检索结果-内蒙古大学图书馆

物理化学学报 2020年第1期36卷 188-196页

作者：任熠刘清宇赵艳霞杨祁何圣贵中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京分子科学国家研究中心北京100190 中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心北京100190

金属正离子与甲烷的反应活性有着广泛的研究,但已报道的离子分子反应通常在单次碰撞或低碰撞能条件下发生。本文介绍最近搭建的一个由迁移管与离子漏斗组成的离子分子反应装置,在多次碰撞与可变碰撞能条件下研究离子分子反应。离子源产... 详细信息

金属正离子与甲烷的反应活性有着广泛的研究,但已报道的离子分子反应通常在单次碰撞或低碰撞能条件下发生。本文介绍最近搭建的一个由迁移管与离子漏斗组成的离子分子反应装置,在多次碰撞与可变碰撞能条件下研究离子分子反应。离子源产生的Au+在迁移管内与甲烷反应,经漏斗与离子阱收集后由质谱检测。该反应装置的反应气压可达100Pa,且离子与分子的碰撞能可通过迁移管与离子漏斗间的电势差调节。利用该装置,我们研究了闭壳层Au+离子与甲烷的反应,并观测到碳―碳偶联产物Au C2H4+生成。密度泛函理论计算表明经由Au―CH2与Au―CH3物种的两条反应通道均可发生碳―碳偶联反应(Au++2CH4→Au C2H4++2H2)。离子轨迹模拟表明迁移管与漏斗间的电场可提供足够的碰撞能促进碳―碳偶联反应发生。

关键词：金甲烷离子分子反应碳―碳偶联质谱

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Pd插层NbSe2化合物的制备、晶体结构和电学性质研究

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无机材料学报 2020年第4期35卷 505-510,I0002,I0003页

作者：黄冲赵伟王东卜克军王思顺黄富强中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

通过固相反应法合成一系列插层化合物PdxNbSe2 (x=0~0.17)。它们与2H-NbSe2相同,属于六方晶格,空间群为P63/mmc。Pd占据NbSe2层间的八面体空位。随着Pd含量的增加,晶格常数c线性增大,而a几乎不变。X射线单晶衍射结果表明,Pd0.17NbSe2的... 详细信息

通过固相反应法合成一系列插层化合物PdxNbSe2 (x=0~0.17)。它们与2H-NbSe2相同,属于六方晶格,空间群为P63/mmc。Pd占据NbSe2层间的八面体空位。随着Pd含量的增加,晶格常数c线性增大,而a几乎不变。X射线单晶衍射结果表明,Pd0.17NbSe2的晶格常数为a=b=0.34611(2)nm,c=1.27004(11)nm。每个Pd原子与六个Se原子键合形成[PdSe6]八面体来连接相邻的Nb-Se层,使晶体结构变得更加稳定,从而提高化合物的热稳定性。电学测试表明,随着Pd含量的增加, PdxNbSe2的剩余电阻比减小。此外,超导转变温度也随着Pd含量的增加而下降,说明Pd的引入不利于NbSe2的超导态。

关键词： PdxNbSe2 过渡金属硫族化合物晶体结构超导

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基于密度泛函理论的高精度有机分子化学位移在线计算系统平台

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波谱学杂志 2021年第1期38卷 22-31页

作者：李骞唐亚林向俊锋分析测试中心北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所北京100190 分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能的大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展1H和13C核磁共振化学位移的精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测.本文建立了一个基... 详细信息

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能的大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展1H和13C核磁共振化学位移的精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测.本文建立了一个基于密度泛函理论的高精度有机分子化学位移在线计算系统平台,能够在线交互式完成分子量小于800的分子的化学位移计算服务.该系统平台工具能加快构建分子结构与核磁共振谱图的映射关系过程,为有机分子核磁共振谱图的高效指认,以及结构精确解析提供一个新的有力支撑.

关键词：化学位移密度泛函理论屏蔽张量

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基于结构调节碳材料的掺氮种类和含量及其超级电容器储能应用

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无机材料学报 2021年第7期36卷 766-772,I0007-I0011页

作者：孙鹏张绍宁毕辉董武杰黄富强中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 上海科技大学物理科学与技术学院上海200031 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

碳材料是极具潜力的超级电容器电极材料,但是其容量较低。异质原子掺杂,尤其是氮掺杂,是大幅度提高碳材料电化学性能的有效方法。但是在碳材料中实现高含量的活性氮掺杂仍极具挑战。本研究通过Si–O–Si网络和氧化铝之间的相互作用成功... 详细信息

碳材料是极具潜力的超级电容器电极材料,但是其容量较低。异质原子掺杂,尤其是氮掺杂,是大幅度提高碳材料电化学性能的有效方法。但是在碳材料中实现高含量的活性氮掺杂仍极具挑战。本研究通过Si–O–Si网络和氧化铝之间的相互作用成功调节碳材料的掺氮种类及其含量。除此之外,通过调节前驱体组成,碳材料的结构可以从珊瑚状转变为三维结构。在反应中,氧化物中的氧原子可以和碳材料中氮原子成键,氮原子不易逃离,从而实现高含量氮掺杂(5.29at%@1000℃)。另一方面,相互作用使碳材料孔体积增大(1.78 m^(3)·g^(-1))和孔径分布加宽(0.5~60 nm)。因此,获得的富氮掺杂碳材料具有302 F·g^(-1)@1 A·g^(-1)的高容量和177 F·g^(-1)@120 A·g^(-1)的杰出倍率性能。此独特的固氮方法是一种有潜力的制备高性能超级电容器电极材料的策略。

关键词：碳材料氮原子固定相互作用形貌设计超级电容器

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基于烟雾箱模拟的己烯醇与O 3气相反应的动力学研究

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环境科学研究 2021年第1期34卷 41-53页

作者：王振陈梅芳佟胜睿陈怡李伟然张欣然葛茂发中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院城市环境研究所区域大气环境卓越研究中心福建厦门361021 安徽师范大学化学与材料科学学院安徽芜湖241000

为了研究O 3与挥发性不饱和醇的动力学常数以及反应活性差异的原因,使用绝对速率法在烟雾箱中对5种己烯醇和O 3的反应动力学进行研究.结果表明:Z-2-己烯-1-醇、E-2-己烯-1-醇、Z-4-己烯-1-醇、E-4-己烯-1-醇、5-己烯-1-醇与O 3在298 K、... 详细信息

为了研究O 3与挥发性不饱和醇的动力学常数以及反应活性差异的原因,使用绝对速率法在烟雾箱中对5种己烯醇和O 3的反应动力学进行研究.结果表明:Z-2-己烯-1-醇、E-2-己烯-1-醇、Z-4-己烯-1-醇、E-4-己烯-1-醇、5-己烯-1-醇与O 3在298 K、101325 Pa下的反应动力学常数分别为(8.94×10^-17±0.80×10^-17)、(13.95×10^-17±0.48×10^-17)、(8.82×10^-17±0.31×10^-17)(10.01×10^-17±1.03×10^-17)和(0.82×10^-17±0.04×10^-17)cm 3(molecule·s),并通过理论计算结果来解释和讨论动力学常数的变化趋势,发现不同烯醇与O 3反应的活性会受到—OH和双键相对位置的影响.通过试验所得动力学数据与大气氧化剂平均浓度计算得到各种己烯醇的大气寿命,发现O 3、OH自由基和NO 3自由基在消除Z-2-己烯-1-醇、E-2-己烯-1-醇、Z-4-己烯-1-醇和E-4-己烯-1-醇的过程中均属于竞争反应,但在高O 3污染地区,这4种己烯醇的消除是由O 3所主导的,5-己烯-1-醇因结构的原因,其大气寿命较长,超过7 h.研究显示:O 3对这5种己烯醇的清除作用明显;研究数据为环境空气质量预测模式提供了相关的动力学参数;己烯醇中各官能团的不同位置对其与O 3反应活性的影响结果,可为类似烯醇与O 3的反应速率常数的测定和预测提供理论支持.

关键词： O 3 己烯醇反应动力学常数大气寿命

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生物分子液-液相分离的物理化学机制

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物理化学学报 2020年第1期36卷 154-168页

作者：张长胜来鲁华北京大学化学与分子工程学院物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心北京100871 北京大学定量生物学中心北京大学-清华大学生命科学联合中心北京100871

近年来,有关生物分子通过液-液相分离机制进行组织定位、功能调控的研究发展迅速。相分离产生的聚集体在众多细胞活动事件中发挥了关键作用。这些聚集体的生物功能是以相分离的物理化学性质为基础的。本文将从相分离聚集体的基本性质、... 详细信息

近年来,有关生物分子通过液-液相分离机制进行组织定位、功能调控的研究发展迅速。相分离产生的聚集体在众多细胞活动事件中发挥了关键作用。这些聚集体的生物功能是以相分离的物理化学性质为基础的。本文将从相分离聚集体的基本性质、相图、微观结构,相分离的统计热力学、实验和分子模拟研究等方面阐释相分离物理化学机制研究相关进展。对于生物分子相分离的重要功能体系进行了列举和归纳,收集了相分离研究的模式体系,探讨了生物分子相分离的生物功能同物理化学机制之间的关系,总结了生物分子相分离的调控机制和调控分子的设计方法,并对生物分子相分离物理化学机制研究的未来发展方向进行了展望。

关键词：生物分子液-液相分离液态聚集体天然无序蛋白质多价作用分子聚集的计算模拟相分离调控

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基于石墨烯光子晶体光纤的流体传感器

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物理化学学报 2022年第12期38卷 236-242页

作者：尚念泽程熠敖申姑力米热李梦文王晓愚洪浩李泽晖张晓艳符汪洋刘开辉刘忠范北京大学前沿交叉学科研究院人工微结构与介观物理国家重点实验室北京100871 北京石墨烯研究院(BGI) 北京100095 北京大学化学与分子工程学院纳米化学中心北京100871 清华大学材料学院北京100084 北京大学物理学院纳光电子前沿科学中心量子物质协同创新中心北京100871

与传统的传感器设备阵列相比,由于结构更为简单,具有广泛检测兼容性的光纤系统逐渐成为分布式监测的有力候选者。然而,受工作机制的限制,大多数光纤传感器仍局限于对折射率等物理参数进行探测,一种用于环境化学监测的全光纤分布式传感... 详细信息

与传统的传感器设备阵列相比,由于结构更为简单,具有广泛检测兼容性的光纤系统逐渐成为分布式监测的有力候选者。然而,受工作机制的限制,大多数光纤传感器仍局限于对折射率等物理参数进行探测,一种用于环境化学监测的全光纤分布式传感系统亟待研发。本工作中,我们向化学气相沉积法生长的石墨烯光子晶体光纤(Gr-PCF)中引入了一种化学传感机制。初步结果表明,石墨烯光子晶体光纤可以选择性地检测浓度为ppb级的二氧化氮气体,并在液体中表现出离子敏感性。石墨烯光子晶体光纤与光纤通信系统的波分、时分复用技术结合后,将为实现分布式光学传感环境问题提供巨大的潜力和机会。

关键词：石墨烯石墨烯光子晶体光纤光学传感气体传感器分布式传感

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基于咔唑羧酸配体构筑铁基金属有机框架及其对CO2/CH4混合气体的分离性质

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高等学校化学学报 2020年第11期41卷 2415-2420页

作者：夏雨沛王晨雪郑金玉李娜常泽卜显和南开大学材料科学与工程学院天津市金属与分子基材料化学重点实验室天津300350 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002 中国石化石油化工科学研究院催化材料与反应工程国家重点实验室北京100083

通过咔唑羧酸配体(H3L)与三核铁簇[Fe3(μ3-O)(CH3COO)6]在水热条件下反应,合成了具有三维骨架结构的铁基金属有机框架(1).气体吸附实验结果表明,化合物1具有高的比表面积且对CO2的吸附量大于对CH4的吸附量.理想溶液吸附理论(IAST)计算... 详细信息

通过咔唑羧酸配体(H3L)与三核铁簇[Fe3(μ3-O)(CH3COO)6]在水热条件下反应,合成了具有三维骨架结构的铁基金属有机框架(1).气体吸附实验结果表明,化合物1具有高的比表面积且对CO2的吸附量大于对CH4的吸附量.理想溶液吸附理论(IAST)计算结果表明,化合物1在100 kPa及温度分别为273和298 K下对CO2/CH4(体积比为0.5∶0.5)混合气体的分离比分别为3.52和3.15,预示其可以作为一种CO2/CH4分离型材料.

关键词：金属有机框架铁基金属有机框架咔唑气体吸附分离

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“非保护型”金属胶体纳米簇形成机理研究

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物理化学学报 2020年第1期36卷 206-217页

作者：陈丽芳于聿律桑雅子程涛刘岩村上洋原田雅史王远北京大学化学与分子工程学院分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心北京100871 Department of Health Science and Clothing Environment Faculty of Human Life and EnvironmentNara Women’s UniversityNara 630-8506Japan Institute for Quantum Life Science National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology(QST)Umemidai 8-1-7Kizugawa-cityKyoto 619-0215Japan.

碱-乙二醇法制备的"非保护型"金属及合金纳米簇由表面吸附的溶剂分子和简单离子实现稳定化,它们被广泛用于制备高性能复相催化剂和研究复相催化剂中的尺寸、组成、载体表面基团以及修饰剂对催化性能的影响。关于此类非保护金... 详细信息

碱-乙二醇法制备的"非保护型"金属及合金纳米簇由表面吸附的溶剂分子和简单离子实现稳定化,它们被广泛用于制备高性能复相催化剂和研究复相催化剂中的尺寸、组成、载体表面基团以及修饰剂对催化性能的影响。关于此类非保护金属纳米簇的形成过程及机理的认识尚有待进一步深化。本文采用原位快速扫描X射线吸收精细结构谱(QXAFS)、原位紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、透射电子显微镜和动态光散射技术研究了碱-乙二醇法合成中非保护型金属胶体纳米簇的形成过程与机理。结果表明,在碱-乙二醇法合成非保护型Pt金属纳米簇的过程中,室温下即有部分Pt(IV)被还原至Pt(II)。随着反应温度的升高,OH-逐渐取代与Pt离子配位的Cl-,在Pt―Pt键形成之前,反应体系的UV-Vis吸收光谱中可观察到明显的纳米粒子的散射信号,原位QXAFS分析表明Pt纳米簇是由Pt氧化物纳米粒子还原所形成的;在Ru金属纳米簇的形成过程中,OH-首先取代了Ru Cl3中的Cl-,形成羟基配合物Ru(OH)63-,后者进一步缩合形成氧化钌纳米粒子,最终Ru金属纳米簇由乙二醇还原氧化钌纳米粒子形成。由于先形成了氧化物纳米粒子,后续的还原反应被限制在氧化物纳米粒子内,使最终得到的非保护型金属纳米簇具有尺寸小、分布窄的特点。本工作所获得的知识对发展高性能能源转化催化剂、精细化学合成催化剂、传感器等功能体系具有重要意义。

关键词：金属纳米簇非保护型金属纳米簇形成机理铂纳米簇钌纳米簇

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氧化还原对Lindqvist型多金属氧簇复合物自组装的动态调控

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物理化学学报 2020年第9期36卷 117-123页

作者：张静王丽娜陈晓飞王玉峰牛成艳吴立新唐智勇山西大学应用化学研究所太原030006 国家纳米科学中心纳米系统与层次结构制造重点实验室北京100190 山西大学化学化工学院太原030006 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室长春130012

自组装的动态调控对材料科学的发展至关重要,它在智能材料和器件的开发中具有巨大的潜力。多金属氧簇是一类纳米尺度的无机功能簇,尤其是当它被有机组分共价修饰或者非共价修饰之后,已经发展成为超分子自组装中优异的构筑基元之一。多... 详细信息

自组装的动态调控对材料科学的发展至关重要,它在智能材料和器件的开发中具有巨大的潜力。多金属氧簇是一类纳米尺度的无机功能簇,尤其是当它被有机组分共价修饰或者非共价修饰之后,已经发展成为超分子自组装中优异的构筑基元之一。多金属氧簇是典型的刺激响应功能团簇,光化学或电化学方法可将其还原为混合价态,即使经历了逐步的多电子氧化还原后多金属氧簇的结构仍保持不变。多金属氧簇独特的光致变色使其表现出不同的光物理性质,这激励着我们去开发基于多金属氧簇复合物的动态自组装。Lindqvist型六钼酸盐簇[Mo6O19]2-是负电荷数目最少的多金属氧簇之一,是构筑新颖组装结构的理想构筑基元。本文在乙腈溶剂中用十八烷基三甲基铵替换Lindqvist型多金属氧簇复合物(TBA)2[Mo6O19]的抗衡离子,通过简单的替换方法制备了一种单链表面活性剂包覆的多金属氧簇复合物(ODTA)2[Mo6O19]。通过核磁共振氢谱、红外光谱、热重分析和元素分析表征了多金属氧簇复合物的结构。复合物(ODTA)2[Mo6O19]在乙腈和异丙醇(体积比是4比1)中的溶液在经过交替的紫外光照和空气氧化后表现出了可逆的光致变色性质。复合物的溶液经紫外光照后由浅黄色快速变成蓝色。紫外可见吸收光谱在751 nm处出现的宽吸收带归属于MoV→MoVI的价间电荷转移跃迁,这表明还原态多金属氧簇的形成。经过空气氧化之后蓝色褪去。这种可逆的光致变色可以多次循环实现。扫描电镜、透射电镜和X射线衍射的测试证实了复合物在乙腈和异丙醇中形成了螺旋形貌的组装体。更有意义的是,复合物在光致变色的同时发生了从螺旋条带到球形组装体的形貌转变。光致变色过程中的形貌演变是从短螺旋条带经过海胆型聚集体变为球形组装体。最重要的是,经过空气氧化后螺旋组装体可以再次恢复,表明这是由氧化还原刺激驱动的可逆形貌转变。X射线光电子能谱和核磁共振氢谱的测试表明,氧化还原调控的可逆自组装是由无机簇与有机阳离子之间静电吸引力和无机簇之间静电排斥力的变化所驱动的。此研究结果将有助于更好地理解动态自组装的机理,并有助于推动先进智能材料的精准制备。

关键词：多金属氧簇形貌调控氧化还原光致变色动态自组装

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