双帽Keggin型杂多阴离子[PM12O40(VO)2]n-(M=Mo,n=5; M=V,n=9)的离散变分方法研究

使用密度泛函理论的离散变分方法(DFT-DVM)研究了双帽Keggin型杂多阴离子[PM₁₂O₄₀(VO)₂]^n--(M=Mo,n=5; M=V,n=9),即[PMo₁₂O₄₀(VO)₂]^5- (a)和[PV₁₂O₄₀(VO)₂]^9- (b)的电子结构,讨论了双帽的形成对Keggin型杂多阴离子的电子结构和催化性质的影响,并与其Keggin型杂多阴离子(PM₁₂O₄₀)_n-(M=Mo,n=3; M=V,n=15)的计算结果进行了对比分析,计算结果表明,双帽的形成对Keggin型杂多阴离子的电子结构产生了很大的影响,因而它们在催化活性上可能会表现出较大的差异.     

钒取代α-Keggin型杂多阴离子簇合物[PVnMo12－nO40](3＋n)－ (n＝1～3)氧化性能的DFT研究

运用密度泛函理论的离散变分(DFT-DVM)方法, 通过理论计算和模拟, 将不同个数V取代的α-Keggin型磷钼杂多阴离子簇合物以及它们的各个异构体区分开来, 探讨了V的取代效应对所形成物种[PVnMo12－nO40](3＋n)－ (n＝1～3)的氧化活性的影响. 研究表明, 单钒取代的簇阴离子的氧化活性最高, 其次是二钒取代的物种, 三钒取代的物种活性最低. 将计算得到的结果与实验测得的还原电势进行关联后发现, 这些杂多阴离子簇合物的费米能级(Ef)与其第一还原电势(ERP)之间呈现反比变化, 随着V取代个数n的增加, 簇阴离子所带的负电荷数逐渐增大, Ef值也随之增大, 而相应物种的ERP却逐渐减小. 进一步对含钨杂多阴离子簇合物[XW12O40]n－ (X＝CoII, FeIII, SiIV, PV)的计算分析证实, 这种关系具有一定的普适性; 在此基础上推测了杂多阴离子新物种[SW12O40]2－的存在, 并预测了其可能具有的氧化活性.     

双帽Keggin型杂多阴离子[H4As3Mo12O40]-和Keggin型杂多酸H3PM12O40(M=Mo,W)质子化的DFT研究

选用B3LYP方法在LanL2MB水平下,对双帽α-Keggin型杂多阴离子[H4As3Mo12O40]-的电子结构和质子的定位进行了密度泛函理论(DFT)研究.结果表明,双帽的形成大大影响了杂多阴离子[As3Mo12O40]5-的电子结构和性质,NBO分析显示参与成帽的三桥氧上的电子密度比双桥氧上的要大,简单地从电荷密度来看,质子将首先在三桥氧上定域成键,但通过比较质子定域在几种桥氧上质子化稳定化能的大小,发现[H4As3Mo12O40]-中的四个质子将在八个双桥氧中的其中四个氧原子上定位,而不是如文献中报道的在四个三桥氧上定域成键.对杂多酸H3PM12O40(M=Mo,W)中质子的定位也进行了理论计算并与文献进行了比较,结果显示,H3PMo12O40中质子是定位在双桥氧上;而H3PW12O40中质子将优先在双桥氧上定位,但也可在端氧上定位;这一结果与文献报道的相一致.     

硅钼钒和硅钨钒杂多酸催化过氧化氢直接氧化苯制苯酚的活性研究

以自制的两种Keggin型杂多酸,硅钼钒杂多酸和硅钨钒杂多酸作催化剂,冰醋酸作溶剂,过氧化氢作氧化剂,研究了由苯直接羟基化制苯酚的催化活性,发现对于所研究的体系,即苯为0.02mol,过氧化氢为0.16mol,冰醋酸为0.24mol,当杂多酸的用量为0.10~0.15mmol、反应温度323K、反应时间80min时,硅钼钒和硅钨钒上苯酚的收率分别可达17.2%和4.3%,选择性达90.3%和87.4%.     

N-硝基-N,N′-二苯基脲衍生物的合成及抑菌活性

N-硝基脲;合成;抑菌活性;量子化学计算     

钒取代对α-Keggin型杂多阴离子簇合物氧化性能的影响——DFT理论研究进展

α-Keggin型杂多阴离子（HPA）簇合物[XM12O40]^n-（X=Si,P;M=Mo,W）的氧化还原性能主要取决于构成其外围结构的金属氧笼{M12O36},它就如同一个“仓库”,电子和质子的转移和跃迂主要发生在该笼上．改变金属氧笼M（如进行钒V取代）以及中心杂原子X的组成,可以实现在原子和分子水平上对。α-Keggin型杂多阴离子簇合物的氧化还原性能进行调控的目的．本文结合实验研究,对最近该类杂多阴离子簇合物的金属笼上发生钒取代前后的氧化性能所作的理论研究进行了综述．理论模拟和计算表明,当电负性较小的V取代Keggin金属氧笼上的M后,所形成物种的氧化能力得到了不同程度的增强．首次建立了钒取代的α-Keggin型HPA[PMo12-nVnO40]^（n＋3）-（n=1—3）的微观结构与其基于单个钒的催化氧化能力之间的线性关系．最新理论分析显示,该关系不仅适用于苯的氧化羟基化反应,而且也适用于异丁酸的氧化脱氢,金刚烷的硝化等反应．该构性关系的建立为进一步理解和阐释该类钒取代型的杂多阴离子簇合物参与的均相催化氧化体系奠定了良好的基础,也为催化剂的设计和催化体系的选取提供了线索．     

毛细管电泳测定4个不对称合成化合物的光学纯度

采用毛细管电泳技术,以α-环糊精、β-环糊精和β-环糊精聚合物为手性选择剂,对4种不对称合成物3-(二乙基氨基)-1-苯基-1-丙醇(a)、1-苯基-3-(1-哌啶）-1-丙醇(b)、3-吗啉-1-对甲苯基-1-丙醇(c)和1-（4-氯苯基）-3-吗啉-1-丙醇(d)的消旋体和光学活性异构体进行了手性分离。 结果发现,使用20 kV的分离电压,以浓度为30 g/L的β-环糊精聚合物的80 mmol/L三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液（pH=3.2）为背景电解质溶液,4种化合物在40 min内均可得到基线分离。 根据对映异构体峰面积和保留时间的比值确定了4种不对称化合物的光学纯度。 测定的RSD均不大于1.5%。     

双帽Keggin型杂多阴离子[H4As3Mo12O40]-和Keggin型杂多酸H3PM12O40 (M＝Mo, W)质子化的DFT研究

选用B3LYP方法在LanL2MB水平下, 对双帽α-Keggin型杂多阴离子[H₄As₃Mo₁₂O₄₀]^-的电子结构和质子的定位进行了密度泛函理论(DFT)研究. 结果表明, 双帽的形成大大影响了杂多阴离子[As₃Mo₁₂O₄₀]^5－的电子结构和性质, NBO分析显示参与成帽的三桥氧上的电子密度比双桥氧上的要大, 简单地从电荷密度来看, 质子将首先在三桥氧上定域成键, 但通过比较质子定域在几种桥氧上质子化稳定化能的大小, 发现[H₄As₃Mo₁₂O₄₀]^-中的四个质子将在八个双桥氧中的其中四个氧原子上定位, 而不是如文献中报道的在四个三桥氧上定域成键. 对杂多酸H₃PM₁₂O₄₀ (M＝Mo, W)中质子的定位也进行了理论计算并与文献进行了比较, 结果显示, H₃PMo₁₂O₄₀中质子是定位在双桥氧上; 而H₃PW₁₂O₄₀中质子将优先在双桥氧上定位, 但也可在端氧上定位; 这一结果与文献报道的相一致.     

热处理对富氮碳纳米纤维结构及储锂性能的影响

以聚丙烯腈(PAN)为原料,经静电纺丝、稳定化和碳化,制备了碳纳米纤维(CNFs)。系统地研究了氮的种类及含量对锂离子电池(LIBs)中Li+的储存性能和负极容量的影响。碳化过程中纤维从无定形碳向石墨化碳结构转变,含氮官能团减少,结构的变化对Li+在CNFs电极中的存储位置有很大的影响。结果表明,Li+不仅可以存储在石墨化碳层之间,还可以存储在氮功能化引起的缺陷部位,后者主要是由于碳材料的氮掺杂而使LIBs的电化学性能改善。碳化温度为600℃时,可以产生足够高的氮含量,从而提高电极的容量。在电流密度为0.1 A·g^-1时,循环200次之后比容量高达560 mAh·g^-1,即使在1 A·g^-1的高电流密度下,循环1000次比电容量仍然保持在200 mAh·g^-1。     

双帽Keggin型杂多阴离子[H4As3Mo12O40]^-和Keggin型杂多酸HaPM12O40（M=Mo，W）质子化的DFT研究

选用B3LYP方法在LanL2MB水平下，对双帽α—Keggin型杂多阴离子[H4As3Mo12O40]^-的电子结构和质子的定位进行了密度泛函理论（DFT）研究．结果表明，双帽的形成大大影响了杂多阴离子[As3Mo12O40]^5-的电子结构和性质，NBO分析显示参与成帽的三桥氧上的电子密度比双桥氧上的要大，简单地从电荷密度来看，质子将首先在三桥氧上定域成键，但通过比较质子定域在几种桥氧上质子化稳定化能的大小，发现[H4As3Mo12O40]^-中的四个质子将在八个双桥氧中的其中四个氧原子上定位，而不是如文献中报道的在四个三桥氧上定域成键．对杂多酸H3PM12O40（M=Mo，W）中质子的定位也进行了理论计算并与文献进行了比较，结果显示，H3PMo12O40中质子是定位在双桥氧上；而H3PW12O40中质子将优先在双桥氧上定位，但也可在端氧上定位；这一结果与文献报道的相一致。