检索结果-内蒙古大学图书馆

化学学报 2025年第2期83卷 139-151页

作者：陈荣魏保生中南大学化学化工学院长沙410083

低氧化态主族元素化学在主族化学中占据重要地位,该领域的研究成果不仅可以丰富化学键理论内涵,而且在金属有机及催化、小分子活化与转化等方面都具有重要意义.相比于低氧化态p区元素化学, s区中碱土金属元素因电负性较低极易失去两个... 详细信息

低氧化态主族元素化学在主族化学中占据重要地位,该领域的研究成果不仅可以丰富化学键理论内涵,而且在金属有机及催化、小分子活化与转化等方面都具有重要意义.相比于低氧化态p区元素化学, s区中碱土金属元素因电负性较低极易失去两个价电子形成稳定的+2氧化态化合物,但较难形成具有高活性和强还原性的低氧化态物种,因此低氧化态碱土金属有机化学的研究充满挑战.本文概述了低氧化态碱土金属有机化学的发展历程,简要描述了已发展较为成熟的低氧化态镁化学,全面介绍了近期取得显著进展的低氧化态铍化学,重点强调了亟待突破的低氧化态钙、锶和钡化学.

关键词：低氧化态碱土金属金属有机化学铍镁钙

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以路易斯碱硼烷为氢供体电催化还原喹啉及酮

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有机化学 2024年第3期44卷 966-971页

作者：陈红斌杨思佳叶智鹏陈凯向皞月阳华中南大学化学化工学院长沙410083

以路易斯碱-硼烷络合物(LB-BH3)为氢供体,开发了一种通用的、直接的喹啉电化学还原策略,从而快速获得多种具有生物活性的1,2,3,4-四氢喹啉类化合物.此外,该方法还被成功地应用于其他双键的还原,包括C=O,N=N和C=C.该方法具有操作简单、... 详细信息

以路易斯碱-硼烷络合物(LB-BH3)为氢供体,开发了一种通用的、直接的喹啉电化学还原策略,从而快速获得多种具有生物活性的1,2,3,4-四氢喹啉类化合物.此外,该方法还被成功地应用于其他双键的还原,包括C=O,N=N和C=C.该方法具有操作简单、反应条件温和及底物范围广等特点.

关键词：硼烷电化学还原 1,2,3,4-四氢喹啉类

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共价有机框架材料用于光催化产过氧化氢

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化学进展 2024年第3期36卷 357-366页

作者：陈安淇蒋智威唐俊涛喻桂朋中南大学化学化工学院长沙410083

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的绿色氧化剂,然而其主流生产方法蒽醌法具有耗能高、安全隐患大等缺点。以水和氧气为原料,通过人工光合作用合成H_(2)O_(2)具有安全、环保和节能等特点,已成为当前研究热点。共价有机框架(COFs)因其结... 详细信息

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的绿色氧化剂,然而其主流生产方法蒽醌法具有耗能高、安全隐患大等缺点。以水和氧气为原料,通过人工光合作用合成H_(2)O_(2)具有安全、环保和节能等特点,已成为当前研究热点。共价有机框架(COFs)因其结构可调性、高比表面积、良好光催化性能等优点被广泛应用于光催化生产H_(2)O_(2)中。本文归纳了近年来COFs光催化产H_(2)O_(2)领域研究进展,分别论述了通过氧还原、水氧化以及双通道过程产生H_(2)O_(2)的反应机理。综述了通过结构设计、官能团修饰等调控COFs光学带隙、提升电荷分离能力和载流子迁移率,从而提高光催化产H_(2)O_(2)性能的方法,有助于设计出高效、稳定、可持续生产的COFs应用于光催化产H_(2)O_(2)。

关键词：共价有机框架过氧化氢光催化氧还原水氧化

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Z型Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)光催化剂的光催化还原CO_(2)性能

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无机化学学报 2024年第5期40卷 895-906页

作者：杨懿王爽王文丹陈立妙中南大学化学化工学院长沙410083

利用简单的化学还原沉积法将Cu_(2)O纳米球和Ag纳米颗粒均匀包裹在十面体BiVO_(4)表面,成功构建了一种具有高效电荷载流子分离/转移特性的Z型异质结光催化剂Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)。Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)在可见光下光催化CO_(2)还原为CO的... 详细信息

利用简单的化学还原沉积法将Cu_(2)O纳米球和Ag纳米颗粒均匀包裹在十面体BiVO_(4)表面,成功构建了一种具有高效电荷载流子分离/转移特性的Z型异质结光催化剂Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)。Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)在可见光下光催化CO_(2)还原为CO的产率可达5.37μmol·g^(-1)·h^(-1),分别是纯BiVO_(4)和Cu_(2)O的35.8倍和6.25倍。通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光(PL)光谱、瞬态光电流响应(TPC)和电化学阻抗谱(EIS)对Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4)的晶体结构、形貌、组成、能带结构和吸光能力等进行了系统表征分析,并提出了其光催化体系还原CO_(2)的催化机理。

关键词： Ag-Cu_(2)O/BiVO_(4) Z型异质结光催化CO_(2)还原可见光照射

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含能材料三种生成热计算方法的比较

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火炸药学报 2023年第11期46卷 971-983,I0004页

作者：刘玥易平平林晨晨刘超易小艺何飘中南大学化学化工学院湖南长沙410083

为了探究目前常用的3种辅助方法(原子化能、原子当量和等键反应方法)计算的生成热(HOF)值的精确性,首先在B3LYP/6-311G(d,p)理论水平下对160种新型含能分子做了结构优化和频率计算,在MP2/6-311++G(d,p)理论水平下对分子进行单点能计算;... 详细信息

为了探究目前常用的3种辅助方法(原子化能、原子当量和等键反应方法)计算的生成热(HOF)值的精确性,首先在B3LYP/6-311G(d,p)理论水平下对160种新型含能分子做了结构优化和频率计算,在MP2/6-311++G(d,p)理论水平下对分子进行单点能计算;分别读取热力学数值与电子能量后利用3种常用的辅助方法(原子化能方法、等键反应方法和原子当量方法)计算HOF值,与G4(MP2)-6X方法结合原子化能方法计算的HOF值进行回归分析,分别拟合了其相关系数;建立了线性回归方程,可采用该方程结合B3LYP/6-311G(d,p)//MP2/6-311++G(d,p)理论水平获得G4(MP2)-6X方法的计算精度;计算了160个物质在不同理论水平和生成焓计算方法下的生成焓。结果表明,3种方法的相关性为:原子化能方法>等键反应方法>原子当量方法。

关键词：量子化学含能材料标准摩尔生成热原子化能法原子当量法等键反应法 G4(MP2)-6X

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面向水处理与有机溶剂回收的太阳能界面蒸发系统与材料

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化工进展 2023年第1期42卷 178-193页

作者：毛停停李双福黄李茗铭周川玲韩凯中南大学化学化工学院湖南长沙410083

海水淡化是缓解全球淡水资源短缺的重要途径,但传统海水淡化技术受限于过大的能源消耗,而太阳能界面蒸发技术因高蒸发效率、可持续性和低成本等优点引起了人们极大的关注。太阳能界面蒸发技术利用光热转换材料将光捕获并高效地转化为热... 详细信息

海水淡化是缓解全球淡水资源短缺的重要途径,但传统海水淡化技术受限于过大的能源消耗,而太阳能界面蒸发技术因高蒸发效率、可持续性和低成本等优点引起了人们极大的关注。太阳能界面蒸发技术利用光热转换材料将光捕获并高效地转化为热能,随之将热量传递给水分子将其蒸发收集而实现净化。本文综述了近年太阳能界面蒸发系统结构设计的演变,总结了新兴的光热材料如金属基等离子体材料、碳基材料、半导体材料、生物质材料等在海水淡化、污水处理等方面的研究,并基于系统设计理念提出了太阳能蒸发技术应用于有机溶剂纯化领域的可能性。在此基础上,对太阳能界面蒸发技术的前景和面临的挑战进行了总结,提出了太阳能界面蒸发技术与蒸汽发电、光催化、光解水产氢等多种技术的耦合。

关键词：太阳能界面蒸发海水淡化光热材料有机溶剂纯化

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基于场致应变的钛酸铋钠基压电纤维复合材料性能研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 2857-2866页

作者：陈宇龙汤林袁晰罗行张斗中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 中南大学化学化工学院湖南长沙410083

基于钛酸铋钠基无铅陶瓷制备压电纤维复合材料,并研究BNT基压电陶瓷纤维体积分数对复合材料的影响。研究结果表明:随压电陶瓷体积分数的增加,自由应变和顶端位移增大;当压电陶瓷体积分数为81.40%时,在0~1500 V正弦电压激励下,自由应变... 详细信息

基于钛酸铋钠基无铅陶瓷制备压电纤维复合材料,并研究BNT基压电陶瓷纤维体积分数对复合材料的影响。研究结果表明:随压电陶瓷体积分数的增加,自由应变和顶端位移增大;当压电陶瓷体积分数为81.40%时,在0~1500 V正弦电压激励下,自由应变和顶端位移最大分别达到543×10^(-6)和14.92 mm;在循环寿命实验中,经历1.0×10^(6)次循环后性能依然稳定,具有优异的耐疲劳性能,作为柔性驱动器应用前景广阔。

关键词：压电纤维复合材料钛酸铋钠场致应变驱动性能

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高性能自支撑氧催化电极基底材料的研究进展

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工程科学学报 2023年第7期45卷 1086-1100页

作者：周柯鑫杨立萱朱琳田敬李熠鑫王海燕唐有根中南大学化学化工学院长沙410083

在“碳达峰”和“碳中和”的时代背景下,电解水、金属空气电池、燃料电池等清洁能源技术由于具有能量效率高、安全性好、结构简单和清洁环保等优点受到广泛关注.然而,发生在氧催化电极上的关键反应——氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER... 详细信息

在“碳达峰”和“碳中和”的时代背景下,电解水、金属空气电池、燃料电池等清洁能源技术由于具有能量效率高、安全性好、结构简单和清洁环保等优点受到广泛关注.然而,发生在氧催化电极上的关键反应——氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)具有缓慢的动力学,很大程度上阻碍了其商业化应用.传统氧催化电极存在合成过程繁琐、可控性低、均一性差、成本高和载体催化剂易团聚等问题,限制了其催化性能.自支撑氧催化电极的高催化活性位点、高稳定性等优势可以完美解决传统电极面临的问题.本文介绍了自支撑氧催化电极基底材料的研究进展以及合成方法,并讨论了影响自支撑氧催化电极ORR/OER催化性能的因素,最后对自支撑氧催化电极未来的研发方向和发展趋势提出展望.

关键词：自支撑电极氧催化电极基底材料氧还原反应氧析出反应催化性能

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无负极钠电池负极侧关键问题及界面设计

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化学进展 2025年第4期37卷 551-563页

作者：戴嘉文谢春霖张睿李欢欢王海燕中南大学化学化工学院河南师范大学化学化工学院

相比锂离子电池，钠离子电池在资源、成本、安全、功率性能和低温性能等方面都具有较大优势。然而，目前的钠离子电池能量密度较低，为了开拓更广阔的应用空间，开发高比能钠电池是目前学术界和产业界关注的热点。近年来，无负极钠电池... 详细信息

相比锂离子电池，钠离子电池在资源、成本、安全、功率性能和低温性能等方面都具有较大优势。然而，目前的钠离子电池能量密度较低，为了开拓更广阔的应用空间，开发高比能钠电池是目前学术界和产业界关注的热点。近年来，无负极钠电池（AFSBs）因其在能量密度、工艺安全性和整体电池成本方面的优势而受到广泛关注。但该体系中存在固态电解质界面（SEI）破裂、副反应增多、枝晶无序生长以及死钠的产生易导致快速的容量衰减，电池循环寿命较短等缺陷。这些挑战可归因于以下三个关键问题：钠的高反应活性、循环过程中钠的不均匀沉积行为以及剧烈的体积膨胀。针对上述问题，本文围绕集流体-钠界面与钠-电解质界面，阐释了AFSBs负极侧促进无枝晶生长的设计方法，包括设计亲钠涂层、构建多孔骨架结构调节钠成核过程以及设计坚固的SEI界面层，进一步引导钠的均匀沉积与剥离，最终构建长寿命的AFSBs。最后展望了AFSBs的未来研究方向及应用前景。

关键词：无负极钠电池均匀沉积死钠亲钠性多孔骨架结构人工SEI

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退役NCM333正极材料热化学还原转化过程研究

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中国材料进展 2024年第5期43卷 369-373,407页

作者：闫姝璇刘洪博陈湘萍杨鹰周涛中南大学化学化工学院湖南长沙410083 湖南师范大学化学化工学院湖南长沙410081

锂离子电池日前的爆发式增长使之将在未来的3~5年内面临大量的“退役”问题。退役锂离子电池尤其是退役正极材料的高效、可持续的回收利用,是实现新能源产业碳达峰和碳中和目标的关键。主要研究了玉米秸秆对退役正极材料LiNi_(1/3)Co_(1... 详细信息

锂离子电池日前的爆发式增长使之将在未来的3~5年内面临大量的“退役”问题。退役锂离子电池尤其是退役正极材料的高效、可持续的回收利用,是实现新能源产业碳达峰和碳中和目标的关键。主要研究了玉米秸秆对退役正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)(NCM333)中有价金属的热化学还原过程,通过调控转化高价金属,选择性回收金属盐及单质,避免传统回收过程中化学试剂的添加,同时利用退役正极材料中的过渡金属特性,对玉米秸秆进行催化重整产气。使用X射线衍射仪、X射线光电子能谱等仪器分析热解后的正极材料和玉米秸秆,结果表明,玉米秸秆热解、气化产生的还原性气体和生物碳破坏了正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)中的高价金属—氧键,降低Ni,Co和Mn的金属价态,同时将Li转化为Li_(2)CO_(3)。不同的热解温度得到了不同的热解产物,较高的温度更易得到Ni-Co合金及MnO。热解还原过程中正极材料中的过渡金属对玉米秸秆热解来说是良好的催化剂,可以降低热解反应的所需温度,提升碳热反应的可能性,从而实现“废物+废物=资源”的目的。该工艺可以在不外加还原剂的情况下高效、高选择性和无污染地梯度回收有价金属,不仅提供了一条绿色可持续发展的退役锂离子电池回收路径,也为生物质的催化重整提供了一种成本低廉的催化剂的选择。

关键词：退役锂离子电池生物质裂解热化学过程有价金属选择性分离

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