中空介孔SiO2纳米球的制备、改性及其对Al3+荧光识别研究

中空介孔SiO2由于中空多孔的结构而常用作功能材料的基底.将中空介孔SiO2进行官能团修饰,并应用为荧光传感材料是中空介孔SiO2一个重要的研究领域.本论文采用聚丙烯酸(PAA)为中空模板,聚醚F127为造孔剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂在乙醇体系中制备了中空介孔SiO2纳米球.系统研究了搅拌速度和聚醚F127引入量对中空介孔SiO2纳米球形貌及比表面积的影响.通过透射电镜、N2-等温吸附脱附曲线等表征说明该合成方法具有很好的普适性,通过调节F127的引入可以实现对比表面积的有效控制.通过氨基化、席夫碱反应进行荧光修饰,进一步研究表明荧光修饰后的中空介孔SiO2纳米球在水溶液中能够实现对Al3+的有效检测,检测限为1.19×10 -7M.     

石英相二氧化硅纳米管的制备及其对Pb2+的吸附行为研究

本文采用纯化的海泡石作为硅源,在不需要模板和煅烧工艺的条件下,制备出了石英相的硅纳米管(SNTs),并对获得样品进行了XRD、FTIR和SEM等表征.制得的SNTs具有40~50 nm外径,管腔直径为10~15 nm,长度为20~100 μm.此外,研究了SNTs对于Pb2+的吸附行为.结果表明,Pb2+吸附量随初始Pb2+浓度,吸附时间,温度和溶液pH值(<5)增加而增加.在溶液pH为5时,SNTs对于Pb2+的吸附平衡的吸附焓(ΔH)和熵变(ΔS)分别为6.28 kJ/mol和69.8 J/mol· K.     

A New Terbium(Ⅲ) Coordination Compound with 2-Thiophenecarboxylic Ligand:Synthesis and Crystal Structure

A new coordination compound with formula [Tb(2-TC)3(DMF)]n(1, 2-TC = 2-thiophenecarboxylic ligand and DMF = dimethylformamide) was synthesized by solvothermal method. The structure of compound 1 was determined by single-crystal X-ray diffraction analyses, and characterized by elemental analyses, IR and powder X-ray diffraction. Structure analysis reveals compound 1, exhibiting a one-dimensional chain structure, crystallizes in triclinic space group P21/c, with a = 9.2751(19), b = 16.490(3), c = 15.865(5) A, β = 118.98(2)o, V = 2122.7(9) A3, Dc = 1.916 g/cm3, Mr = 612.45(C18H15NO7S3Tb), F(000) = 1196, μ(MoKα) = 3.67 mm–1, Z = 4, R = 0.0616 and wR = 0.0962 for 3865 observed reflections(I 2σ(I)), and R = 0.1092 for all data. Meanwhile, the photoluminescent properties of compound 1 were also investigated in the solid state at room temperature.     

一个新拓扑结构的镧配合物

设计并合成了1,2,5-噻二唑-3,4-二酸(tdzdc),并以其为配体与镧元素通过水热法合成了1种配合物,对其进行了元素分析及单晶衍射结构解析.单晶结构解析表明:标题配合物{[La2(tdzdc)3(H2O)]·4H2O}n为二维层状结构,属于P21空间群,三斜晶系.在该晶体结构中,只有1种配位模式的tdzdc2-配体和2种La3+离子.对于每个tdzdc2-配体,其配位结合位点被3个La3+离子占据,配体分子两侧采用羧酸和环上N原子的螯合配位模式,而配体分子下方采用2个羧酸的螯合配位模式.在空间上,由于晶体的这种连接方式,而形成了三维网络连接,当把由配体连接的3个La3+简化为三角形节点时,得到一个尚未被报道过的三维拓扑结构.在这个三维的空间网格a方向上,存在着一维的孔道,孔道中由水分子占据,当去除掉水分子后经PLATON程序计算其孔隙率为23.5%.     

[Gd(BMBCP)(H2O)4][PMo12O40]·2.75H2O配位聚合物的合成及表征

以-Keggin型多金属氧酸盐[PMo12O40]3-作为模板,采用水热法成功合成一例新型二维Gd(Ⅲ)配位聚合物[Gd(BMBCP)(H2O)4][PMo12O40]·2.75H2O (HNU-13) (H2BMBCP·Cl2=1,4-双(3-羧酸吡啶基-1-亚甲基)苯二氯).通过单晶X-射线衍射仪确定其结构,并通过X-射线粉末衍射 (PXRD),傅里叶红外光谱 (IR)和热重分析仪(TG)对其进行表征.结果表明,化合物结构结晶于单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数为a =1.4291 nm ,b=1.3772 nm,c=2.8430 nm,α=90.00°,β =91.154°, γ=90.00°,Z =4.值得注意的是,由于[PMo12O40]3-与H2BMBCP·Cl2配体的静电作用,从而形成左右手螺旋链,进一步的构筑为层状4,4-网格结构.     

纳米介孔ZnO@SiO2核壳结构催化剂的制备及其耐酸性能

以纳米中空介孔SiO2为壳,制备具有核壳结构的纳米介孔ZnO@SiO2催化剂,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和比表面积(BET)等进行表征,在酸性介质中测定其光催化活性.实验结果表明:纳米介孔ZnO@SiO2催化剂直径约为50 nm,颗粒均一,分散性较好;在pH大于3的酸性介质中能稳定存在并且保持催化活性;在亚甲基蓝(MB)浓度初始浓度为10 mg/L,催化剂用量5 mg,pH为5时,降解率达到98.6;,循环5次后,催化效率依然在61.5;.该催化剂具有较强的耐酸性能,在酸性染料废水处理中具有巨大的应用前景.     

ZnO@ZIF-8核壳微球的制备及对U(Ⅵ)的吸附性能

利用ZnO诱导制备了ZnO@ZIF-8复合微球材料并将其用于溶液中U(Ⅵ) 的去除. 研究表明, 制备的ZnO@ZIF-8复合微球的直径为1~7 μm, pH=4时, 在水溶液中对U(Ⅵ) 的吸附量最大, 达到145.32 mg/g, 吸附机理可能与铀酰离子与复合材料之间的配位作用和氢键作用相关. 考虑到复合微球中用于U(Ⅵ) 吸附的有效成分ZIF-8的含量仅为12.6%, 以ZIF-8含量计算, 该材料对U(Ⅵ) 的单位吸附量高达1137 mg/g.