二氧化钛与羟基磷灰石纳米复合材料制备与表征

通过在水溶液中将由磷酸氢氨和硝酸钙制得的“盐溶液”与由钛酸正丁酯和冰醋酸制得的“酯溶液”反应,并将产物在800 ℃下活化4 h,获得二氧化钛与羟基磷灰石的纳米复合物.用X射线衍射、红外光谱和透射电镜(TEM)对纳米复合物的组成和结构进行了研究.红外光谱显示了TiO2和PO4-3的两个特征峰,证实了纳米复合物由二氧化钛和羟基磷灰石组成.透射电镜表明,羟基磷灰石包覆在二氧化钛微晶颗粒的表面,形成颗粒尺寸约为100 nm的二氧化钛/羟基磷灰石复合物.X射线衍射图谱显示所得的二氧化钛与羟基磷灰石纳米复合物在2θ = 30°～35 °处出现3个新的衍射峰,说明纳米复合物的二氧化钛与羟基磷灰石界面上可能生成了分子复合物.     

模拟体液法制备仿生纳米级羟基磷灰石

以模拟体液为溶剂,磷酸钠和硝酸钙为溶质反应合成了纳米羟基磷灰石(HAP)粉体.利用X射线衍射、红外吸收光谱、扫描电子显微镜、X光电子能谱、原子吸收分光光度计对合成的HAP粉体的物相组成、化学组成、微观形貌、及体外生物活性进行了研究.用化学方法分析了羟基磷灰石晶体的Ca／P摩尔比.结果表明:合成的HAP晶体呈针状,长约60～70nm,宽约10～20nm,具有弱结晶结构,含有Na⁺、CO₂^-3基团,更接近于自然骨磷灰石的结构特点.HAP具有一定诱导钙、磷沉积的能力.     

模拟体液法制备仿生纳米级羟基磷灰石

以模拟体液为溶剂,磷酸钠和硝酸钙为溶质反应合成了纳米羟基磷灰石（HAP）粉体．利用X射线衍射、红外吸收光谱、扫描电子显微镜、X光电子能谱、原子吸收分光光度计对合成的HAP粉体的物相组成、化学组成、微观形貌、及体外生物活性进行了研究．用化学方法分析了羟基磷灰石晶体的Ca／P摩尔比．结果表明：合成的HAP晶体呈针状,长约60～70nm,宽约10～20nm,具有弱结晶结构,含有Na^＋、CO3^2-基团,更接近于自然骨磷灰石的结构特点．HAP具有一定诱导钙、磷沉积的能力．     

Coqn小团簇吸附活化原子氧的密度泛函研究

利用基于密度泛函理论（DFT）的Dmol3程序广义梯度近似PBE泛函,研究了Coqn（n=1~5;q=0, +, -）团簇和原子氧吸附在团簇上的几何结构、稳定性、电子性质和吸附反应行为。结果表明：Coqn团簇的几何结构保持不变,阳离子型团簇（Co+n）的平均结合能远大于中性型（Co0n）和阴离子型（Co-n）团簇的平均结合能,这是因为团簇失去一个电子后可以显著增强该团簇的稳定性;原子氧在Coqn团簇顶位、桥位、空位的吸附稳定性、Co—O键长、原子氧的电荷转移都呈现出规律性变化,说明原子氧被活化;Co-4 O B团簇的吸附能为-8.375 eV,轨道分析进一步表明其原子氧的2p轨道和钴的3d轨道杂化,相互作用为化学吸附。     

立方相WO_3电子结构及其(001)活性表面吸附性能

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法探讨了WO3的电子结构和表面性能,进行了能带结构、态密度和有效电子质量的模拟计算,对WO3吸附12种原子后的吸附体系进行了理论分析。结果表明,WO3价带顶主要是由O的2p态电子构成,导带底主要是由W的5d态电子构成。当价带顶上的O-2p电子吸收能量后可跃迁至导带底的W的5d轨道上,同时在O-2p上产生空穴。其电子迁移率为1.35,表明其电子-空穴的分离率较高,光催化活性较强。探讨了WO3的(001)洁净表面对12种非金属原子的吸附情况,WO3吸附F原子后表面能最小。     

纳米羟基磷灰石颗粒负载p53基因对肝癌干细胞抑制效果

为评估纳米羟基磷灰石颗粒负载p53基因对肝癌干细胞的抑制效果,采用化学沉淀法制备羟基磷灰石,对其进行表征,并检测其生物相容性。通过成球培养法获得肝癌干细胞,用经聚乙烯亚胺(PEI)修饰的纳米羟基磷灰石颗粒(HP)负载p53基因(HP-p53)处理肝癌干细胞,用MTT法、hoechst 33258染色综合评估杀伤效果。结果表明:所制备的纳米颗粒主要成分和晶型为羟基磷灰石,呈短棒状,长径为20~50nm,短径约为20nm,并具有良好的生物相容性和降解性;HP-p53处理后的肝癌干细胞存活率显著下降;用Hoechst 33258染色观察到HP-p53处理后的肝癌干细胞细胞核出现高亮光斑,细胞密度降低,表明所制备的纳米羟基磷灰石负载p53基因对肝癌干细胞具有显著的抑制效果。     

配合物[Mn(phen)(H2O)4]·SO4·2H2O的合成、晶体结构和表征

合成了标题配合物[Mn(phen)(H2O)4].SO4.2H2O,并对其进行了元素分析、红外光谱、紫外光谱等研究.X射线单晶衍射研究表明该配合物属正交晶系,空间群Pbca;晶胞参数:a=8.880 7(6)nm,b=18.517 3(12)nm,c=22.115 4(14)nm,β=90,°V=3 636.84 nm3,Z=8,密度Dc=1.605 mg/m3,吸收校正μ=0.895 mm-1,F(000)=1 816,测量温度为T=298(2)K,最终偏差因子分别为R1=0.046 7和ωR2=0.131 1.晶体结构表明,每个Mn(II)原子与来自邻二氮菲的2个氮原子和4个溶剂水分子的氧原子配位,形成畸变的八面体结构.该配合物通过分子间的弱相互作用形成了一个三维网状结构.     

尖晶石型LiMn_2O_4电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）的第一性原理（First Principles）,应用超软赝势平面波法（Ultra-soft Pseudo-potential Plane-Wave,UPPW）对能带结构、总态密度和分态密度进行了研究,并计算了LiMn2O4晶体的原胞总能量.计算结果表明,锂离子电池正极材料LiMn2O4晶体是一种直接能隙半导体,是Li离子的良导体,较适合做锂离子电池的正极材料.在LiMn2O4晶体中,由于Mn的3d电子轨道和O的2p电子轨道重叠较强,Mn-O键相互作用较强,为主要成键区域,在充放电循环过程中具有较好的稳定性,Li较容易失去电子以离子状态存在.     

二(二异磷酰联硫代磷酸酯)及二(二磷酰联硫代氨基甲酸酯)的合成与结构表征

通过 X-射线衍射 ,确定了化合物二 (二异磷酰联硫代磷酸酯 ) ( [( i Pr O) 2 PS2 ]2 )和二 (二磷酰联硫代氨基甲酸酯 ) ( [Pr2 NCS2 ]2 )的晶体结构。 [( i Pr O) 2 PS2 ]2 是三斜晶系 ,空间群为 P 1 ,晶胞参数为 a=0 .82 99( 2 ) nm,b=0 .8498( 2 ) nm,c=0 .88380 ( 2 ) nm,α=97.98( 3)°,β=1 1 0 .69( 3)°,r=95 .0 1 ( 3)°,Z=2。 [Pr2 NCS2 ]2 是正交晶系 ,空间群 Pbca,点阵参数为 a=1 .1 0 2 32 ( 2 ) nm,b=1 .5 1 645 ( 2 ) nm,c=2 .42 82 6( 1 ) nm,α=β=γ=90°,Z=8。[( i Pr O) 2 PS2 ]2 是中心对称结构 ,两个 P原子和四个 S原子几乎完全处于一个平面上 (原子的最大偏差只有 0 .0 0 4 nm)。在 [Pr2 NCS2 ]2 中 ,两个二硫代氨基甲酸酯基团所在的平面构成的二面角接近 90°,丙基取代的二硫代氨基甲酸酯基团产生扭曲角分别为 2 .9°和 1 .3°。在这两个化合物的结构中 ,联硫基团是通过 S- S单键相连来形成的联硫代化合物。范德华力对晶体结构起到稳定作用     

第一原理计算α-Al2O3电子态密度性质分析

利用第一性原理中的DFT理论计算了α-A l2O3晶体结构的能带结构和电子态密度,计算过程用软赝势表示原子芯区电子,结构优化后的晶格常数与实验值误差在很小的范围内.分析了A l和O的s和p轨道对分态密度的影响,依据晶体场理论分析了态密度成键轨道和反键轨道的归属.结果表明,禁带能隙约为8 eV,导带位于6.7~17.5 eV,对(110)晶面切片电子密度分析,发现氧原子周围强烈的电子定域分布.α-A l2O3电子的布居分析发现,在铝和氧之间存在明显电子转移.     

2-(氯代苯亚胺甲基)苯酚的合成、表征以及抑菌活性研究

芳环上氨基与其他取代基所处位置不同,对于席夫碱的合成、性质、稳定性等的影响并未见有系统的研究报道.以水杨醛为代表化合物,在几乎同一实验条件下,分别与三种异构芳香胺发生了缩合,合成了三种异构席夫碱,测定了化合物2-((4-氯代苯亚胺基)甲基)苯酚的晶体结构.研究结果表明:晶体属于单斜晶系,空间群P2(1)/c,晶胞参数:a=1.345 39(15)nm,b=0.579 79(7)nm,c=1.474 35(17)nm,α=90°,β=106.105(2)°,γ=90°,V=1.104 9(2)nm3,Z=4,F(000)=480,Mγ=231.67,Dc=1.393g·cm-3,μ(MoKα)=3.204mm-1,R1=0.033 6,wR2=0.088 6.对化合物进行了元素分析、IR、UV以及抗菌活性测试.晶体结构分析表明,在静电作用以及弱的分子间力的共同作用下,化合物形成二维网状结构.抗菌活性测试结果显示这些化合物不同程度的都具有抑菌活性.     

Fort Portal碳酸岩磷灰石的某些异常晶体化学特征

对Fort Portal(乌干达)碳酸岩中氟羟碑灰石进行了EMPA，XRD，IR谱和单晶x射线结构精化研究；结果表明：CO3^2-是其中A17a样品的最重要替换组分而其P Si S C原子之和超过四面体位置数，达到6．14，与其高CO3^2-含量相对比，它有很大的晶胞参数a值与很小的c/a值，相对其低一中OH^-与Cl^-含量，它的结构通道直径很大(Ca2-Ca2间距达0．4054nm)。上述异常的晶体化学特征暗示：在该磷灰石中，CO3^2-除替换PO4^3-外，还可能进入结构通道而产生A-B混合型替换．在天热羟磷灰石中可能存在下列类质同像替换机理：CO3^2- Co3^2-=PO4^3- OH^-。     

ZnO/TiO_2纳米复合粉体的制备及耐温性能

以TiCl4、ZnCl2 为原料 ,采用液相共沉淀法制备了ZnO/TiO2 纳米复合粉体 ,并用DSC TG、XRD、TEM技术对纳米复合粉体进行了表征。结果表明 :纳米TiO2 粉体经ZnO复合后 ,耐温性能得到显著提高 ,复合粉体经 90 0℃煅烧后 ,粒径在 2 0 30nm左右 ,TiO2 晶型完全是锐钛矿结构。     

金属磷酸盐Al8P2O16（OH）4C3N2H6·H2O的水热合成及晶体结构

采用水热合成的方法,在酸性条件下合成出一个三维微孔化合物Al8P2O16（OH）4C3N2H6·H2O并对其进行了X射线单晶衍射的测定,晶体学数据为：Imma空间群,a=18．655（2）nln,b=8．5370（10）nm,c=13．2196（16）nm,V=2105．3（4）nm^3,a=90°,Z=2,R1=0．0937。     

硫代锡酸盐[Mn（en）3（Sn2S4）]∞晶体的合成与表征

以SnCl4.5H2O、MnCl2.4H2O和单质硫为原料,在en溶剂中通过有机溶剂热两步合成方法制备聚合的一维硫代锡酸盐[Mn(en)3(Sn2S4)]∞.用单晶X射线衍射技术对其进行晶体结构分析,[Mn(en)3(Sn2S4)]∞为正交晶系,空间群为pbcn,a=9.664(2),b=15.117(4),c=12.821(3),a=90°,β=90°,r=90°.每个晶胞中有4个结构单元.试验结果表明:通过两步有机溶剂热反应,硫代锡酸盐趋向形成聚合体.     

Sm,Pr双掺CeO2基固体电解质的合成及性能研究

利用溶胶-凝胶法合成固体电解质Ce_0.8Sm_0.2-xPr_xO_1.9 (x=0.02～0.08),通过用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、拉曼光谱（Raman）和交流阻抗谱对固溶体的微结构和电性能进行了表征。XRD分析结果表明：经800℃烧结2h后样品均为单相立方萤石结构,平均晶粒尺寸为35-46nm之间。AFM图像表明,样品晶粒近似球形,分布较均匀,Pr离子掺入后,空洞明显减小,当掺杂量x=0.08时,晶界有小颗粒生成,晶粒尺寸为2～8μm之间。Raman结果表明：Ce_0.8Sm_0.2-xPr_xO_1.9是具有氧空位的立方萤石结构,镨离子的掺杂有利于氧空位的形成。交流阻抗测试表明,随着Pr离子的掺杂量的增加Ce_0.8Sm_0.2-xPr_xO_1.9的电导率逐渐提高,活化能降低。     

氧化石墨片层中含氧官能团的探讨

采用Hummers法合成了氧化石墨（GO）产物,并通过XRD、IR、SEM和XPS等分析方法对产物进行表征分析.结果表明石墨被氧化为氧化石墨后仍具有层状结构,层间距比石墨大,层间含有大量的含氧功能性极性基团,包括羟基、羧基、醚基,未发现文献报道的环氧基团.     

新型钒氧酸盐的水热合成与晶体结构

利用水热合成法,由CuSO4、NH4VO3、乙二胺,反应物摩尔比为3∶10∶1,在反应釜内,180℃、高压的条件下晶化4d,制备钒氧化合物Cu（C2H4N2）V2O6,并对其结构进行表征,通过X射线衍射确定晶体结构,该晶体晶胞参数为a=5.786 1（12）nm,b=8.161 7（16）nm,c=17.523（4）nm,α=90.00°,β=90.43（3）°,γ=90.00°,Z=827.5（3）,D=2.323,F_000=546,R1=0.028 8,Wr=0.079 5。Cu原子为六配位,形成八面体,V1、V2均为四配位,形成钒氧四面体,单分子之间连接成一维链状结构,链与链之间通过氧原子彼此相连形成二维网状结构。     

离子液体中棒状ZnO粉体的制备及光催化性能

制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴盐([emin]Br),以该离子液体为模板剂,采用水热法制备了亚微米级棒状ZnO粉体。经扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)等对样品进行了表征和分析。结果表明,该方法制备出具有六方纤锌矿结构的棒状亚微米级ZnO粉体,棒长为2~3μm,直径为500~600 nm;以高压汞灯为光源,以ZnO粉体为光催化剂,对有机染料罗丹明B进行了光降解实验,光降解90 min后,其去除率达到93.3%。     

N,N’,N义-三（3-吡啶基）均苯三甲酰胺的合成及晶体结构

为确定有机晶体中的分子排列,以均苯三甲酸、氯化亚砜、3-氨基吡啶为原料,采用酰胺缩合反应合成N,N’,N″-三(3-吡啶基)均苯三甲酰胺(TPTA),并研究其晶体结构.利用核磁共振氢谱、红外光谱、X射线粉末衍射以及X射线单晶衍射对其进行表征.结果发现:TPTA晶体为三方晶系,空间群为P 3-,晶胞参数a=1.400 48(2)nm,b=1.400 48(2)nm,c=0.848 98(3)nm,α=90°,β=90°,γ=120°,Z=2,V=1.442 05(6)nm3,Dc=1.003 g/cm3,μ=0.07 mm-1,F(000)=450.0,R1=1.101,wR2=0.343,S=1.52.研究结果表明:TPTA分子间通过氢键结合,形成了一种含有孔隙直径约为1.087 nm的有机多孔结构.