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共价有机框架材料用于电化学检测的研究进展

分析试验室 2024年

作者：谭晓平杨昌黔谢艳玲谢华林彭君周肖淼屈园长江师范学院化学化工学院湖南省地质实验测试中心

共价有机框架（COF）材料是一种新兴的多孔材料，具有结晶度高、稳定性高、结构可控的特点，在电化学传感器中展现出巨大的应用潜力。本综述论文概述了COF材料的合成策略及其在电化学传感器方面的研究进展，包括用于重金属离子、酚类化... 详细信息

共价有机框架（COF）材料是一种新兴的多孔材料，具有结晶度高、稳定性高、结构可控的特点，在电化学传感器中展现出巨大的应用潜力。本综述论文概述了COF材料的合成策略及其在电化学传感器方面的研究进展，包括用于重金属离子、酚类化合物、农药、爆炸物等的检测。对当前COF材料合成过程中存在的问题及今后COF材料构建电化学传感器的研究方向进行了展望。

关键词：电化学传感器共价有机框架材料合成检测

配体调控Cp_(2)TiCl_(2)催化合成单、双取代苯并咪唑衍生物的研究

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分子催化（中英文） 2024年第1期38卷 51-62,I0003页

作者：王芸芸陆旭李晓月王涛宁夏师范学院化学化工学院宁夏回族自治区绿色催化材料与技术重点实验室宁夏固原756000

以邻苯二胺和芳香醛为反应起始物,在50℃,乙醇为溶剂,0.02 mmol L-苯丙氨酸为催化剂条件下,催化合成产物为单取代苯并咪唑类化合物,产率可达到70%;而在50℃,以乙醇为溶剂,0.04 mmol L-苯丙氨酸为Brønsted acid配体,0.02 mmol Cp_(2)TiCl... 详细信息

以邻苯二胺和芳香醛为反应起始物,在50℃,乙醇为溶剂,0.02 mmol L-苯丙氨酸为催化剂条件下,催化合成产物为单取代苯并咪唑类化合物,产率可达到70%;而在50℃,以乙醇为溶剂,0.04 mmol L-苯丙氨酸为Brønsted acid配体,0.02 mmol Cp_(2)TiCl_(2)为Lewis acid的条件下,则催化生成1,2-二取代苯并咪唑类化合物,产率可达到97%.底物普适性较好,且后处理简单.同时利用NMR分析对机理进行了初步的研究.

关键词：二氯二茂钛配体调控苯并咪唑类化合物

氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂

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新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 321-333页

作者：房越杨富开曲微丽邓超王振波哈尔滨师范大学化学化工学院黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨师范大学黑龙江省光化学生物材料与储能材料重点实验室黑龙江哈尔滨150025 哈尔滨工业大学化学化工学院新能源转化与存储关键材料技术工信部重点实验室国家哈尔滨工业大学重点实验室城市水资源与环境实验室黑龙江哈尔滨150001 深圳大学材料科学与工程学院深圳市特种功能材料重点实验室深圳市陶瓷先进技术工程实验室广东省功能材料界面工程研究中心广东深圳518060

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 详细信息

低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。

关键词：甲酸电氧化氮掺杂中空碳纳米球氮掺杂石墨烯载体材料三维互连层状多孔结构

CoO复合亚胺型COFs衍生氮掺杂碳材料用作高效析氢电催化剂

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复合材料学报 2024年

作者：梁彤李征峰宋云奇谢克民王海瑞姚垚宁夏师范学院化学化工学院宁夏回族自治区绿色催化材料与技术重点实验室

亚胺型共价有机框架 (COFs) 材料多用于膜分离技术、气体储存和分离等，而由于其较差的导电性和较低的物理化学稳定性少有应用于电催化析氢中。为了得到了高稳定性且高活性的电催化剂，采用更为简便的溶剂热法合成了亚胺型COFs材料 (TAP... 详细信息

亚胺型共价有机框架 (COFs) 材料多用于膜分离技术、气体储存和分离等，而由于其较差的导电性和较低的物理化学稳定性少有应用于电催化析氢中。为了得到了高稳定性且高活性的电催化剂，采用更为简便的溶剂热法合成了亚胺型COFs材料 (TAPA-TFB-COF) ，再以Co(OAC)2·4H2O为Co源，通过高温热解得到了二维片层自组装为3D微球结构的Co3O4复合氮掺杂碳材料 (Co3O4/NC) 。研究表明，由于3D微球结构、高温热解促进材料石墨化以及Co与杂原子N的协同作用，Co3O4/NC展现了优异的电催化析氢活性，起始电位从-0.92 V (vs RHE) 降到了 -0.27 V (vs RHE) ，电流密度提升为TAPA-TFB-COF的14倍，Tafel斜率仅为151 mV·dec-1，电化学反应电荷转移电阻 (Rct)小至80.8 Ω。

关键词：电催化 TAPA-TFB-COF Co O 高温热解氮掺杂碳材料析氢

TADF敏化荧光策略构建高效、窄光谱发光电化学池器件

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发光学报 2024年第4期45卷 651-661页

作者：陈荔丝蓝燕婷赵小龙秦冬冬张玉微陶春兰张保华牛利广州大学化学化工学院分析科学技术研究中心广州市传感材料与器件重点实验室广东省光电传感材料与器件工程技术研究中心广东广州510006 西北师范大学化学化工学院生态功能高分子材料教育部重点实验室甘肃兰州730070 华南师范大学化学学院手性药物制药过程控制与质量评价广东省药监局重点实验室广州市生物医药分析化学重点实验室广东广州510006

基于新一代热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)发光材料的发光电化学池(Light-emitting electrochemical cells,LECs)成为新兴的研究方向而受到关注。由于TADF发光材料电荷分离态的激子属性,该类LECs器件发光光谱半峰宽往往达到100 nm以上,难以满足LEC高色纯度的需求。鉴于此,本文尝试将TADF敏化荧光(TADF-sensitized fluorescence,TSF)的激子管控策略应用到LECs领域当中。通过筛选合适的传输主体、TADF敏化剂、高吸光系数荧光染料和离子液体固态电解质为LEC的发光层,我们成功构建了高效TSF型的LECs器件。最终获得的TSF-LECs器件峰值外量子效率(The highest external quantum ef-ficiency,EQEmax)达到3.7%,峰值亮度(The peak luminance,Lmax)达到2285 cd·m^(-2)。与TADF-LECs的参比器件相比,TSF-LECs器件的光谱半峰宽(Full width at half maximum,FWHM)从106 nm降低至38 nm。本文还详细讨论了所制备TSF-LECs器件中的能量转移和激子损失途径。该工作为进一步优化设计TSF-LECs材料和器件奠定了基础。

关键词：发光电化学池 TADF敏化荧光 BODIPYs 热活化延迟荧光

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一例钴基金属有机框架化合物活化过氧单硫酸盐高效降解水中亚甲基蓝研究

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化学学报 2024年第2期82卷 152-159页

作者：刘洋高丰琴马占营张引莉李午戊侯磊张小娟王尧宇咸阳师范学院化学与化工学院咸阳712000 西北大学化学与材料科学学院西安710069

在水净化领域,基于硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))的高级氧化工艺因其高选择性和氧化优势应用潜力巨大.开发高性能过氧单硫酸盐(PMS)催化剂是染料废水处理的研究热点.此工作中,选用5,5’-二苯醚间苯二甲酸(H4odip)和Co^(2+)离子通过溶剂热... 详细信息

在水净化领域,基于硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))的高级氧化工艺因其高选择性和氧化优势应用潜力巨大.开发高性能过氧单硫酸盐(PMS)催化剂是染料废水处理的研究热点.此工作中,选用5,5’-二苯醚间苯二甲酸(H4odip)和Co^(2+)离子通过溶剂热法合成得到一例新的钴基金属有机框架化合物Co(μ6-odip)_(0.5)(μ_(2)-OH_(2))_(0.5)(H_(2)O)_(2)·1.5H_(2)O(1).该化合物水稳定性和热稳定性优良且具有一定的耐酸碱性.通过X-射线单晶和粉末衍射、热重分析、元素分析和红外光谱表征了该化合物的结构及组成.化合物1属于单斜晶系C2/c空间群,晶胞参数为a=1.6101(9)nm,b=1.5508(10)nm,c=0.9660(6)nm,α=90°,β=112.70(2)°,γ=90°.通过紫外-可见分光光度计对1活化过氧单硫酸盐降解水中亚甲基蓝(MB)的性能进行测试,系统研究了1的负载量、过氧单硫酸盐的浓度、反应温度和溶液pH对染料降解性能的影响.综合化学淬灭实验和电子顺磁共振证明在1/PMS反应体系中催化降解MB的主要活性氧物种(ROS)有SO_(4)^(·-),·OH和^(1)O_(2),但O_(2)^(·-)对MB的催化降解也起到一定促进作用.实验结果表明该化合物在催化PMS过程中可作为一种高效且可重复使用的新型多相催化剂用于染料废水的修复处理.

关键词：金属有机框架晶体结构过氧单硫酸盐亚甲基蓝催化降解

配体调控二茂钛催化合成β-氨基酮衍生物的研究

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化学研究与应用 2024年第3期36卷 540-546页

作者：王芸芸李晓月陆旭王涛宁夏师范学院化学化工学院宁夏回族自治区绿色催化材料与技术重点实验室宁夏固原756000

β-氨基酮衍生物因其分子中具有2个不同的官能团——酮羰基和氨基而显示高的生物反应活性。曼尼希反应是合成β-氨基酮衍生物的最常用的反应之一,本研究探讨了Cp_(2)TiCl_(2)与不同含氧酸组成双酸、双功能体系协同催化三组分曼尼希反应... 详细信息

β-氨基酮衍生物因其分子中具有2个不同的官能团——酮羰基和氨基而显示高的生物反应活性。曼尼希反应是合成β-氨基酮衍生物的最常用的反应之一,本研究探讨了Cp_(2)TiCl_(2)与不同含氧酸组成双酸、双功能体系协同催化三组分曼尼希反应。研究表明:在配体为2,3喹啉二酸,催化体系比例为1:1,温度为室温,底物比例为1:1.2:2时得到了良好的收率和对映选择性的β-氨基酮衍生物,同时考察了催化体系对底物的普适性研究,共合成了27种β-氨基酮类衍生物,产率高达99.0%,选择性高达97:3,催化体系普适性良好。该方法具有后处理简单、条件温和、收率高、时间短等优点。

关键词： β-氨基酮衍生物双功能催化茂钛配合物

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MXenes的性能及应用研究进展

化工新型材料 2024年第4期52卷 51-57页

作者：李国辉张丹丹伍远辉吕国岭遵义师范学院化学化工学院遵义563006 遵义市产品质量检验检测院遵义563099 贵州省材料电化学特色重点实验室遵义563006

MXenes是一种类石墨烯二维过渡金属碳/氮及碳氮化物,其结构呈片状并且表面具有富电子基团,因此具有良好的导电性能,现已被广泛地应用于储能、催化、环境保护、传感、电磁波屏蔽及吸收和生物等领域。从MXenes材料的制备、结构、性能和应... 详细信息

MXenes是一种类石墨烯二维过渡金属碳/氮及碳氮化物,其结构呈片状并且表面具有富电子基团,因此具有良好的导电性能,现已被广泛地应用于储能、催化、环境保护、传感、电磁波屏蔽及吸收和生物等领域。从MXenes材料的制备、结构、性能和应用这四方面综述了MXenes材料现阶段的发展,并展望了其今后的研究方向。

关键词： MXenes 制备结构性能应用

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光电催化与人工光合作用还原CO研究进展

复合材料学报 2024年

作者：刘金瑞张妍孙诗书石建军孙天一史载锋海南师范大学化学与化工学院海口市重点实验室海南省水污染治理与资源化重点实验室

随着工业化的不断发展，化石燃料的过度使用产生的CO2导致了温室效应等问题，已经引起国际社会的高度关注，并制定了一系列应对措施。因此，对大气中CO2的还原回收技术研发具有迫切性和重要意义。光电催化是目前可用于还原CO2的具有良... 详细信息

随着工业化的不断发展，化石燃料的过度使用产生的CO2导致了温室效应等问题，已经引起国际社会的高度关注，并制定了一系列应对措施。因此，对大气中CO2的还原回收技术研发具有迫切性和重要意义。光电催化是目前可用于还原CO2的具有良好应用前景的技术之一，为了对该技术进行更深入的研究，推动其实际应用，本文首先阐述了光催化、电催化、光电催化还原CO2的基本原理和优缺点，并举例介绍了各类催化剂还原CO2的效率。因为光催化是光合作用中的重要步骤之一，接着重点分析了光合作用在还原CO2研究现状和前景，提出人工光合作用还原CO2可行性与潜力。本文旨在为人工光合作用还原CO2提供新思路和参考，为减少大气中CO2的积累和应对当前的环境挑战提供新的见解和视角。

关键词：太阳能光合作用 CO 还原催化剂光催化电催化光电催化