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二价金属镍磁性配合物的合成、单晶结构及磁性研究

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人工晶体学报 2024年第10期 1784-1790页

作者：安燕燕郭婷婷边建红赵丹闫娟枝太原学院材料与化学工程系

本文以5-(（4-羧基苯氧基）-甲基)间苯二甲酸（H3L）为含氧主配体，通过含N辅配体1,4-二（1H-咪唑-1-基）苯（1,4-bib）的配位，与Ni（Ⅱ）离子在水热条件下反应合成了一例具有三维框架结构的配合物[Ni3(L3-)2（1,4-bib）4（H2O）2]·5H... 详细信息

本文以5-(（4-羧基苯氧基）-甲基)间苯二甲酸（H3L）为含氧主配体，通过含N辅配体1,4-二（1H-咪唑-1-基）苯（1,4-bib）的配位，与Ni（Ⅱ）离子在水热条件下反应合成了一例具有三维框架结构的配合物[Ni3(L3-)2（1,4-bib）4（H2O）2]·5H2O （1）。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射和元素分析对配合物1的结构进行了表征。配合物1结晶于三斜晶系P-1空间群，其晶体学参数：a=1.260 5（7） nm,b=1.349 1（7） nm,c=1.364 8（7） nm,α=111.913（8）°,β=117.251（7）°,γ=90.732（8）°,V=1.866 2（18） nm3,Z=1,Mr=1 769.66,F（000）=916,μ=0.84 mm-1,Dc=1.575 mg·m-3,S=1.06,R1=0.056,wR2=0.159。半刚性三羧酸配体L3-和刚性1,4-bib的共同贡献构筑了可预测的高维结构，Ni离子通过N、O原子的配位及配体的结构延伸促使配合物1形成三维网络。此外，研究了含单d电子中心Ni（Ⅱ）配合物的磁性能：配合物1中羧基仅与一个阳离子结合，导致固体中的磁性由金属单离子行为决定。配合物1的变温磁化率χmT可以通过零场分裂来描述。

关键词： Ni(Ⅱ)离子配合物晶体结构三维框架结构磁性

双金属MOFs碳化材料的结构对锂硫电池正极性能的影响

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化工新型材料 2024年第1期52卷 150-155,160页

作者：曹翔宇张秀玲杜依洋马成乡闫娟枝太原学院材料与化学工程系太原030032

利用硝酸钴和铁氰化钾在水溶液中沉淀反应以及ZIF-8在水溶液中的部分分解,分别制备了2种组成相近但结构不同的双金属有机框架前驱体Co-Fe precursor和ZCF precursor。经过多巴胺包覆,对2种产品在氩气气氛下退火获得碳化产物。将碳化产... 详细信息

利用硝酸钴和铁氰化钾在水溶液中沉淀反应以及ZIF-8在水溶液中的部分分解,分别制备了2种组成相近但结构不同的双金属有机框架前驱体Co-Fe precursor和ZCF precursor。经过多巴胺包覆,对2种产品在氩气气氛下退火获得碳化产物。将碳化产物与纳米硫粉混合得到的碳/硫复合材料(E-CoFeCN@C/S、E-ZCF@C/S)分别作为正极,组装扣式锂硫电池并测试电化学性能。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热重分析仪进行形貌和结构分析。在组成相似的情况下,核壳结构碳载体(E-CoFeCN@C)与发散式结构碳载体(E-ZCF@C)对锂硫电池性能的影响呈现出“此消彼长”的特点:E-ZCF@C/S在循环伏安测试中表现出更小的极化以及更强的电流响应,在电化学阻抗测试中表现出更低的电荷转移阻抗,表明该材料有利于促进正极电荷传递过程,即加快电极反应动力学。E-ZCF@C/S在0.2C倍率下放电初始比容量为1211.3mAh/g,在2C倍率下放电初始比容量为794mAh/g,均优于E-CoFeCN@C/S。而核壳结构的优势主要体现在容量衰减方面,E-CoFeCN@C/S在0.2C倍率下经过100次循环后平均衰减率为0.074%(E-ZCF@C/S为0.26%),在2C倍率下循环300次后平均衰减率为0.047%(E-ZCF@C/S为0.13%),说明核壳结构对活性物质的锚固作用明显而对电荷转移不利。

关键词：双金属MOFs 锂硫电池材料结构电化学性能

基于Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料的自供能紫外探测器的制备及性能研究

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光子学报 2024年第7期53卷 107-115页

作者：方向明周起成郭庄鹏朱恩科郝瑜睿高世勇太原学院材料与化学工程系太原030032 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

为了获得高性能的自供能紫外探测器,结合热聚法和溶液法成功制备了Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料,并对其微观形貌、晶体结构、元素组成及价态进行了表征。结果表明,Bi_(2)O_(3)呈蜂窝状结构的块体,其附着在具有层状结构的g-C_(3)N_... 详细信息

为了获得高性能的自供能紫外探测器,结合热聚法和溶液法成功制备了Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料,并对其微观形貌、晶体结构、元素组成及价态进行了表征。结果表明,Bi_(2)O_(3)呈蜂窝状结构的块体,其附着在具有层状结构的g-C_(3)N_(4)纳米片上。基于该异质结制备了无需外加偏压即能工作的紫外探测器。在紫外光照射下,Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)光电探测器能够立即产生光电流并达到最大稳定值约0.43μA,相比于Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器,其光电流提升了约1.05倍。值得注意的是,Bi_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)紫外探测器还展现出了快的响应速度(约181.7 ms),并且其光电流与入射光强也具有良好的线性关系,表明该器件对不同强度的紫外光均能实现快速且稳定的探测。

关键词：紫外探测器自供能 Bi_(2)O_(3)纳米块 g-C_(3)N_(4)纳米片异质结

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光催化固氮催化剂性能提升策略分析

化学进展 2024年第6期36卷 939-948页

作者：郭丽君杨红邵圣娟刘音圻刘建新太原工业学院化学与化工系太原030008 太原理工大学化学工程与技术学院太原030024

光催化固氮以太阳能作驱动力,常温常压下利用N_(2)和H_(2)O直接产生NH_(3),工艺零碳排放,是极具前景的人工固氮方式之一,近年来受到研究者们的广泛关注。受限于N_(2)难活化、光生载流子利用率低及太阳光利用率低等因素制约,产氨效率依... 详细信息

光催化固氮以太阳能作驱动力,常温常压下利用N_(2)和H_(2)O直接产生NH_(3),工艺零碳排放,是极具前景的人工固氮方式之一,近年来受到研究者们的广泛关注。受限于N_(2)难活化、光生载流子利用率低及太阳光利用率低等因素制约,产氨效率依然不高,因此提升产氨效率是光催化固氮领域的研究重点。从N_(2)吸附活化、载流子分离与迁移、表面反应三个重要过程出发,通过对催化剂进行合理改性,在温和条件下促进N_(2)的活化和转化,并高效产生NH_(3)是极具前景的。因此本文主要从光催化剂改性方面进行研究,从N_(2)分子吸附和活化能力、光生电子的转移能力和光利用等性能提升方面对产氨效率的影响进行概述,对近几年在此方面的研究进行分析,最后对光催化固氮催化剂的改性策略进行总结。

关键词：光催化固氮光催化剂活性位点光生电子转移能力形貌调控

Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块自供能紫外探测器的制备及性能

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光学精密工程 2024年第5期32卷 653-660页

作者：方向明周起成孙宇乔志铭耿秋丹高世勇太原学院材料与化学工程系山西太原030032 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi_(2)O_(3)纳米块(Ag/Bi_(2)O_(3))纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi_(2)O_(3)纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi_(2)O_(3... 详细信息

为了实现在无外部供能下对紫外光的有效探测,基于Ag修饰的Bi_(2)O_(3)纳米块(Ag/Bi_(2)O_(3))纳米块制备了自供能紫外探测器。通过煅烧法制备Bi_(2)O_(3)纳米块,随后采用室温溶液法在其表面沉积Ag纳米粒子,进而成功制备了Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块,且对所制备样品的晶体结构和微观形貌等进行了表征。结果表明,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块的平均尺寸约为1μm,且Ag纳米粒子随机分布在Bi_(2)O_(3)纳米块表面。将涂覆Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块的FTO作为工作电极,并进一步构建了自供能紫外探测器。在365 nm的紫外光照射下,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器能在零偏压下实现对紫外光的快速检测,这证实其具有自供能特性。相比于Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器,Ag/Bi_(2)O_(3)纳米块紫外探测器的光电流得到明显提升,上升和下降时间分别缩短至29.1 ms和40.2 ms,并具有良好的循环稳定性。

关键词：紫外探测器 Bi_(2)O_(3)纳米块 Ag纳米粒子自供能探测

基于里德伯原子Stark效应射频电场测量灵敏度研究

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物理学报 2024年第9期73卷 88-94页

作者：韩小萱孙光祖郝丽萍白素英焦月春太原师范学院物理系晋中030619 太原学院材料与化学工程系太原030032 山西师范大学物理与信息工程学院太原030031 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子... 详细信息

里德伯原子极化率大,在外加电场作用下原子能级发生Stark分裂和频移,可实现里德伯原子高灵敏电场传感器的研究.采用Shirley的简化不含时Floquet哈密顿量模型,计算了Cs里德伯原子的AC Stark能谱,修正后与实验上测得的弱场中Cs里德伯原子的DC Stark离子能谱拟合,在获得60D_(5/2)和70D_(5/2)里德伯原子态极化率αDC的同时实现低频弱场灵敏度的计算.并计算了Cs里德伯原子60D_(5/2)态频率在0—500 GHz范围内振荡电场中的AC Stark能级频移量,对里德伯原子传感器在其宽光谱范围内的灵敏度进行定量分析,实现任意场频率最佳灵敏度的计算,为里德伯原子传感器的研究提供理论基础.

关键词： AC Stark效应里德伯传感器 Floquet模型

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ZSM-22分子筛合成及其正十二烷烃临氢异构化性能:模板剂和动态晶化的影响

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化工进展 2024年第1期43卷 414-421页

作者：张海鹏王树振马梦茜张巍向江南王玉婷王琰范彬彬郑家军李瑞丰太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024

以二乙胺(DEA)或1,6-己二胺(DAH)为模板剂,分别在静态或动态条件下合成具有不同形貌和聚集状态的ZSM-22分子筛,采用XRD、SEM、EDS、TEM、NH3-TPD及N2吸附/脱附表征手段对其进行表征分析。并负载Pt在Al2O3上和ZSM-22机械混合制备双功能... 详细信息

以二乙胺(DEA)或1,6-己二胺(DAH)为模板剂,分别在静态或动态条件下合成具有不同形貌和聚集状态的ZSM-22分子筛,采用XRD、SEM、EDS、TEM、NH3-TPD及N2吸附/脱附表征手段对其进行表征分析。并负载Pt在Al2O3上和ZSM-22机械混合制备双功能催化剂,考察其正十二烷的临氢异构化反应性能。结果表明,模板剂和动态晶化会改变ZSM-22分子筛的形貌及聚集状态,并且会影响其酸性、比表面积和临氢异构活性。其中,以二乙胺为模板剂,静态晶化72h合成的ZSM-22具有最优的催化性能,在310℃反应温度下,正十二烷异构化转化率为66%时,异构十二烷的选择性达到90%。但是,模板剂及动态晶化条件对单支链异构体的产物分布影响较小,异构体产物以支链靠近端位的2-甲基十一烷为主,且随着反应温度升高,2-甲基异构体选择性明显降低。

关键词：催化剂沸石分子筛 ZSM-22 正十二烷临氢异构化

牛心柿果粉真空干燥与真空冷冻干燥工艺的优化及其对品质的影响

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中国调味品 2024年第10期49卷 126-132页

作者：赵欣赵丹安燕燕武林芝隋志文闫娟枝太原学院材料与化学工程系太原030032 山西省畜牧兽医学校太原030024

以牛心柿为原料,采用优化后的真空干燥和真空冷冻干燥工艺制备牛心柿果粉,比较不同工艺对果粉品质的影响。结果表明,真空干燥最优工艺为装填厚度6 mm、干燥时间12 h、干燥温度60℃;真空冷冻干燥最优工艺为预冻阶段装填厚度15 mm、预冻时... 详细信息

以牛心柿为原料,采用优化后的真空干燥和真空冷冻干燥工艺制备牛心柿果粉,比较不同工艺对果粉品质的影响。结果表明,真空干燥最优工艺为装填厚度6 mm、干燥时间12 h、干燥温度60℃;真空冷冻干燥最优工艺为预冻阶段装填厚度15 mm、预冻时间4 h、预冻温度-35℃,升华干燥和解析干燥均采用梯度升温方式。对两种工艺加工的果粉品质进行对比,真空冷冻干燥果粉还原糖含量(566.3 mg/100 g)、总酚含量(13.24 g/kg)、总糖含量(731.6 mg/100 g)均高于真空干燥果粉,但总酸含量(31.34 g/100 g)低于真空干燥果粉;真空冷冻干燥果粉的色泽、滋味和口感、溶解性、持水性均优于真空干燥果粉,但流动性低于真空干燥果粉,优化后的真空冷冻干燥工艺制备的牛心柿果粉品质优于真空干燥工艺。

关键词：牛心柿果粉真空干燥真空冷冻干燥工艺优化品质

SBA-15负载硫酸化氧化锆固体酸材料的设计合成及其酯交换反应催化性能研究

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化学学报 2024年第7期82卷 755-762页

作者：段晓宣王恒燕潘大海陈树伟于峰闫晓亮李瑞丰太原理工大学化学工程与技术学院太原030024 太原理工大学化学学院太原030024

借助硝酸锆水解所产生的弱酸性环境,结合高温水热处理,一步合成了具有规整有序孔道结构且孔壁表面富含锆氧物种的Zr-SBA-15介孔材料,并将其用于硫酸基团的高效稳定负载.介孔骨架中大量锆原子的高度均匀掺杂及孔壁表面Zr—O—Si键的形成... 详细信息

借助硝酸锆水解所产生的弱酸性环境,结合高温水热处理,一步合成了具有规整有序孔道结构且孔壁表面富含锆氧物种的Zr-SBA-15介孔材料,并将其用于硫酸基团的高效稳定负载.介孔骨架中大量锆原子的高度均匀掺杂及孔壁表面Zr—O—Si键的形成不仅有利于负载更多量的硫酸基团,且能在诱使超强酸性中心产生的同时,有效抑制硫酸化锆氧活性组分在反应过程中流失,致使固体酸材料SO_(4)^(2)/Zr-SBA-15显示出较传统负载型硫酸化氧化锆固体酸更高的酸量和酸强度,继而在大豆油合成生物柴油酯交换反应中显示出明显提升的催化活性和稳定性,其在经三次重复使用过程中,均可实现将91%以上的大豆油近完全转化为生物柴油.

关键词：介孔材料固体酸硫酸化氧化锆 Zr-SBA-15 酯交换反应