计合成及在有机太阳能电池中的性能研究

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高分子学报 2024年第1期55卷 48-57页

作者：李大伟马雪晴崔新悦陈亚男魏楠言行李翠红刘玉强刘亚辉薄志山北京师范大学化学学院能量转换与存储材料北京市重点实验室北京100875 青岛大学纺织服装学院生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室青岛266071

利用结构简单、成本低廉的初始原料,设计合成了主链含炔键的聚合物给体材料PBEA-F和PBEA.由于炔键的强吸电子能力,分子的最高占有轨道能级(HOMO)得以降低,使得聚合物的带隙变宽.同时,引入炔键的聚合物给体材料与受体小分子材料BTP-eC9-4... 详细信息

利用结构简单、成本低廉的初始原料,设计合成了主链含炔键的聚合物给体材料PBEA-F和PBEA.由于炔键的强吸电子能力,分子的最高占有轨道能级(HOMO)得以降低,使得聚合物的带隙变宽.同时,引入炔键的聚合物给体材料与受体小分子材料BTP-eC9-4F共混制备有机太阳能电池器件,可实现较低的非辐射能量损失与高的开路电压(open circuit voltage,Voc).最终基于PBEA的器件可得到0.91 eV的Voc、20.70 mA/cm^(2)的短路电流密度(short-circuit current density,Jsc)和10.39%的能量转化效率(power conversion efficiency,PCE),远高于PBEA-F器件的PCE (5.50%).

关键词：有机太阳能电池炔键给体材料简单易合成

改性镁基水滑石制备及其对金黄色葡萄球菌的抑制活性研究

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北京师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：孙丽杰高学伟闫东鹏王心蕊北京师范大学化学学院北京工商大学化学与材料工程学院中国轻工业化妆品重点实验室

利用成核晶化法制备了镁基水滑石(MAL)，天门冬氨酸(ASP)负载水滑石(MALA)及ASP、Ag+共同负载的水滑石(MALAA)，通过X射线衍射和透射电子显微镜等手段对其结构和形貌进行表征，ASP和Ag+均成功负载到MAL上且形貌发生变化.采用菌落计数法... 详细信息

利用成核晶化法制备了镁基水滑石(MAL)，天门冬氨酸(ASP)负载水滑石(MALA)及ASP、Ag+共同负载的水滑石(MALAA)，通过X射线衍射和透射电子显微镜等手段对其结构和形貌进行表征，ASP和Ag+均成功负载到MAL上且形貌发生变化.采用菌落计数法测试浓度对不同材料抑制金黄色葡萄球菌(S. aureus)生长的影响，结果表明当浓度为4 mg·mL-1时，MAL对S. aureus的抑制率仅为5.8%，而MALAA的抑菌率达到99.7%.通过电感耦合等离子体和紫外可见分光光度计等技术分析改性镁基水滑石的抑菌机制.改性镁基水滑石MALA通过改变其形貌、增大与细菌的接触面积并利用静电作用吸附在带负电的S. aureus上. Ag+的引入进一步增加两者的电势差，促进S. aureus细胞膜破裂，细菌细胞膜的完整性下降，导致细胞外的金属离子含量(K+、Ca2+、Mg2+)、蛋白质含量均有显著提升，MALAA具有更好的抑菌效果.该类材料有望应用于对微生物安全要求较高的食品、化妆品等包装领域.

关键词：表面改性镁基水滑石金黄色葡萄球菌抑菌机制

Mn^(2+)掺杂准二维钙钛矿(PEA)_(2)Pb_(y)Mn_(1-y)Br_(4)的制备及其电致发光性能

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无机化学学报 2024年第6期40卷 1114-1122页

作者：贾凡许文宝刘方彬张海华付红兵长春理工大学化学与环境工程学院长春130000 天津大学分子+研究院化学化工协同创新中心(天津)天津300072 首都师范大学化学系光功能材料与器件北京市重点实验室北京100048

制备了具有高荧光量子产率(photoluminescence quantum yield,PLQY)的Mn^(2+)掺杂准二维钙钛矿(PEA)_(2)Pb_(y)Mn_(1-y)Br_(4)(PEA为苯乙胺,y为Pb^(2+)占Mn^(2+)和Pb^(2+)总含量的物质的量分数)薄膜。宽带隙的(PEA)_(2)PbBr_(4)作为给体,掺杂杂质Mn^(2+)作为受体,构筑了双发射的激发态传递系统。通过调控Mn^(2+)掺杂的不同比例对(PEA)_(2)Pb_(y)Mn_(1-y)Br_(4)的发光性能和薄膜形貌的影响,发现当前驱体溶液中Mn^(2+)与Pb^(2+)的物质的量之比为1∶4时,薄膜有着最高的PLQY和最低的表面粗糙度。利用飞秒瞬态吸收(transient absorption,TA)光谱,追踪其动力学过程,发现主客体之间的激发态传递是通过电荷转移来实现的。为了研究材料的电致发光特性,我们将(PEA)_(2)Pb_(y)Mn_(1-y)Br_(4)作为活性层,加工得到了发光二极管(light emitting diodes,LEDs)。在室温下,器件发出明亮的橙色,其最高的发光强度为0.21 cd·m^(-2),外量子效率(external quantum efficiency,EQE)为0.0025%。

关键词：金属卤化物钙钛矿掺杂电荷转移发光材料电致发光

共线反射式二次谐波实验中二阶非线性极化率的定量测定

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 171-176,I0101页

作者：赵璇严力耕张文凯北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室北京100875

偏振二次谐波是一种广泛使用的对称性表征技术.然而,在共线反射式实验构型中,光路中必不可少的分束器会导致基频光和倍频光的偏振状态经透射或反射后发生改变,从而导致二次谐波信号的偏振态发生畸变,进而影响二阶非线性极化率的定量测... 详细信息

偏振二次谐波是一种广泛使用的对称性表征技术.然而,在共线反射式实验构型中,光路中必不可少的分束器会导致基频光和倍频光的偏振状态经透射或反射后发生改变,从而导致二次谐波信号的偏振态发生畸变,进而影响二阶非线性极化率的定量测定本文提出了一种基于菲涅尔系数的数据校正方法来解决这个问题,从而实现归一化二阶非线性极化率的定量测定,进一步通过理论模拟和实验证明了该方法的有效性和通用性.

关键词：二次谐波偏振态畸变分束器二阶非线性极化率

光和热驱动金催化邻炔基酚与芳基重氮盐的反应:两种机制相似性和差异性的理论研究（英文）

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期 87-156页

作者：金蕊郭昕怡彭灵雅刘向洋方维海崔刚龙北京师范大学化学学院理论及计算光化学教育部重点实验室四川师范大学化学与材料科学学院

实验上发现,邻炔基酚与芳基重氮盐在热催化和光催化条件下反应可生成不同的产物,然而反应机理尚不清晰.本文采用MSCASPT2和密度泛函理论方法研究了热和光驱动反应的催化机理.结果表明,热催化和光催化反应的初始历程相同,都是在HCO3-协... 详细信息

实验上发现,邻炔基酚与芳基重氮盐在热催化和光催化条件下反应可生成不同的产物,然而反应机理尚不清晰.本文采用MSCASPT2和密度泛函理论方法研究了热和光驱动反应的催化机理.结果表明,热催化和光催化反应的初始历程相同,都是在HCO3-协助下由Au(Ⅰ)催化剂和邻炔基酚反应得到乙烯基Au(Ⅰ)中间体.在此过程中,Au(l)催化剂与邻炔基酚反应克服14.8 kcal/mol的能垒生成结构扭曲的配合物,此时邻炔基酚的C≡C三键被活化.随后,乙烯基Au(Ⅰ)中间体和芳基重氮盐形成复合物,热催化和光催化反应开始分叉.在黑暗条件下,反应克服15.7 kcal/mol的能垒后生成最终的热催化产物,此时芳基重氮盐的末端N原子直接与乙烯基Au(Ⅰ)中间体的C原子成键.在光照条件下,复合物首先弛豫到激发单重态,经9.8×109s-1的高效系间窜跃过程衰变到T1态.在T1态,克服7.8 kcal/mol的能垒完成脱氮反应,产生与乙烯基Au(Ⅰ)中间体的Au原子具有相互作用的芳基自由基,随后发生系间窜跃过程到达基态.在基态形成最终的光催化产物.本研究为理解Au(Ⅰ)催化剂与芳基重氮盐的热催化和光催化反应提供了重要的机理见解,发现了无辐射跃迁在光催化反应中的关键作用.

关键词：光氧化还原催化过渡金属配合物密度泛函理论反应机理 Au(Ⅰ)催化剂光物理芳基重氮盐邻炔基酚

具有资源循环利用和开放探究特色的新型胶体电泳实验

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大学化学 2024年第5期39卷 274-286页

作者：陈珊莹霍康宁綦可李晶怡李淑欣李运超北京师范大学化学学院北京100875

鉴于传统Fe(OH)_(3)胶体电泳实验存在胶体浪费、渗析耗时、缺乏探究性等局限,故做如下改进:1)以Fe(OH)_(3)废液为原料,利用胶溶法将其再生,实现循环利用;2)改进渗析工艺,提高胶体纯化效率;3)引入AgI胶体探究环节,增强创新性与趣味性;4)... 详细信息

鉴于传统Fe(OH)_(3)胶体电泳实验存在胶体浪费、渗析耗时、缺乏探究性等局限,故做如下改进:1)以Fe(OH)_(3)废液为原料,利用胶溶法将其再生,实现循环利用;2)改进渗析工艺,提高胶体纯化效率;3)引入AgI胶体探究环节,增强创新性与趣味性;4)引入纸片电泳,科教融合,培养学以致用的意识。经反复验证,上述方案行之有效,并已在本校推广,教学反响热烈。

关键词： Fe(OH)_(3)胶体 ζ电势测定循环利用胶溶法 AgI胶体带电性质判断

两个多酸基镧系(Eu、Tb)双膦酸酯配合物的合成、物化性质和太赫兹时域光谱

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无机化学学报 2024年第1期40卷 135-144页

作者：侯川兵李樱雨迟婧怡丁延王志强韩洪亮李杏茹金琼花首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学化学系北京100048 元素有机化学国家重点实验室(南开大学) 天津300071 南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室天津300071 中科院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022

在乙腈和去离子水的混合溶剂中合成了2个新的多酸基镧系双膦酸酯配合物[Eu(L)_(4)]PW_(12)O_(40)·2CH_(3)CN (1)和[Tb(L)_(3)(H_(2)O)]PW_(12)O_(40)(2)(L=亚乙基二膦酸四乙酯),并通过单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X射线衍... 详细信息

在乙腈和去离子水的混合溶剂中合成了2个新的多酸基镧系双膦酸酯配合物[Eu(L)_(4)]PW_(12)O_(40)·2CH_(3)CN (1)和[Tb(L)_(3)(H_(2)O)]PW_(12)O_(40)(2)(L=亚乙基二膦酸四乙酯),并通过单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射、热重分析和太赫兹时域光谱对2个配合物的性质进行了表征,分析了配合物的晶体结构及分子间弱作用力,研究了配合物的发光等性能。单晶结构表明,配合物1是以Eu(Ⅲ)为中心、L为配体螯合形成的扭曲四方反棱柱结构。配合物2是以Tb(Ⅲ)为中心、L和H_(2)O为配体形成的扭曲单帽八面体结构。发光光谱表明配合物1和2所有的发射峰来源于金属内部的电荷迁移。此外,太赫兹时域光谱对配合物1和2的结构和发光的分析提供了帮助。

关键词：镧系配合物荧光光谱多金属氧酸盐太赫兹技术

基于CiteSpace的陈皮知识图谱可视化分析

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中草药 2024年第14期55卷 4836-4848页

作者：刘晓爽唐占明李慧君张文生北京师范大学天然药物教育部工程研究中心北京100088 北京师范大学中药资源保护与利用北京市重点实验室北京100875 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室珠海基地广东珠海519087

目的通过文献计量学软件CiteSpace对陈皮的研究现状及热点进行可视化分析,探索近年来全球学者在陈皮研究领域的科研协作态势,梳理其研究热点的动态变化,为未来的研究方向提供参考。方法系统检索中国知网(CNKI)和Web of Science数据库关... 详细信息

目的通过文献计量学软件CiteSpace对陈皮的研究现状及热点进行可视化分析,探索近年来全球学者在陈皮研究领域的科研协作态势,梳理其研究热点的动态变化,为未来的研究方向提供参考。方法系统检索中国知网(CNKI)和Web of Science数据库关于陈皮的相关文献,使用CiteSpace软件对研究作者、研究机构及关键词等方面进行可视化展示,对陈皮的研究现状及发展趋势进行分析。结果经过筛选,最终纳入与陈皮相关的中文文献497篇,其中关注广陈皮的文献123篇;与陈皮相关的英文文献276篇。文献作者分析显示成都中医药大学刘友平是陈皮研究发文量最多的作者,研究机构发文量最多的是成都中医药大学,存在以成都中医药大学、无限极(中国)有限公司-华南农业大学、中山大学等机构为核心的3大机构合作群,对广陈皮的研究合作关系密切;文献关键词分析显示陈皮的研究内容主要集中在化学成分、药理作用和质量评价等方面,其中如何保证陈皮的品质和安全是目前的研究热点。结论陈皮研究目前仍在持续发展阶段,广陈皮作为道地药材其重要性不可忽视,未来相关领域的研究可围绕陈皮道地性研究、产地溯源研究和功效物质基础研究。此外,陈皮的陈化研究对于实现陈皮产业的高质量发展也具有重要的研究价值。

关键词：陈皮广陈皮 CiteSpace 文献计量学可视化分析

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电子结构理论的挑战和新机遇

中国科学:化学 2024年

作者：李晨阳崔刚龙沈祥建理论及计算光化学教育部重点实验室北京师范大学化学学院国家自然科学基金委员会化学科学部

本文总结了国家自然科学基金委员会资助的“电子结构理论的挑战和新机遇”专项研讨会的学术交流内容:首先介绍了近期电子结构理论方法的重要研究进展,其中包括强关联电子结构方法、密度和密度矩阵泛函理论、低标度电子结构方法、周期性... 详细信息

本文总结了国家自然科学基金委员会资助的“电子结构理论的挑战和新机遇”专项研讨会的学术交流内容:首先介绍了近期电子结构理论方法的重要研究进展,其中包括强关联电子结构方法、密度和密度矩阵泛函理论、低标度电子结构方法、周期性电子结构方法、量子计算化学、人工智能驱动的电子结构方法、面向新兴算力的电子结构理论、高性能电子结构算法与软件等研究方向;讨论了电子结构理论方法发展目前面临的挑战,包括进一步提升计算精度与效率、有效利用新兴计算技术发展高效算法和软件、深化学科交叉与开展跨学科应用;最后,本文凝练了未来5～10年电子结构理论方法领域拟解决的关键科学问题.

关键词：量子化学电子结构理论算法与软件人工智能量子计算