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金属掺杂的磷烯对亚甲基蓝的吸附机理:DFT-D研究

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 52-60页

作者：王群周乃武赵虹林杨丽欣邓壹铭单正莉杨志豪邓良平梅青刚孙玉希绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室绵阳621006 绵阳师范学院生命科学与技术学院绵阳621006 绵阳师范学院化学与化学工程学院绵阳621000 绵阳师范学院光致功能材料重点实验室绵阳621006 曲阜师范大学生命有机分析重点实验室山东曲阜273165 北京市食品风味化学重点实验室北京100048

随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度... 详细信息

随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考.

关键词：亚甲基蓝色散力校正密度泛函理论磷烯掺杂磷烯

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掺杂磷烯二维纳米材料对草甘膦吸附机理的研究

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 58-64页

作者：王群周乃武单正莉覃庆雨刘钰佳王梅梅青刚孙玉希绵阳师范学院生命科学与技术学院绵阳621006 绵阳师范学院化学与化学工程学院绵阳621000 绵阳师范学院光致功能材料重点实验室绵阳621006 曲阜师范大学生命有机分析重点实验室曲阜273165 北京市食品风味化学重点实验室北京100048

草甘膦是世界上普遍使用的除草剂之一,被广泛使用在农田和非农田杂草的防治.由于草甘膦类除草剂的大范围应用,其对动植物的危害性逐渐受到人们的关注.磷烯二维纳米材料与草甘膦之间相互作用机理的研究对草甘膦的检测及去除具有重大的意... 详细信息

草甘膦是世界上普遍使用的除草剂之一,被广泛使用在农田和非农田杂草的防治.由于草甘膦类除草剂的大范围应用,其对动植物的危害性逐渐受到人们的关注.磷烯二维纳米材料与草甘膦之间相互作用机理的研究对草甘膦的检测及去除具有重大的意义.本研究将采用基于密度泛函理论方法考察本征及Al,Ca,Ti及Fe金属原子掺杂的磷烯对草甘膦的吸附,通过吸附能,差分电荷密度,布居电荷分析本征及金属原子掺杂磷烯对草甘膦的吸附机制,从分子和原子水平上研究它们之间的详细机理.研究结果有望为掺杂磷烯材料在草甘膦吸附方面的应用提供有意义的理论参考.

关键词：磷烯掺杂磷烯草甘膦密度泛函理论

中空Zn/ZSM-5催化剂制备及其丙烷芳构化反应催化性能研究

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低碳化学与化工 2025年

作者：徐国皓方佳璐罗帅胡永康阜阳师范大学化学与材料工程学院阜阳师范大学安徽省绿碳化学重点实验室

为提高常规分子筛催化剂的抗积炭性能，采用四丙基氢氧化铵（TPAOH）对ZSM-5进行二次晶化处理，进而制得了一系列Zn质量分数为2%的Zn/ZSM-5催化剂(Zn/ZSM-5（t）,t为二次晶化时间)。采用XRD、TEM和N2吸/脱附等对Zn/ZSM-5（t）进行了表... 详细信息

为提高常规分子筛催化剂的抗积炭性能，采用四丙基氢氧化铵（TPAOH）对ZSM-5进行二次晶化处理，进而制得了一系列Zn质量分数为2%的Zn/ZSM-5催化剂(Zn/ZSM-5（t）,t为二次晶化时间)。采用XRD、TEM和N2吸/脱附等对Zn/ZSM-5（t）进行了表征，并研究了其丙烷芳构化反应催化性能。结果表明，在脱硅重结晶过程中，ZSM-5内部的Si物种能够被OH-脱除，然后在四丙基铵阳离子（TPA+）作用下在ZSM-5表面重结晶，从而使催化剂形成中空结构。随着二次晶化时间延长，Zn/ZSM-5（t）的相对结晶度、介孔体积和壳层厚度逐渐增大，酸强度和酸量逐渐减小。在丙烷流量为5 mL/min、温度为600℃下反应4 h时，Zn/ZSM-5（36）表现出最优的催化性能，其丙烷转化率和芳烃(C6H6、C7H8和C8H10)选择性分别为80.0%和70.6%。此外，Zn/ZSM-5（36）表现出较好的抗积炭性能，反应4 h后其积炭量为1.8%。

关键词：中空结构二次晶化丙烷芳构化 Zn/ZSM-5催化剂

金属离子-腐植酸复合凝胶的制备及其对氟吸附研究

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四川大学学报（工程科学版） 2013年第6期45卷 188-195页

作者：刘咏刘娅洪利汪诗翔任越琳赵仕林四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066 四川省高校先进功能材料重点实验室四川成都610066

为提高水中F-的吸附去除效率，以腐植酸（HA）为原料，用铝盐和钙盐通过凝胶聚合法对其改性，制备了金属离子-腐植酸复合凝胶吸附剂（标记为SPMA）。用SEM、XRD、IR及N2吸附-脱附实验表征吸附剂的结构和形貌，通过静态吸附实验探讨了SPM... 详细信息

为提高水中F-的吸附去除效率，以腐植酸（HA）为原料，用铝盐和钙盐通过凝胶聚合法对其改性，制备了金属离子-腐植酸复合凝胶吸附剂（标记为SPMA）。用SEM、XRD、IR及N2吸附-脱附实验表征吸附剂的结构和形貌，通过静态吸附实验探讨了SPMA对水中F-的吸附性能。研究结果表明，SPMA对水中F-的等温吸附结果与Langmuir方程能较好地拟合，用Langmuir方程计算出的饱和吸附容量为147．28mg／g；吸附过程遵循准2级动力学方程，其速率控制步骤包括边界层扩散和内部扩散2个过程；在pH值为5～9时SPMA对水中F-具有较高的吸附率，SO42-、NO3-和Cl-对F-的吸附率没有影响，在相同浓度的HCO3-或PO43-存在下，SPMA对F-的吸附率仍达到80％，表现出了-定的抗干扰能力。

关键词：腐植酸金属离子凝胶吸附氟

稀土掺杂钨钼酸盐类荧光粉水热法合成及结构与性能的研究

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功能材料 2011年第10期42卷 1758-1761页

作者：魏艳艳赖欣秦丹毕剑朱明吴云刘梦娇高道江赁敦敏四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066

利用水热法制备了A0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03.+05(A=Ca、Sr、Ba)固溶体微晶。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分析(FA)等测试手段对微晶结构、形貌和发光性能进行了表征。结果表明A0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03+.05(A=Ca、Sr、Ba)复合钨钼酸盐微晶均呈现典型的四方晶相白钨矿结构。荧光光谱中的480nm处的偶合双峰和575nm处的锐而强的黄发射峰,分别对应于稀土离子Dy3+的4F9/2→6 H15/2和4F9/2→6 H13/2跃迁。其中具有球状颗粒(尺寸为0.7μm)形貌的Ca0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03.+05微晶的发射峰强度最强,在光学材料中具有潜在应用。

关键词： A0.925(MoO4)0.5(WO4)0.5∶Dy03+.05(A=Ca、Sr、Ba) 固溶体微晶水热法发光性能

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吐昔烯衍生物分子的电荷传输性质

物理学报 2013年第18期62卷 132-137页

作者：蹇磊谭英雄李权赵可清先进功能材料四川省高校重点实验室四川师范大学化学与材料科学学院成都610068

根据爱因斯坦方程和Marcus电荷传输模型,使用密度泛函理论B3lyp/6-31g**理论水平计算6个吐昔烯衍生物分子的结构和电荷传输性质.结果显示:6个吐昔烯的衍生物分子的空穴迁移速率为0.018—0.062 cm2·V 1·s 1,电子迁移率为0.055—0.070 ... 详细信息

根据爱因斯坦方程和Marcus电荷传输模型,使用密度泛函理论B3lyp/6-31g**理论水平计算6个吐昔烯衍生物分子的结构和电荷传输性质.结果显示:6个吐昔烯的衍生物分子的空穴迁移速率为0.018—0.062 cm2·V 1·s 1,电子迁移率为0.055—0.070 cm2·V 1·s 1,其中3,8,13-辛烷氧基吐昔烯衍生物分子适合作为双极性传输材料.三条烷氧基链的吐昔烯衍生物分子上引入三个甲氧基或羟基,均使空穴和电子传输率降低.引入给电子基团或共轭性基团可减小吐昔烯衍生物分子的能隙,达到有机半导体的能隙要求.

关键词：吐昔烯衍生物空穴传输电子传输有机半导体

2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌/H^+作用下4-苯亚甲基-3-异色酮的分子内氧化偶联反应

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有机化学 2012年第12期32卷 2334-2338页

作者：戢得蓉粟立丹张成刚四川师范大学化学与材料科学学院成都610066 先进功能材料四川省高校重点实验室成都610066

多甲氧基菲-9-甲酸及酯是合成娃儿藤生物碱及其类似物的关键中间体.以4-(3,4-二甲氧基苯亚甲基)-6,7-二甲氧基-3-异色酮(6)为底物,2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌(DDQ)/CH3SO3H作为氧化体系,没有得到预期的多甲氧基菲-9-甲酸内酯(1),意外产物... 详细信息

多甲氧基菲-9-甲酸及酯是合成娃儿藤生物碱及其类似物的关键中间体.以4-(3,4-二甲氧基苯亚甲基)-6,7-二甲氧基-3-异色酮(6)为底物,2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌(DDQ)/CH3SO3H作为氧化体系,没有得到预期的多甲氧基菲-9-甲酸内酯(1),意外产物经核磁共振等确定为两个新的3-取代苯基香豆素2,3.进一步的实验研究显示:底物发生分子内脱氢偶联为香豆素2而非菲环化合物1,是因为异色酮6苯环A上2位取代基的存在所致,其内酯环开环化合物10以及2,3-二苯基丙烯酸(12)的对比实验印证了该取代基对脱氢偶联反应选择性的影响;异色酮6氧化偶联为香豆素2的反应机理可能为酸解开环以及途经自由基正离子的脱氢偶联,香豆素3为DDQ氧化2的前体化合物8所得.

关键词：多甲氧基菲 3-异色酮 3-苯基香豆素脱氢偶联自由基正离子分子内氧化偶联 DDQ

金属离子改性腐植酸钠吸附剂的制备及其除氟性能

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中国环境科学 2014年第4期34卷 942-950页

作者：刘咏刘娅任越琳汪诗翔赵仕林四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066 四川省高校"特种废水处理"重点实验室四川成都610066

为提高水中F-的吸附去除效率,以腐植酸钠（NaA）为原料,用铝盐和钙盐通过凝胶聚合法对其改性,制备了金属离子改性腐植酸钠吸附剂（标记为 MMNaA）.用 SEM 及 XRD 表征吸附剂的结构和形貌,通过静态吸附实验探讨了 MMNaA 对水中 F-的吸附... 详细信息

为提高水中F-的吸附去除效率,以腐植酸钠（NaA）为原料,用铝盐和钙盐通过凝胶聚合法对其改性,制备了金属离子改性腐植酸钠吸附剂（标记为 MMNaA）.用 SEM 及 XRD 表征吸附剂的结构和形貌,通过静态吸附实验探讨了 MMNaA 对水中 F-的吸附性能并与传统的γ-Al2O3吸附剂进行比较.结果表明,MMNaA对水中F-的等温吸附结果与Langmuir方程能较好地拟合,用Langmuir方程计算出的饱和吸附容量为208.77mg/g；吸附过程遵循准2级动力学方程,其速率控制步骤包括边界层扩散和内部扩散2个过程；在pH 5-9时MMNaA对水中F-具有较高的吸附去除率.当吸附剂用于深度处理实际含氟废水时,与γ-Al2O3相比,MMNaA适用的pH值范围更广,满足达标排放时所需的投加量更小、吸附时间更短.

关键词：腐植酸钠金属离子凝胶吸附 F

8-羟基喹啉银(铂)金属配合物电子光谱与非线性光学性质

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物理化学学报 2011年第2期27卷 302-308页

作者：卫航张荣红袁波杨帆李权赵可清四川师范大学化学与材料科学学院先进功能材料四川省高校重点实验室成都610066

运用密度泛函理论B3LYP方法对8-羟基喹啉(银、铂)(AgQ、PtQ2)金属配合物及其衍生物的非线性光学性质进行理论计算研究.结果表明:引入取代基使铂配合物的最强吸收波长产生较大红移.最低能量跃迁吸收来自最高占据分子轨道(HOMO)到最低空... 详细信息

运用密度泛函理论B3LYP方法对8-羟基喹啉(银、铂)(AgQ、PtQ2)金属配合物及其衍生物的非线性光学性质进行理论计算研究.结果表明:引入取代基使铂配合物的最强吸收波长产生较大红移.最低能量跃迁吸收来自最高占据分子轨道(HOMO)到最低空分子轨道(LUMO)的d→π*和π→π*跃迁,属于金属配体电荷转移(MLCT)与配体配体电荷转移(LLCT).金属银和铂掺杂8-羟基喹啉使其三阶非线性光学系数γ值明显增大,并且在配合物上引入―Ph,―PhOCH3,―PhF2,―PhF5基团将进一步增大γ值.引入基团的供电子性越强,γ值增大的幅度越大,引入基团的吸电子性越强,γ值增大的幅度越小.

关键词：密度泛函理论 8-羟基喹啉金属配合物非线性光学性质电子光谱