检索结果-内蒙古大学图书馆

簇-金属氧化物助剂电子相互作用调控的Ru原子簇催化剂用于温和条件下合成氨反应

Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 209-218页

作者：张天华胡海慧李嘉欣高迎龙李玲玲张明远彭渲北周岩良倪军林炳裕林建新朱兵吴冬霜张林杰韩丽丽郑黎荣王秀云江莉龙福州大学化肥催化剂国家工程研究中心福建福州350002 福州大学化学学院福建福州350002 南洋理工大学材料科学与工程学院新加坡639798 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建福州350002 中国科学院高能物理研究所北京100049

氨是重要的化肥原料,也是颇具潜力的氢能源载体,对于可再生能源的储存、运输和终端利用至关重要.然而,传统Haber-Bosch工艺合成氨的反应条件苛刻,需要高温高压条件,并消耗大量化石能源及排放大量二氧化碳.可再生能源电解水制氢耦合温和... 详细信息

氨是重要的化肥原料,也是颇具潜力的氢能源载体,对于可再生能源的储存、运输和终端利用至关重要.然而,传统Haber-Bosch工艺合成氨的反应条件苛刻,需要高温高压条件,并消耗大量化石能源及排放大量二氧化碳.可再生能源电解水制氢耦合温和合成氨新技术(eHB),不仅能实现可再生能源电力的“消纳和调峰”,而且可进行低成本、跨地域长距离存储运输,并可将“绿氨”与氢能产业相结合.然而,现有的高温高压合成氨催化剂与eHB工艺相不匹配,因此,迫切需要开发温和条件下高效合成氨催化剂技术,以实现可再生能源电力电解制氢体系和合成氨技术互补融合.目前,虽然助剂对于Ru基纳米簇(≥1 nm)合成氨催化剂的影响规律已得到了广泛研究,但它们对于Ru原子簇催化剂的作用机制尚不清楚,需要进一步揭示.本文考察了Ba及Ce助剂对Ru原子簇催化剂的影响规律,并分析了其作用机制.首先,通过简单的浸渍法将Ba和/或Ce物种掺杂到Ru原子簇催化剂(2 wt%Ru ACCs),制得Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂;然后,通过一系列实验考察了这些催化剂的合成氨性能,并利用多种表征手段对其进行了深入分析.合成氨性能测试结果表明,添加Ba和Ce助剂后,2 wt%Ru ACCs催化剂的合成氨速率明显提高,在400℃和1 MPa下,Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂的合成氨反应速率达到56.2 mmolNH_(3) gcat^(-1) h^(-1),是2 wt%Ru ACCs的7.5倍,且催化剂表现出较好的稳定性,在稳定运行140 h后活性未见明显降低.球差校正电子显微镜和X射线吸收精细结构谱结果表明,负载Ba和/或Ce后,Ru以Ru_(3)原子簇形式存在.X射线吸收近边结构谱和X射线光电子能谱结果表明,Ru与Ba及Ce物种之间存在较强的簇-金属氧化物助剂电子相互作用,可促进电子转移到Ru物种,形成富电子状态的Ru,进而促使电子转移到N_(2)的p*反键轨道,提高温和条件下合成氨反应速率.利用25%N_(2)+75%D_(2)气氛下的原位红外光谱研究催化剂的合成氨反应机理,结果表明,在Ba/Ce/2 wt%Ru ACCs催化剂表面同时检测到N_(2)D_(2)物种和N_(2)D_(x)物种的振动吸收峰,说明添加Ba和/或Ce物种没有改变Ru原子簇催化剂活化N_(2)的方式,N_(2)仍是通过加氢的路径合成氨.综上,本文考察了助剂对Ru原子簇的影响规律,揭示了其作用机制,为设计高效的温和条件合成氨催化剂提供参考.

关键词：原子簇助剂 N_(2)活化合成氨电子相互作用

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NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)单颗粒微米棒偏振上转换发光及其取向示踪

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化学学报 2022年第3期80卷 244-248页

作者：胡晓柯商晓颖黄萍郑伟陈学元福建师范大学化学与材料学院福州350007 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室结构化学国家重点实验室福州350002

稀土掺杂微/纳材料的偏振上转换发光在单颗粒示踪和生物医学等领域具有广泛的应用前景.稀土离子的偏振上转换发光主要取决于其局域态的电子结构和激发态动力学.利用单颗粒偏振上转换光学测试平台对β-NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)微米棒的... 详细信息

稀土掺杂微/纳材料的偏振上转换发光在单颗粒示踪和生物医学等领域具有广泛的应用前景.稀土离子的偏振上转换发光主要取决于其局域态的电子结构和激发态动力学.利用单颗粒偏振上转换光学测试平台对β-NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)微米棒的偏振上转换发光进行了系统研究.随发射偏振角的变化,单个微米棒的上转换发光强度发生周期性改变,且来自Er;同一光谱支项的不同晶体场子能级跃迁的偏振方向不同.与光谱支项整体的上转换发光相比,其晶体场子能级上转换发光表现出更大的发射偏振度.利用Er;高度偏振的晶体场跃迁谱线,实现了对单个微米棒空间取向的动态分析,揭示了NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)微米棒作为偏振各向异性的上转换荧光探针在单颗粒取向示踪方面的潜在应用.

关键词：稀土上转换发光偏振各向异性单颗粒晶体场跃迁

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非线性光学原子响应理论及最新进展

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人工晶体学报 2023年第7期52卷 1270-1285页

作者：程曦月秘汉相洪茂椿邓水全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中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室)

二阶非线性光学晶体材料通过倍频效应转换激光频率，并且调制激光的振幅和位相，在现代制造、激光医疗、光通信，以及基础科学研究领域都有重要用途。本文简要介绍了近年来在部分响应泛函方法的基础上发展起来的非线性光学原子响应理论... 详细信息

二阶非线性光学晶体材料通过倍频效应转换激光频率，并且调制激光的振幅和位相，在现代制造、激光医疗、光通信，以及基础科学研究领域都有重要用途。本文简要介绍了近年来在部分响应泛函方法的基础上发展起来的非线性光学原子响应理论。该理论使人们能够在第一性原理计算的基础上定量评估单个组成原子及轨道对非线性光学晶体材料倍频效应的贡献。在此基础上，本团队还发展了一套普适的以物理性能为标准的基团划分方案，为确定倍频效应的功能基元提供了概念基础。本工作对该理论方法的最新进展及其带来的一些新观点，如导带的作用、原子负贡献、静态偶极矩的作用、非共价基团的压倒性贡献、线性规律等进行解释和阐述，并给出了在新材料设计中的应用实例。

关键词：原子响应理论非线性光学晶体第一性原理非共价相互作用基团划分部分响应泛函

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具有单晶到单晶转化的Cu(Ⅰ)配合物的发光性质

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无机化学学报 2024年第1期40卷 99-110页

作者：牟文龙孙振洲范思杰侯川兵李中峰韩洪亮王果杨玉平金琼花首都师范大学化学系北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 中央民族大学理学院北京100081 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

选用2-(N,N-双(二苯基膦基甲基))胺基吡啶(bdppmapy)为膦配体、二吡啶并[3,2-a∶2',3'-c]吩嗪(dppz)为氮配体、[Cu(CH_(3)CN)_(4)]BF_(4)为铜盐,在常温下进行反应,制备了3种新型Cu(Ⅰ)配合物,分别为[Cu(dppz)(bdppmapy)]_(2)(BF_(4))_(2)·H_(2)O (Cu BF_(4)-1)、[Cu(dppz)(bdppmapy)]BF_(4)(Cu BF_(4)-2)和[Cu(dppz)(bdppmapy)]BF_(4)(Cu BF_(4)-3)。获得了Cu BF_(4)-1和Cu BF_(4)-3的单晶,发现了单晶到单晶转化过程的现象,并探究了溶剂分子的存在对配合物结构和光物理性能的影响。通过单晶X射线衍射确定配合物Cu BF_(4)-1和Cu BF_(4)-3的结构,使用粉末X射线衍射(PXRD)、红外光谱(IR)和核磁共振氢谱/磷谱(~1H/^(31)P NMR)对合成的3个配合物进行结构表征。对配合物进行紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱、荧光寿命及量子产率等光物理性质的表征和分析,比较了配合物发光性质的差异,探讨了溶剂分子对配合物结构和光物理性质的影响规律。太赫兹时域光谱对配合物的研究提供了帮助。

关键词： Cu(Ⅰ)配合物弱作用力晶体结构发光性质太赫兹时域光谱

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共价有机框架-杂多酸复合材料用于非均相催化烯烃环氧化

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高等学校化学学报 2023年第12期44卷 1-8页

作者：孔祥宇廖力卢灿忠方千荣中国科学院福建物质结构研究所福州350025 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012

共价有机骨架是一种结晶性多孔材料,在非均相催化方面有着巨大的应用潜力.本文利用缺电子结构萘二酰亚胺(NDI)的衍生物作为单体,合成了一种新型功能性共价有机框架材料***-FL-2具有较大的孔径和良好的吸附性能,骨架上的NDI结构能通过π... 详细信息

共价有机骨架是一种结晶性多孔材料,在非均相催化方面有着巨大的应用潜力.本文利用缺电子结构萘二酰亚胺(NDI)的衍生物作为单体,合成了一种新型功能性共价有机框架材料***-FL-2具有较大的孔径和良好的吸附性能,骨架上的NDI结构能通过π-阴离子作用与杂多酸形成稳定的功能性复合材料.通过将磷钨酸(PTA)负载在COF-FL-2上,进一步制备了一种新型杂化杂多酸基复合物PTA@***@COF-FL-2对以过氧化叔丁醇(t-BuOOH)为氧化剂的烯烃环氧化反应表现出高的催化活性,可以在温和的条件下将环辛烯和1-辛烯环氧化成相应的环氧化物.PTA@COF-FL-2具有出色的稳定性,在反应条件下可长期使用,使用时无PTA浸出现象.此外,PTA@COF-FL-2回收非常方便,可以多次循环使用.

关键词：共价有机框架杂多酸非均相催化负载材料烯烃环氧化

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手性配体在钯催化不对称碳氢键活化反应中的应用

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中国科学：化学 2021年第2期51卷 123-143页

作者：杜宇黄永亮高越沈慧苏伟平洪茂椿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

目前,手性配体辅助钯催化的区域和对映选择性碳氢键活化是过渡金属催化的前沿领域.在过去的十年中,它作为一种越来越重要的合成工具,用于合成含有各种不对称元素(中心手性、轴手性和平面手性)的手性分子,也是快速构建各种碳碳键和碳杂... 详细信息

目前,手性配体辅助钯催化的区域和对映选择性碳氢键活化是过渡金属催化的前沿领域.在过去的十年中,它作为一种越来越重要的合成工具,用于合成含有各种不对称元素(中心手性、轴手性和平面手性)的手性分子,也是快速构建各种碳碳键和碳杂原子键的最有效方法之一.本文介绍了一些典型手性配体在钯催化不对称sp^(2)和sp^(3)碳氢键活化/官能团化反应中的应用,如单齿配体亚磷酰胺、手性磷酸(CPAs)和双功能氮端单保护的氨基酸(MPAAs)配体;探讨了这些手性配体辅助催化反应的创新性和特点,在理清这一研究领域发展脉络的同时,展望了未来研究工作的方向.此外,本文还介绍了这一不对称合成策略在天然产物、药物分子全合成中的应用.

关键词：手性配体碳氢键活化钯催化亚磷酰胺手性磷酸氮端单保护氨基酸

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稀土近红外二区纳米荧光影像探针及其生物医学应用

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化学学报 2022年第4期80卷 542-552页

作者：吴志芬柯建熙刘永升孙蓬明洪茂椿福建医科大学附属泉州第一医院妇科福建医科大学附属福建省妇幼保健院福建省妇儿重大疾病研究重点实验室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

与传统的荧光生物成像相比,近红外二区(NIR-II)荧光生物成像技术具有空间分辨率高、信噪比高、成像深度大、自发荧光低、生物损伤小等优势,在活体成像、疾病诊断、无创治疗等领域应用前景广泛.在众多的NIR-II荧光纳米材料中,稀土近红外... 详细信息

与传统的荧光生物成像相比,近红外二区(NIR-II)荧光生物成像技术具有空间分辨率高、信噪比高、成像深度大、自发荧光低、生物损伤小等优势,在活体成像、疾病诊断、无创治疗等领域应用前景广泛.在众多的NIR-II荧光纳米材料中,稀土近红外二区纳米荧光探针(NIR-IILn-NPs)因具有化学稳定性和光稳定性好、发射带窄、发光颜色和寿命可调等优点受到研究人员的广泛关注.因此,本文系统介绍了NIR-II Ln-NPs的设计策略、控制合成、发光调控、表面修饰、以及在生物医学应用方面的最新研究进展,并对该领域的技术难题及未来发展趋势进行了探讨.

关键词：稀土纳米晶近红外二区荧光探针生物医学应用

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基于超分子晶体制备超细铂纳米颗粒用于催化加氢硝基苯

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化学学报 2021年第2期79卷 180-185页

作者：张晓萌李希雅熊晚枫李红芳曹荣福州大学化学学院福州350108 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

由于纳米催化剂的独特催化活性,因而开发稳定的超细纳米催化剂的制备方法引起了广大科研工作者们的关注.然而,复杂的合成过程和结构的不稳定性已经成为纳米催化剂研究和实际应用的瓶颈.本工作通过原位还原氯铂酸和十甲基五元瓜环(Me_(10... 详细信息

由于纳米催化剂的独特催化活性,因而开发稳定的超细纳米催化剂的制备方法引起了广大科研工作者们的关注.然而,复杂的合成过程和结构的不稳定性已经成为纳米催化剂研究和实际应用的瓶颈.本工作通过原位还原氯铂酸和十甲基五元瓜环(Me_(10)CB[5])构筑的超分子晶体材料,成功制备了粒径尺寸约为3.0 nm的超细铂纳米粒子.Me_(10)CB[5]的空间限域效应成功抑制铂纳米颗粒的团聚;瓜环端口羰基氧与铂纳米粒子表面的相互作用防止铂纳米粒子脱落,确保催化剂的高稳定性.该铂纳米催化剂对于温和条件下催化加氢硝基苯反应具有优良的催化活性、高稳定性和高化学选择性.这项工作为纳米催化剂的制备开辟了一条新途径,为纳米催化剂在电化学、能源科学和环境保护等许多重要领域的应用提供了基础.

关键词：超分子晶体 Pt纳米颗粒硝基芳烃催化加氢

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基于金属有机框架材料的C2烃类吸附分离研究进展

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北京师范大学学报（自然科学版） 2022年第4期58卷 608-621页

作者：李秀芳俱战锋袁大强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建福州350002 中国科学院大学北京100049

乙烷、乙烯、乙炔这3种C2烃类在石油化工领域应用广泛,其分离纯化过程是进行化工生产的一个重要步骤.因C2烃类物理性质与分子尺寸都比较接近,对其进行分离提纯是分离领域的难题,目前工业上采用的主要是低温蒸馏法,但其能耗大,对设备要求... 详细信息

乙烷、乙烯、乙炔这3种C2烃类在石油化工领域应用广泛,其分离纯化过程是进行化工生产的一个重要步骤.因C2烃类物理性质与分子尺寸都比较接近,对其进行分离提纯是分离领域的难题,目前工业上采用的主要是低温蒸馏法,但其能耗大,对设备要求高;吸附分离法被认为是一种能够降低能耗的有效手段,作为吸附剂的金属有机框架(MOFs)材料因其结构多样,比表面积高,孔道易于设计和功能化而备受关注,同时被认为在C2烃类节能分离领域具有很好的应用前景.本文对近年来基于MOFs材料的C2烃类吸附分离的研究作了归纳总结,主要从MOFs材料结构与分离性能间的关系出发,以不同的分离机制对C2烃类的分离作了介绍说明,探讨了其所存在的问题,并进行了展望.

关键词：金属有机框架材料 C2烃类吸附分离结构机制

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蒸汽发生器二次侧pH分布的模型研究

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核技术 2022年第11期45卷 87-98页

作者：肖发亮钟婷婷付威伶康晓言邓水全福州大学化学学院福州350108 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 福建师范大学化学与材料学院福州350007 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福州350108

核电站二回路的腐蚀问题一直是影响其安全和效率的重要原因之一。实际运行中通过加入碱化剂调控二回路水的pH可以有效减缓管道腐蚀。然而,二回路实际工况的复杂性使pH的分布存在显著的非均匀性而难于获得。目前,对于一些关键部位的pH大... 详细信息

核电站二回路的腐蚀问题一直是影响其安全和效率的重要原因之一。实际运行中通过加入碱化剂调控二回路水的pH可以有效减缓管道腐蚀。然而,二回路实际工况的复杂性使pH的分布存在显著的非均匀性而难于获得。目前,对于一些关键部位的pH大多采用外部实验或用国外的商用软件进行模拟,但这些模拟很难考虑实际的工况条件。本文首先建立含有碱化剂的二回路水中重要离子之间温度相关的平衡关系,并进一步通过有限元方法研究了二回路模型系统中水的温度场分布,据此计算了相应的pH分布,研究了不同总浓度条件下,复合碱化剂摩尔浓度比、支撑板等对pH分布的影响;研究了乙醇胺(Ethanolamine,ETA)对pH更好的提升效应并发现了有关的饱和效应。这些结果对解决核电站二回路的腐蚀问题及降低其运行成本提供了有价值的参考。

关键词： pH 碱化剂有限元模拟腐蚀二回路

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