高稳定亮发光的Cs3Cu2Cl5金属卤化物的制备研究

本文首次选用抗坏血酸(V_C)作有机配体,在室温下利用反溶剂结晶法成功制备出高稳定亮发光的Cs₃Cu₂Cl₅金属卤化物。通过X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)和其它手段对材料进行结构和光学性能表征。结果表明,以V_C配体封端的Cs₃Cu₂Cl₅的荧光量子产率(PLQYs)达到96.79%,在大气环境下经过12天仍能保持60.1%荧光发射效率,有效解决因Cu⁺易被氧化导致低的PLQYs和稳定性差的问题。     

聚乙烯胺/Cu3（BTC）2-MMT-NH2混合基质膜的制备及气体传递性能

采用阳离子交换与Cu₃(BTC)₂原位合成相结合制备Cu₃(BTC)₂-MMT,同时,借助3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基功能化制备Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料。然后,将杂化材料添加到聚乙烯胺(PVAm)基质中作为选择性涂层涂覆到聚砜(PSf)支撑体上,制备了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜。通过XRD和FTIR对杂化材料的晶态结构和化学结构进行了表征,同时采用ATR-FTIR证实了Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料与PVAm基质之间存在氢键相互作用。系统性研究了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜中MMT阳离子交换量、Cu₃(BTC)₂-MMT与KH550的质量比、Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂的负载量、操作压力、湿膜厚度、操作温度以及混合气作为原料气对膜CO₂渗透性、CO₂/N₂选择性的影响。结果表明：在纯气气氛,操作温度为25℃、操作压力为1 bar(1 bar=0.1 MPa)的条件下,当Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂负载量为3%(质量)时,膜的气体分离性能最优,CO₂渗透率为203 GPU(1GPU=10^-6 cm³·cm^-2·s^-1·cmHg^-1,1 cmHg=1333.22 Pa),CO₂/N₂选择性为100.7,远高于添加MMT、Cu₃(BTC)₂和MMT/Cu₃(BTC)₂混合物的混合基质膜。这是由于Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂具有层间快速传递通道且与聚合物基质有良好的相容性。此外,混合气测试条件下,混合基质膜运行360 h,仍能保持优异的CO₂分离性能稳定性。     

聚乙烯胺/Cu3（BTC）2-MMT-NH2混合基质膜的制备及气体传递性能

采用阳离子交换与Cu₃(BTC)₂原位合成相结合制备Cu₃(BTC)₂-MMT,同时,借助3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)氨基功能化制备Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料。然后,将杂化材料添加到聚乙烯胺(PVAm)基质中作为选择性涂层涂覆到聚砜(PSf)支撑体上,制备了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜。通过XRD和FTIR对杂化材料的晶态结构和化学结构进行了表征,同时采用ATR-FTIR证实了Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂杂化材料与PVAm基质之间存在氢键相互作用。系统性研究了PVAm/Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂混合基质膜中MMT阳离子交换量、Cu₃(BTC)₂-MMT与KH550的质量比、Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂的负载量、操作压力、湿膜厚度、操作温度以及混合气作为原料气对膜CO₂渗透性、CO₂/N₂选择性的影响。结果表明：在纯气气氛,操作温度为25℃、操作压力为1 bar(1 bar=0.1 MPa)的条件下,当Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂负载量为3%(质量)时,膜的气体分离性能最优,CO₂渗透率为203 GPU(1GPU=10^-6 cm³·cm^-2·s^-1·cmHg^-1,1 cmHg=1333.22 Pa),CO₂/N₂选择性为100.7,远高于添加MMT、Cu₃(BTC)₂和MMT/Cu₃(BTC)₂混合物的混合基质膜。这是由于Cu₃(BTC)₂-MMT-NH₂具有层间快速传递通道且与聚合物基质有良好的相容性。此外,混合气测试条件下,混合基质膜运行360 h,仍能保持优异的CO₂分离性能稳定性。     

AlF3-CsH5(PO4)2中温质子导体电解质的制备及性能

提出了一种磷酸五氢铯(CsH₅(PO₄)₂)与氟化铝(AlF₃)形成P-OH…F氢键的方法,同步提高了固体质子导体CsH₅(PO₄)₂的热机械稳定性和导电率。结果表明,AlF₃-CsH₅(PO₄)₂复合电解质即使在250℃的高温下也能保持坚固的固态,这比纯CsH₅(PO₄)₂的熔化温度提高了100℃。同时,在AlF₃-CsH₅(PO₄)₂复合电解质中,由于P-OH…F氢键的协同作用和CsH₅(PO₄)₂固有的质子导电性能,使得AlF₃-CsH₅(PO₄)_2<...     

Sr3Y1.98(BO3)4:0.02Sm3+荧光粉的制备及光谱性质

用高温固相反应法合成了Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺橙红光荧光粉，研究了样的晶体结构性质和发光性质。荧光粉的激发光谱由宽带峰和锐峰组成。其中宽带峰位于紫外区，来自O^2-→Sm³⁺的电荷迁移带跃迁；锐峰位于近紫外和可见光区，来自Sm³⁺的f-f跃迁吸收。在403 nm的光激发下，Sr₃Y_1.98(BO₃)₄:0.02Sm³⁺的发射光谱展示出两个较弱的发射峰(⁴G_5/2→⁶H_5/2,566 nm;⁴G_5/2→⁶H_9/2,649 nm)和一个较强的发射峰(⁴G_5/2→^6...     

V4+和V5+比例对钒磷氧催化NO2氧化环己烷性能的影响

采用浸渍法制备不同钒价态结构的钒磷氧(VPO)复合氧化物催化剂,测试其对NO₂氧化环己烷制备己二酸的催化性能,并采用XRD、XPS、H₂-TPR和UV-Vis DRS等手段进行表征,考察不同过渡金属掺杂对VPO中钒价态结构的影响,以及催化氧化环己烷性能的影响。研究结果表明,过渡金属的引入能够改变VPO中β-VOPO₄和(VO)₂P₂O₇两种晶相结构,从而调变V⁵⁺和V⁴⁺的比例,且钒的价态比例对NO₂氧化环己烷反应具有重要影响。同时含有V⁵⁺和V⁴⁺的M/AlVPO催化剂的催化性能明显高于纯V⁵⁺的β-VOPO₄和纯V⁴⁺的(VO)₂P₂O₇催化剂。其中,以V⁴⁺/V⁵⁺为0...     

(NH4)2S吸收净化冶炼烟气中SO2回收硫资源的方法

采用(NH₄)₂S溶液吸收净化高浓度SO₂烟气,得到(NH₄)₂S₂O₃和NH₄HSO₃的混合溶液并转移至高压反应釜中,控制反应条件,两种物质发生自氧化还原反应,生成硫磺和(NH₄)₂SO₄.实验考察了吸收SO₂过程和自氧化还原过程的影响条件,结果表明:在pH=3～7,SO₂气体流速300 ml·min^-1,(NH₄)₂S浓度为0.2～1.2 mol·L^-1,常温条件下,烟气中二氧化硫的吸收率达到99.8%以上,且无H₂S生成;在pH=2.5～3.0,温度为130℃条件下,反应进行1 h,硫磺收率达到95%以上,溶液经过蒸发结晶得到(NH₄)₂SO₄.用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱(XRF)对硫磺和硫酸铵进行表征分析,结果表明:硫磺的纯度为99.14%,硫酸铵中氮元素含量为23.6%.     

水溶性聚磷酸铵-尿素硝酸铵-氯化钾体系在5℃下的固液相平衡研究

采用动态法测定了APP(水溶性聚磷酸铵,18-58-0)-[CO(NH₂)₂-NH₄NO₃]-KCl-H₂O体系及其子体系APP(18-58-0)-[CO(NH₂)₂-NH₄NO₃]-H₂O、KCl-[CO(NH₂)₂-NH₄NO₃]-H₂O、APP(18-58-0)-KCl-H₂O在5℃下的固液相平衡数据,利用XRD分析平衡固相物相组成。结果表明：APP(18-58-0)-[CO(NH₂)₂-NH₄NO₃]-H₂O、KCl-[CO(NH₂)₂-NH₄NO_3...     

聚氨酯/纳米二氧化硅有机-无机杂化材料的制备与性能

以自制的端异氰酸酯基聚丁二烯(ITPB)为基体,纳米二氧化硅(SiO₂)为交联固化剂,采用预聚体法制备了一系列不同纳米SiO₂含量的有机-无机杂化材料。阐述了其制备机理,研究了不同固化条件对有ITPB/SiO₂杂化材料力学性能的影响,并对其进行了动态力学分析和X射线衍射分析。结果表明：室温固化14 d后,110℃固化24 h,杂化材料的综合力学性能最佳。纳米SiO₂的添加量越多,杂化材料的储能模量越大。添加质量分数12%的纳米SiO₂杂化材料的抗湿滑性能和操控性能最好,纳米SiO₂添加质量分数为8%时,杂化材料的滚动阻力最小。     

掺铕钼酸钆发光材料的制备及性质研究

以氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、钼酸铵(H₈Mo N₂O₄)、柠檬酸(C₆H₈O₇)为原料,采用超声波辅助溶胶-凝胶法成功制备了Gd₂(Mo O₄)₃:Eu³⁺荧光粉发光材料。讨论了Eu离子掺杂浓度和前驱体是否煅烧对荧光材料性能的影响,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(LS)对材料进行表征和分析。结果表明：在403 nm最优激发波长激发下,材料的发射峰位于470～530nm之间,Eu离子掺杂浓度及是否煅烧都会对材料的形貌和发光性能产生影响。     

PtCu双金属纳米材料合成及其硝基苯加氢性能研究

利用Cu(acac)₂、Cu(NO₃)₂·3H₂O、CuCl₂和Cu(Ac)₂·H₂O为铜源,Pt(acac)₂为铂源,在1-十八烯体系下液相还原制备出了不同的PtCu双金属纳米材料,研究了PtCu双金属纳米材料的硝基苯液相加氢性能。结果表明,合金化程度极大影响催化性能。     

新型稀土碘酸盐K2Y(IO3)5的合成、结构及光学性质

本文采用水热法合成了一例新的稀土碘酸盐K₂Y(IO₃)₅,通过单晶X射线衍射对其结构进行了解析。结果表明：K₂Y(IO₃)₅属三斜晶系,■空间群,晶胞参数a=10.069(6)?,b=8.418(1)?,c=11.754(2)?,α=109.664(5)°,β=90.518(6)°,γ=91.565(5)°,Z=2;其晶体结构是由K—O多面体连接零维[Y₂(IO₃)₁₀]^4-阴离子基团构成。采用紫外-可见-近红外漫反射光谱研究其透光范围,表明K₂Y(IO₃)₅透光范围为0.25～12.46 μm。采用TG-DSC分析了其热稳定性质,热分解温度为365℃。此外,采用第一性原理计算了K₂Y(IO₃)₅的能带结构,结果表明I-5p、O-2p轨道主...     

油田聚合物污染物降解方法实验研究

简介油田污染物处理方法,对目前常用的生物处理法、物理处理法、化学处理法等废水处理方法进行对比研究,重点介绍Fenton氧化法处理油田污染物实验的研究;通过制备零价金属作为催化削,将其应用于非均相体系催化Na₂S₂0₈氧化降解油田污染物,考察了温度、催化剂用量、金属离子、pH对降解性能的影响以及C0D的去除率,筛选出最优的催化剂,拓宽反应体系的酸碱度与温度使用范围。采用实验还原法筛选出零价金属催化剂,将具有高催化活性的零价铜催化剂用于油田污染物的催化分解。结果表明,当实验条件为T=45℃,pH=11,Na₂S₂0₈的质量浓度为10%(基于质量浓度为0.6%的羟丙基瓜尔胶溶液),催化剂铜的用量为10%(基于氧化剂的用量)时,羟丙基瓜尔胶,聚丙烯酰胺(PAM),羧甲基纤维素(CMC)等油田高聚物经过4 h的反应,C0D去除率达到85%以上。     

溶剂热浸渍法制备高稳定性Zn(OAc)2/SiO2催化剂及其催化合成苯氨基甲酸甲酯

Zn(OAc)₂对由碳酸二甲酯（DMC）和苯胺合成苯氨基甲酸甲酯（MPC）的反应具有优异的催化性能,但存在易失活、不能重复使用的缺点。为此,以DMC为溶剂,利用溶剂热浸渍法制备Zn(OAc)₂/SiO₂催化剂,并对其催化性能进行了研究。利用XRD、FTIR和TG-DTA等方法对其进行了表征,结果表明,Zn(OAc)₂/SiO₂催化剂表面存在Zn(OAc)₂和ZnO,且其在SiO₂表面分散较好;优化了Zn(OAc)₂/SiO₂催化剂的反应条件,当反应温度为190℃、反应时间为5h、苯胺与DMC的摩尔比为1∶20、催化剂与苯胺质量比为0.2时,苯胺的转化率为97.2%,MPC的选择性为89.4%。和等体积浸渍法制备的催化剂相比,溶剂热浸渍法制备的Zn(OAc)₂/SiO₂催化剂具有较好的稳定性,重复使用7次,苯胺的转化率下降至79.1%,MPC的选择性下降至79.2%。Zn(OAc)₂/SiO₂活性下降的原因是由于ZnO的生成,并对其进行了再生,再生后的催化剂活性与新鲜催化剂接近。     

乳化剂组成对丁腈橡胶3355性能的影响

分析对比了由碳原子数分别为10～13的四种烷基苯磺酸(C₁₀～C₁₃)混合而成的两种乳化剂(E₁、E₂)对丁腈橡胶NBR3355的50 min 300%定伸应力(σ)、拉伸强度(τ)和扯断伸长率(λ)等力学性能及扭矩(F_L、F_H)、硫化时间(t₂₅、t₅₀、t₉₀)等硫化特性的影响。结果表明,相同乳化剂制备的NBR3355的σ和τ及λ各自比较接近,扭矩和硫化时间均有微小波动,但E₁和E₂两种不同乳化剂制备的NBR3355性能比较,σ₂和F_H2分别低于σ₁和F_H1,τ₂、λ₂和F_L2分别高于τ₁、λ₁和F_L1,t_25-2     

水热法稀土掺杂LaF3发光材料的制备及其荧光性能研究

稀土掺杂LaF₃发光材料因具有优越的物理与化学性能,已广泛应用于LED显示、照明节能、光学通讯和荧光探针等领域。笔者以氧化镧、氧化铕、硝酸、氟化钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,采用简单水热法合成了LaF₃∶Eu³⁺红色荧光粉,并探讨pH值、反应温度以及表面活性剂用量对产物的物相结构、形貌尺寸和荧光性能的影响。研究结果表明:水热产品均是六方晶系的LaF₃∶Eu³⁺纳米晶,晶粒尺寸介于20~100 nm内。荧光结果表明:LaF₃∶Eu³⁺纳米晶在397 nm(7F0→5L6)光源激发下表现出良好的橙红色发射(592 nm,5D0→7F1)。当Eu^3+离子掺杂摩尔浓度为9%时,样品的荧光强度达到最大值,更高的Eu掺杂浓度会引起荧光猝灭。     

Cu(Qc)2强化Pebax混合基质膜分离CO2

为了提高Pebax-1657的CO₂分离性能,本文制备了对CO₂有吸附作用的金属有机骨架Cu(Qc)₂,将其加入到Pebax-1657基质中,制备混合基质膜,用于CO₂的气体分离。通过扫描电子显微镜、热重分析、红外光谱和X射线衍射对溶液浇铸法制备的膜进行表征,通过膜的气体渗透性能测试考察填料含量、操作压力和混合气对膜气体渗透性能的影响。结果表明,Cu(Qc)₂在Pebax基质中随机有效地堆叠形成了高选择性的气体传输通道,极大地提高了CO₂/N₂的选择性。随着Cu(Qc)₂填充量的增加,CO₂渗透系数和CO₂/N₂选择性均呈现先上升后下降的趋势。当Cu(Qc)₂的质量分数为3%时,呈现最佳的CO₂/N₂分离性能,CO₂ 渗透系数和CO₂/N₂选择性分别为102Barrer和84,与Pebax-1657膜相比,分别提高了45.7%和40.0%,突破了Robeson分离上限,表明该混合基质膜在CO₂的分离应用上具有潜力。     

荧光素钠染料掺杂二氧化硅粒子的制备及其在3D打印中的应用

荧光素钠(FSS)在聚集状态下会出现荧光淬灭问题,利用与SiO₂纳米材料复合避免了FSS与光聚物共混引起荧光染料的聚集。利用反相微乳液法将FSS掺入SiO₂纳米粒子中,使用阳离子聚电解质聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)作为偶联剂,制备了稳定、可分散于3D打印材料的荧光纳米二氧化硅(FSS-SiNPs)。采用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、Zeta电位测试、紫外吸收光谱、荧光发射光谱对FSS-SiNPs杂化粒子进行表征,结果表明合成了FSS-SiNPs杂化粒子;与FSS的荧光光谱进行对比,FSS-SiNPs杂化粒子表现出较高的荧光强度;染料泄露性能测试表明,FSS-SiNPs杂化粒子在乙醇溶液中浸泡12 h后,荧光强度逐渐稳定并保持在95%左右。随着温度的升高,3D打印件的热稳定性和光稳定性均有所下降,但是相比于FSS制备的打印件,FSS-SiNPs制备的打印件热稳定性和光稳定性分别提高了14%、21%。     

基于UiO–66–NH2@Eu–MOFs比率荧光探针的构建及其对PO43–检测

以发射蓝色荧光的Ui O–66–NH₂和发射红色荧光的Eu–MOFs为荧光基团，构建了比率荧光探针(Ui O–66–NH₂@Eu–MOFs)，成功应用于环境水样中的微量PO₄^3–的检测。将发射蓝色荧光UiO–66–NH₂与发射红色荧光Eu–MOF结合，构建了测定环境水样中的微量PO₄^3–的比率荧光探针。结果表明：当PO₄^3–存在时，由于配体–金属电荷转移(LMCT)效应的减弱，导致UiO–66–NH₂的荧光增强；另一方面，PO₄^3–和Eu³⁺的强配位作用将阻止配体–金属的能量转移(LMET)，破坏了“天线”效应并导致Eu–MOF的荧光猝灭，在最优条件下，F₄₄₅/F₆₃₃与PO₄^3–在1～12μmol/L浓度范围内呈现...     

面向生物甲烷分离的不同金属配位金属-有机骨架材料的分子设计

采用巨正则Monte Carlo法（GCMC）,对CH₄ /CO₂混合气体体系基于金属-有机骨架材料（MOFs）的吸附分离进行了模拟研究。吸附分离材料涉及3个系列（M-MOF-74、M-MIL-53和[M（atz）（bdc）_0.5]）（M=Mg,Co,Ni,Zn,Al,Cr）不同金属配位的8种MOF材料。研究表明,Mg-MOF-74的CO₂吸附性能在高压下优于其他材料;在低压时,拥有大量氨基官能团的[Zn（atz）（bdc）_0.5]和[Co（atz）（bdc）_0.5]材料有更高效的CO₂分离性能。通过径向分布函数和CO₂吸附构型快照重叠图进一步分析发现,各个系列材料不同金属配位对CO₂吸附构型的影响造成了材料吸附分离性能有较大的不同。研究结果能够为实验上设计和开发新型高效CO₂和CH₄吸附分离MOFs材料提供启发。