配位组装论文-田菊梅,崔正

配位组装论文-田菊梅,崔正

导读:本文包含了配位组装论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:配位聚合物,氰基,吗啉,层状结构

配位组装论文文献综述

田菊梅,崔正[1](2019)在《以吗啉为模版在富酸条件下组装[CuCN]_n-基发光配位聚合物(英文)》一文中研究指出合成了氰化铜(Ⅰ)配位聚合物(CuCN)_n,并进行了X-射线单晶衍射结构测试.该化合物为波浪型层状结构,包含12元Cu_6(CN)_6环,且没有额外的配体配位,同时环内存在质子化的吗啉阳离子,其扮演着模版和抗衡离子的作用.此化合物表现出微秒级的固态长的荧光寿命,且发绿光.(本文来源于《分子科学学报》期刊2019年03期)

雷鹏,周影,洪沙沙,杨亚娟,双少敏[2](2019)在《配位自组装的高效电化学界面对色氨酸的手性识别》一文中研究指出基于多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚精氨酸(PLA)能有效促进电子转移的性能,以及Cu~(2+)修饰的β-环糊精(Cu-β-CD)对色氨酸(Trp)的主客体识别和富集能力,本研究采用MWCNTs、PLA和Cu-β-CD构建手性传感器,得到Cu-β-CD/PLA/MWCNTs复合膜,并用示差脉冲伏安法(DPV)对色氨酸(Trp)异构体进行手性识别和检测。结果表明,该手性传感器对Trp异构体产生显着的电流差,并且对L-Trp的电流响应高于D-Trp,两者分离系数可达3.37,并在1.0×10~(-6)~5.5×10~(-5) mol·L~(-1)浓度范围内呈现良好的线性相关,检出限(S/N=3)可达3.3×10~(-7) mol·L~(-1)。所制备的传感器响应快速、识别效率高,在手性分子识别领域具有潜在的应用价值。(本文来源于《分析科学学报》期刊2019年03期)

万克克[3](2019)在《基于酰肼分子的配位聚合物的自组装合成、结构及化学传感性能的研究》一文中研究指出作为一种新型材料,配位聚合物(coordination polymers,CPs)是由金属离子(或金属簇)与单齿或多齿有机配体在一定的反应条件下通过配位反应构筑而成的。因其具有丰富多样的结构和在气体的储存与分离、磁性、催化和化学传感等性质得到科学界的广泛关注。在配位聚合物的发展过程中,多种合成方法不断地到开发。其中,作为一种便捷的合成方法,配体的原位生成反应已经得到广泛应用,基于该方法的大量的配位聚合物材料不断被报道。而含有邻位羧基的芳香类有机配体与水合肼的原位酰化反应就是很重要的一种方法。近年来,我们课题组合成了大量的基于配体的水热原位酰化反应配位聚合物材料,并研究了其合成条件、荧光、磁性、氮气吸附和碘吸附等方面的性质,但基于酰肼分子的配位聚合物的化学传感性能的研究从未涉及。基于之前的研究,本论文主要研究水热条件下,含有邻位羧基的有机酸配体和主族金属、过渡金属及稀土金属阳离子通过自组装合成一系列的金属-有机配位聚合物以及酰肼超分子化合物,并利用X-射线单晶衍射、红外分析、热失重分析、元素分析、PXRD等手段对化合物进行了基本表征。此外,我们对其荧光性质、化学传感性能及其传感机理进行了系统研究,为今后酰肼类配位聚合物的性能开发提供了经验。本论文共分为六章:第一章为绪论,分层次介绍了配位聚合物的概念、发展状况、配体的原位生成反应、配位聚合物材料的主要应用以及本论文的选题意义、创新之处和研究成果。第二章介绍了实验原理、测试仪器及实验药品和试剂。第叁章描述了通过水热原位酰化反应得到的化合物[Zn_2(apo)_2]?H_2O(1)[H_2(apo)=4,5-二氨基-1,2-二氢哒嗪-3,6-二醇]。化合物1的不对称单元通过“互锁”连接形成一维链状结构,相邻的链之间通过金属中心与邻苯二甲酰肼分子之间的配位键形成二维层状结构。从合成工艺方面讨论了对反应体系的影响因素,如搅拌时间、反应体系的pH、反应温度及金属中心的种类。此外,我们研究了化合物1的荧光性质。基于化合物1具有较大的激发波长和相对较高的荧光寿命,我们还进一步研究了化合物1的稳定性和对硝基爆炸物和Cr_2O_7~(2-)定性和定量检测,并对化学传感的紫外-可见吸收机理进行了探究。此项工作是首例基于酰肼配位聚合物的化学传感性能的研究。第四章介绍了在水热条件下,通过草酸、H_4pda[H_4pda=4,4'-(2,2-二全氟丙烷基)-二邻苯二甲酸]和主族金属[MgCl_2?6H_2O和Pb(NO_3)_2]、过渡金属[CdCl_2?2.5H_2O、ZnCl_2、FeCl_3?6H_2O和Co(NO_3)_3?6H_2O]以及稀土金属[Er(NO_3)_3?6H_2O]阳离子合成出一系列双酰肼配位聚合物2-8:Mg(pbd)(H_2O)]·H_2O(2)、[Fe(pbd)(H_2O)]·H_2O(3)、[Zn(pbd)(H_2O)]·H_2O(4)、[Cd(pbd)(H_2O)]·H_2O(5)、[Pb(pbd)](6)、[Er_2(pbd)_2(ox)(H_2O)_2]?5H_2O(7)和[Co(pbd)(H_2O)]·H_2O(8)[H_2pdb=6,6'-(2,2-二全氟丙烷基)-二-(2,3-二氢-酞嗪-1,4-二酮)]。其中,由主族金属(Mg~(2+))和过渡金属中心(Fe~(3+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Co~(2+))合成的化合物2-5和8是同构的。金属中心和H_2pdb相互连接成一维链状结构,相邻的链之间通过配位键作用延伸为二维单层结构的2-5和8。由主族金属中心(Pb~(2+))与pbd~(2-)合成出Pb_2O_8的叁维簇状配位聚合物材料,簇之间通过H_2pdb连接成叁维网络结构。由稀土金属中心(Er~(3+))与pbd~(2-)和草酸合成出具有二维双层结构的化合物7。研究发现该双层结构是由草酸作为连接“桥梁”将与化合物2-5和8同构的二维单层结构连接成二维双层孔道结构。本论文同样研究了化合物4、5、6和7的荧光性质,并对它们进行了稳定性和Cr_2O_7~(2-)的传感研究。同样地,我们对化学传感的紫外-可见吸收机理进行了研究。其中,化合物6具有良好的传感性能。第五章介绍了在一定的反应条件下,运用水热原位酰化反应合成出两例单酰肼四羧酸配位聚合物[Sr_2(Hdtba)(H_2O)](9)和[Ba_5(Hdtba)_2(H_2O)_4(ox)]?6H_2O?N_2H_4(10)[H_6dtba=5,5'-(1,4-二氧代-1,2,3,4-四氢酞嗪-6,7-二基)-二-(氧)二异酞酸]。实验结果表明,化合物9和10具有叁维网络结构。对这两种化合物进行的荧光性质和化学传感硝基爆炸物的性能研究,并进一步讨论了其荧光传感的能量吸收竞争机理和能量转移机理。此外,利用Cr(NO_3)_3?6H_2O和草酸共同诱导H_4sdpa[H_4sdpa=4,4'-亚磺酰基二邻苯二甲酸]合成出1-D链状超分子结构化合物11[sdpd]?(H_2O)(11)[H_4sdpd=6,6'-磺酰基-二-(2,3-二氢-酞嗪-1,4-二酮)]。在此条件下,H_4sdpa与水合肼反应得到11,该化合物是H_4sdpd分子间环通过π???π相互作用形成的。该化合物具有蓝光发射行为。第六章是论文对本研究课题得出的结论,并对酰肼类配位聚合物今后的发展进行的展望。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

燕汝[4](2019)在《利用特性吸附和配位驱动组装法在铁基底表面构建自组装膜和化学转化膜的研究》一文中研究指出自组装膜是有机分子在固体表面或固/液界面上自发组装形成的高度有序的超薄膜,可以有效地将金属基底与腐蚀介质隔离,从而达到减缓金属腐蚀的目的。分子自组装选用的溶剂大部分是有机溶剂,但是最常见的腐蚀介质是含有腐蚀性物质的水溶液,因此在铁基底表面发展一种典型的水相自组装技术是非常重要的。近年来,金属离子配位诱导的分子自组装技术取得了较快的发展,在传感、分离、催化和金属防护等领域都展现出良好的应用前景。新型的金属离子配位诱导的自组装技术的应用有利于在金属基底表面构建具有一定厚度的多层组装膜(化学转化膜),从而替代磷化膜和铬酸盐钝化膜。本文证实了烷基磷酸酯水相组装成膜的可行性和优越并采用金属离子配位诱导自组装技术在铁基表面构建了一系列基于磷酸酯(有机膦酸)一金属络合物的微米级化学转化膜。膜层具有优异的抗蚀性,可以避免传统化学转化膜制备过程中的沉淀问题,实现了有机磷化膜(低磷)代替传统无机磷化膜的目的。将金属离子配位诱导自组装技术的应用进一步扩展到聚合物分子一聚丙烯酸,在铁基底表面构建了环境友好的有机-无机防腐蚀化学转化膜,实现了无磷化学转化膜的制备。本论文的主要研究内容及实验总结如下:(1)水和乙醇溶剂中制备的铁基表面的两种二(2-乙基已基)磷酸酯自组装膜的形貌和耐蚀性差异研究烷基磷酸酯中含有P、O杂原子,对氧化铁表面具有较好的亲和力,可以作为两亲性物质,在固/液界面扩散、吸附和组装。本章中我们分别在乙醇和水中制备了铁基底表面的二(2-乙基己基)磷酸酯自组装膜。通过ATR-FTIR、XPS和AFM等测试研究了两种自组装膜形成机理的差别;利用极化曲线和阻抗测试探究了膜层对铁基底的腐蚀防护性能。结果表明,在乙醇溶剂中,二磷酸酯分子通过静电和共价作用结合的方式在铁上组装,呈岛状分布;在水相中,二磷酸酯分子通过与铁基底发生化学反应形成P-O-Fe化学键进行组装,表面呈粒状突起的结构。当腐蚀电解质为0.5 M H2SO4溶液时,水相中组装得到的膜层腐蚀防护性能明显优于乙醇相中得到的膜层。(2)一步自组装法在铁基表面构建具有优异抗蚀性的新型植酸-金属转化膜采用金属离子诱导自组装技术,将铁试样浸入含有植酸和金属离子的混合溶液中,制备出一系列植酸-金属络合物膜层。植酸对铁表面具有较好的亲和性,可以组装到铁基底表面形成植酸膜层。单一的植酸膜层薄(0.56μm)而多孔,抗腐蚀性能较差,在氯化钠溶液中对铁基底的保护效率低于41%。利用金属离子的桥连作用,可以实现植酸-金属络合物在铁基底表面的层层组装,制备的植酸-金属络合物膜层更厚(>15μm),更致密,具有更加优异的腐蚀防护性能,保护效率均超过70%。植酸-金属络合物膜层的制备方法适用于Co2+、Ni2+、Zn2+、Ca2+、等多种金属离子。植酸-金属络合物膜层主要成分为植酸-金属络合物和相应的氧化物或氢氧化物。其中,植酸-锌膜层具有最优抗腐蚀性能,对铁基底的保护效率大于95%。(3)冷轧钢板表面羟轻基乙叉二膦酸-锌复合防腐涂层的制备及自增强机理研究本章中我们根据羟基乙叉二膦酸与铁离子或锌离子可以形成不溶性络合物的特性,在冷轧钢板表面设计并制备了一种环境友好型羟基乙叉二膦酸-锌复合防腐膜层。羟基乙叉二膦酸与铁离子较强的的络合能力有利于其吸附在铁基底表面,成膜过程中锌离子的参与促使膜层在叁维方向生长。羟基乙叉二膦酸-锌复合防腐膜层修饰的冷轧钢板在氯化钠溶液中浸泡,抗腐蚀性能经历叁个阶段的变化:增强阶段、平衡阶段和下降阶段。成膜时间为10 s时制备的羟基乙叉二膦酸-锌复合防腐膜层在氯化钠溶液中表现出最佳的自增强性能。浸泡2h后,保护效率由93.4%提升到99.3%,浸泡6 h后抗蚀性仍然优于原始膜层。采用XPS、ATR-FTIR、FE-SEM和EDS等方法,分析不同浸泡时间下羟基乙叉二膦酸-锌复合防腐膜层在氯化钠溶液中的表面微观结构和化学成分变化,最终提出了膜层的自增强机理。氯化钠溶液浸泡过程中,伴随着Na+的嵌入和脱出,膜层中不稳定的羟基乙叉二膦酸-锌络合物分解为羟基乙叉二膦酸和锌离子,从涂层中逸出,导致膜层变得致密,并产生额外的结合位点,防腐能力大幅度提高。(4)基于聚丙烯酸自组装功能膜在铁基底上制备抗腐蚀的有机-无机杂化膜的研究根据聚丙烯酸分子的结构和性能特点,在醇-水混合液中制备了铁基底表面的聚丙烯酸自组装膜。分别采用硝酸铈溶液、硝酸锌溶液或两者的混合溶液进一步修饰聚丙烯酸膜层,构建基于聚丙烯酸-金属络合物的有机-无机杂化膜。通过XPS分析,聚丙烯酸中的羧酸基团去质子后,与弱酸条件下溶解出的部分铁离子结合,进而吸附到金属基底表面形成聚丙烯酸膜层。铈(锌)离子修饰聚丙烯酸底层薄膜时,一部分金属离子与铁基底表面的聚丙烯酸结合,生成聚丙烯酸-金属络合物;一部分金属离子则转化为金属氧化物。电化学结果表明,在氯化钠溶液中,聚丙烯酸膜对铁基底的保护效率小于40%,当使用金属离子进一步修饰后,所得到的杂化膜对铁基底的保护效率最大可达到98%。此外,杂化膜的耐蚀性能与其化学成分和微观结构密切相关。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-31)

隋丽冉,刘亚文,林琳[5](2019)在《半夹心金属铱大环化合物的碳氢键活化现象和配位自组装》一文中研究指出主要研究了含半夹心结构的新型金属框架化合物的合成、结构和性能。采用含有半夹心结构Cp~*M的金属角(其中Cp~*=η~5-C_5Me_5,M=Ir, Rh),是因为Cp~*环可以屏蔽六配位金属中心的叁个配位点,利用剩余的叁个配位点可有目的地组装成有机金属框架化合物。含半夹心结构化合物的配位驱动自组装是高度可控的合成多组分系统的强大工具,设计合成具有特定结构的自组装化合物,同时研究它们独特的性质和功能,是近年来化学领域中最为热门的基础研究方向之一。(本文来源于《沈阳医学院学报》期刊2019年03期)

吴彪[6](2019)在《阴离子配位导向的超分子组装》一文中研究指出阴、阳离子呈现出截然不同的化学性质,但有时会遵循某些相似的规律。人们发现阴离子与过渡金属阳离子具有相似的配位化学特性,如每一类离子与配体之间表现出特有的配位数与配位几何构型。虽然这种规律性还远没有像过渡金属配位化学那么完美,但这些初步的结果为阴离子配体设计和阴离子配位导向超分子组装的研究提供了有效的指导。近年来,我们课题组设计合成了一系列邻苯基桥联的多脲配体,通过方向可控的多个氢键与四面体含氧酸根离子呈现良好的配位性质。磷酸根的多脲配合物和过渡金属的多联吡啶配合物具有高度的结构相似性。以此为配位基元,组装出多类以阴离子为配位中心的超分子体系,如双(叁)股螺旋体、多元大环和多面体等。这类超分子组装体在稳定活泼物种(白磷P_4、黄砷As_4等)、识别生物相关客体(胆碱类衍生物)、超分子手性传递和超分子催化等方面表现出丰富的新型化学。此外,阴离子配位导向的超分子组装表现出许多非传统的模式,如超强的主客体双适应性、外模板主导组装等。这些结果为以弱相互作用为主要结合力的高级超分子体系的组装提供了一种新的模式。(本文来源于《第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集》期刊2019-05-15)

孙庆福[7](2019)在《稀土配位超分子组装结构及性能》一文中研究指出溶液配位自组装是在超分子层次精准创制新物质和产生新功能的重要合成手段。我们将具有优异光、电、磁及催化性能的稀土金属离子引入到配位超分子体系的结构设计,突破了此前配位超分子体系中金属大都仅作为连接节点而缺乏自身功能性的难题,发展了稀土超分子的精准配位组装与敏化发光调控策略~([1,2]),并基于多组分协同效应进一步推动了稀土超分子体系在高效光学传感、萃取分离及仿生催化等方面的功能化应用~([3,4])。(本文来源于《第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集》期刊2019-05-15)

董玉涛[8](2019)在《基于静电、配位与分子自组装理论设计制备叁维微纳结构复合材料及其储锂性能研究》一文中研究指出随着工业的快速发展,能源以及环境问题正变得越来越严重。现代社会不断增长的能源需求迫切需要开发更加环保、高效的能量转换和存储系统。以锂离子电池为代表的电化学储能设备虽在经济和社会发展中起着重大作用,但也面临着不小的挑战。电极材料作为锂离子电池体系的核心组成部分,其性能的好坏基本上决定了电池整体性能的优劣。基于材料的组成-结构-性能之间的构效关系,依据锂离子电池不同的储锂机制,设计并制备具有高比容量、长循环寿命的微纳米结构锂离子电池阳极材料已成为社会凾待解决的热点问题。本文基于静电、配位和分子自组装理论,以钛锡氧固溶体、镍钴基酸或碱式碳酸盐等含碳功能复合材料为研究对象,紧密围绕微纳米叁维结构复合材料的设计、简易可控构筑与高效储锂性能的主题,成功制备了一系列多种形貌的微纳米结构复合材料。探索了多级微纳米结构复合材料的合成机理与构筑策略,揭示了组成、微纳结构、叁维复合的作用机制及对材料电化学性能的影响,并借助HR-TEM、原位XRD、非原位XPS等手段初步探讨了叁维结构复合电极材料的储锂机制。主要研究结果如下:(1)微纳米结构钛-锡-氧固溶体/还原氧化石墨烯叁维复合材料(Ti_xSn_(1-x)O_2/rGO)的可控合成及其储锂机理与性能研究。微、纳米Ti_xSn_(1-x)O_2固溶体复合材料在Ti-Sn-O原子层面均相复合,更加有效地结合了TiO_2的高稳定性和SnO_2的高容量的优点,同时避免了TiO_2@SnO_2复合材料在充放电过程中容易产生相分离而导致容量衰减和寿命下降的缺点。但是,Ti_xSn_(1-x)O_2固溶体也存在导电性差、离子迁移速率低等不足。利用静电相互作用、配位原理和分子自组装理论,以K_2TiO(C_2O_4)_2为钛源、四氯化锡(Sn~(4+))为锡源,通过调控钛锡金属离子(C_(Ti)+C_(Sn))的总浓度及其比例、一步水热法制备了系列还原氧化石墨烯紧密包裹的纳米结构Ti_xSn_(1-x)O_2(0≤x≤1)固溶体/还原氧化石墨烯叁维复合材料(即Ti_xSn_(1-x)O_2/rGO)。氧化石墨烯(GO)和K_2TiO(C_2O_4)_2(PTO)在水溶液中因带有相同负电荷而相对稳定,当Sn~(4+)离子加入时,Sn~(4+)离子很容易被GO表面负电吸附。同时,Sn~(4+)离子也会与TiO(C_2O_4)_2~(2-)离子的羧基或GO上的羧基、羰基通过配位形式而形成相对均匀稳定的胶体体系。这种多作用力的混合胶体体系一方面有利于钛-锡-氧固溶体的形成,另一方面也有利于在水热分子自组装过程中得到形貌结构优异的多级纳米结构复合材料。得益于以上合成策略,纳米结构Ti_xSn_(1-x)O_2和rGO紧密包裹的叁维纳米复合结构导电网络,大大缩短了电子和锂离子的传输迁移路径,促使其表现出优异的电化学性能。在这系列Ti_xSn_(1-x)O_2/rGO复合材料中,尤其以Ti_(0.74)Sn_(0.26)O_2/rGO(钛/锡比4:1时)电极材料的电化学性能表现最佳,即使在1000 mA g~(-1)的电流密度下,循环1000次后仍能输出514 mAh g~(-1)的高容量。此外我们还通过原位XRD技术手段探讨了Ti_xSn_(1-x)O_2/rGO的锂存储机制。(2)表面活性剂辅助下Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2/C微纳结构复合材料的可控制备及其储锂性能研究。鉴于钛锡比为4:1时(Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2/rGO)复合材料表现出的优异储锂性能,我们利用PTO为钛源、氯化亚锡(Sn~(2+))为锡源,基于配位原理和分子自组装理论,在金属离子(C_(Ti)+C_(Sn))的总浓度为0.4 M时,通过调节表面活性剂种类(非离子型和阴离子型)及浓度,用一步水热法成功合成了海星状Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2、花瓣状Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2和核-壳球状Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2材料。讨论了表面活性剂(PVP和SDS)及浓度对前驱体(Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2)形貌的影响,并通过葡萄糖水热、烧结法将叁种形貌的前驱体,转变为碳包覆的Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2(即Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2/C)复合材料。通过对比分析Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2前躯体和Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2/C复合材料的储锂性能,初步探讨了叁种材料的形貌、结构与性能之间的相互关系。实验结果表明叁种形貌的碳包覆复合材料的电化学性能均得到提升与改进,特别是在PVP(1 g L~(-1))辅助条件下合成的海星状Ti_(0.8)Sn_(0.2)O_2/C复合材料倍率性能和循环稳定性表现最优异。(3)叁维层状结构Ni(HCO_3)_2纳米立方体/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其储锂机理与性能研究。基于静电相互作用和配位原理并通过一步水热自组装方法,制备了rGO薄膜均匀包裹的Ni(HCO_3)_2纳米立方体(d=100±20 nm)叁维层状结构复合材料(即Ni(HCO_3)_2/rGO),并将其应用于锂电性能测试。实验结果表明,得益于Ni(HCO_3)_2纳米立方体和rGO膜的协同效应,Ni(HCO_3)_2/rGO复合材料表现出超高容量(在100 mA g~(-1)电流密度下循环100次后容量保持2450mA h g~(-1))、长循环稳定性(在10 g~(-1)电流密度下循环1500次后放电容量保持1120mA h g~(-1);在5 A g~(-1)电流密度下循环1000次容量输出为1535 mA h g~(-1))和超高倍率性能(在电流密度为40 A g~(-1)时可逆容量超过450 mA h g~(-1))。此外,通过原位XRD和非原位XPS技术研究了所制备的Ni(HCO_3)_2/rGO电极的锂储存机制。实验发现,其超高的储锂容量来自于原位产生的镍原子对LiHCO_3与Li_xC_2(x=0~2)的可逆催化和Ni~0与Ni~(2+)/Ni~(3+)的可逆转化。特别是在电极表面上形成了以LiF和LiOH为主要成分的SEI薄膜,表现出良好的稳定性和耐久性。而LiF和LiOH作为Li~+良好的导体,能有效降低电极电阻和不可逆容量损失,且对大倍率、长循环中电极结构的稳定也起十分重要作用。(4)叁维开放式结构Co_2(OH)_2CO_3纳米线/还原氧化石墨烯复合材料的可控制备及其快速储锂机理与性能研究。通过静电、配位原理和一步水热分子自组装方法,首次合成了具有开放式叁维网状结构的还原氧化石墨烯包裹的Co_2(OH)_2CO_3纳米线(d=20~25 nm,长度:微米)复合材料(即Co_2(OH)_2CO_3/rGO)。Co_2(OH)_2CO_3纳米线与rGO网络之间的协同效应和其开放多孔结构具有的电子/离子快速传输迁移速率及超快的动力学表现,使得Co_2(OH)_2CO_3/rGO复合材料表现出超高的倍率性能和超长的循环稳定性。如在0.2 A g~(-1)电流密度下循环150圈平稳保持1380 mA h g~(-1)的可逆容量,即使在10 A g~(-1)的大电流密度下长达5000次循环后仍能稳定输出约550 mA h g~(-1)的容量。通过原位和非原位测试手段还进一步分析并探讨了Co_2(OH)_2CO_3/rGO复合材料的电化学储锂机理。我们不仅提供了一种新型开放式叁维结构过渡金属碳酸盐阳极复合材料,而且还丰富了基于静电作用、配位原理和分子自组装理论以制备更多石墨烯基叁维结构复合功能材料的策略与方法。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01)

赵晏艺[9](2019)在《水蒸发诱导层状配位聚合物的组装与性质研究》一文中研究指出配位聚合物是一类多孔固体,因其晶体结构可调、可控的特征在催化、气体分离、传感等诸多领域具有潜在的应用价值。迄今为止,对配位聚合物粉体和单晶性质的认识已非常深入,取得了丰硕的成果,但对于在实际应用中极为关键的配位聚合物薄膜和成型块体的掌握相对匮乏。原因在于配位聚合物的薄膜生长和块体成型大多依赖对衬底的修饰或粘结剂的添加,缺少构筑高纯度、高强度薄膜和块体的简易途径。本学位论文参考粘土优越的成膜、成型特性,致力于研究层状配位聚合物纳米颗粒的自组装行为,期望获得高纯度、高强度的薄膜和块体。本论文选取霍夫曼结构的氰基配位聚合物纳米片为组装基元,观察了该类纳米片在水分蒸发诱导下的组装过程,考察了组装规律,利用电子显微镜、X射线衍射分析、气体吸附脱附分析、原子力显微镜等手段对组装体的微观结构进行了研究,利用万能试验机对组装体的机械性质、力学行为和结构功能进行了评估。主要研究结果如下:1.在单面限域、衬底支撑的环境中,通过配位聚合物纳米片的自组装堆迭,实现配位聚合物薄膜的沉积。将Ni(H_2O)_2[Ni(CN)_4]·4H_2O(简记为Ni-CN-Ni)配位聚合物纳米片胶体滴加在玻璃基底表面。通过水分蒸发,诱导纳米片在基底表面进行组装,形成致密薄膜。受环境湿度、纳米片浓度的影响,沉积薄膜形态在圆环与圆盘之间切换。当纳米片浓度、环境湿度较小时,液滴里的马朗格尼流动驱动纳米片向边缘移动,形成环状薄膜;当纳米片浓度、环境湿度较高时,马朗格尼流动受到抑制,纳米片均匀沉积,构成盘状薄膜。纳米片薄膜与玻璃基底间存在范德华力与配位作用,导致结合牢固。因此,可将薄膜进一步沉积在表面氧化的铜箔上,并在往复弯曲折迭中保持稳定。2.在平面基底堆迭构成的双面限域空间中,利用水蒸发使配位聚合物纳米片在基底之间发生自发层状堆迭,涌现出粘结能力,将平面基底粘结在一起,成为新型无机胶水。当Ni-CN-Ni纳米片浓度低于500 mg/mL时,胶体黏度较低,流动性近似于溶液。在水分蒸发后,纳米片在平面基底之间堆迭,与上下平面均发生接触。在微观尺度上,纳米片互相堆迭形成层状结构。在纳米片间存在范德华力,而在纳米片与基底之间则存在配位作用与范德华力。这些微观作用力的集合,在宏观上表现为粘结效果,使平面基底被纳米片牢固粘结。由于粘结作用根源于非共价作用,具有普适性,多种材料均可为由水蒸发诱导的纳米片组装体牢固粘结。经测定,粘结的剪切强度约为50 N/cm~2左右,法向强度约为9 N/cm~2左右。由于分散体系的流动性近似溶液,在限域空间内,依然能观察到马朗格尼流动带来的不均匀沉积现象。为克服不均匀的沉积,将Ni-CN-Ni纳米片浓度提高至500 mg/mL以后,胶体黏度显着提高,呈现泥浆状态。在水蒸发过程中,马朗格尼流动被抑制,纳米片组装的薄膜均匀地分布在平面间,扩张了纳米片与基底的总接触面积,增强了范德华力以及配位作用力的的总量。在此情况下,纳米片组装体的粘结强度被提高2-3倍。在剪切向,平均强度达到190 N/cm~2左右。在法向,平均粘结强度达到30 N/cm~2左右。3.在无限域、自支撑环境下,仿造粘土,将少量含水的Ni-CN-Ni纳米片体系加工成生坯,在水分蒸发后,获得高强度块体。当Ni-CN-Ni纳米片浓度超1000mg/mL以后,分散体系进一步失去流动性,成为生坯状态。此时,由于水分较少,流动受到抑制,纳米片在水分蒸发过程中的移动、扭转变得困难。但是通过机械作用(如挤压)的辅助,可使纳米片移动、扭转,进而层状堆迭,在块体内部形成局部取向一致的畴。整个块体由取向不同的畴构成。在水分蒸发后,由于纳米片间距离的缩短,坯体收缩成块。在畴内,纳米片间的范德华力参与。在畴间,机械阻碍起主导作用。在非共价作用与机械作用下,块体具有良好的机械稳定性,抗拉强度可达到60 N/cm~2左右,并在往复气体、水吸附中保持稳定。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-05-01)

吕建华[10](2019)在《新型配位功能聚合物的设计合成及其纳米杂化组装体系的构筑与性能研究》一文中研究指出尺寸在纳米级别的荧光纳米微粒,包括金属纳米团簇(MNCs)、半导体量子点(QDs)和钙钛矿量子点(PQDs)具有特殊的荧光性质、较强的量子尺寸效应和表面效应。相对于传统的荧光染料,这些荧光纳米微粒表现出许多特殊的化学和光学性质,如荧光量子产率高、荧光发射峰较窄、发射波长具有尺寸依赖性等。此外,这些纳米微粒具有较大的比表面积,大部分的原子位于微粒表面,易于表面功能化。聚合物与纳米微粒的杂化组装一直是人们研究的热点。在这种有机-无机杂化体系中,配位功能聚合物不仅可以作为配体控制原位生成纳米微粒的尺寸和形态,还可能赋予纳米微粒新的特殊功能,实现两者功能的集成和加强,在光电器件、检测和催化等领域展现出优异的性质;并且可以进一步控制纳米微粒在叁维空间的分布,进而控制纳米微粒之间的相互作用,最终控制性质。本论文设计合成了一系列含8-羟基喹啉配体的新型多功能聚合物(包括嵌段共聚物),并利用它们的配位和组装功能来制备聚合物稳定的荧光银纳米团簇、金纳米微粒、荧光半导体量子点和钙钛矿量子点,旨在构筑组装形态可控、荧光性质可调、热敏响应的多功能集成的新型无机纳米微粒/聚合物杂化组装体系。主要研究内容如下:(1)合成了带8-羟基喹啉(HQ)和温敏性异丙基丙烯酰胺(NIPAm)单体单元的无规共聚物配体(RCPL),并利用HQ单元的配位作用,通过原位还原的方法制备了RCPL稳定的银纳米团簇(Ag NCs)。系统研究了合成过程中的pH和[Ag~+]、[RCPL]、[Vc]之间的比例对组装体形态和荧光性质的影响。研究结果表明:得到的银纳米团簇呈现单球形和链式自组装的形态,这种链式形态是由聚合物链的配位作用诱导组装形成的。此外,我们探究了RCPL功能化的银纳米团簇的荧光发射机理,揭示了绿光发射与表面吸附的银离子有关,为表面银离子聚集诱导发光机理。该团簇对温度和pH呈现出很好的响应性,并且这种响应是可逆的。在pH=3.04-5.25的范围内,RCPL-Ag NCs的荧光强度与pH呈现很好的线性关系,可应用于该范围内的pH荧光检测。同时,还研究了RCPL-Ag NCs催化对硝基苯酚还原反应的活性和温敏催化性质。(2)通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法,利用苯乙烯(St)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、5-(2-甲基丙烯酰乙氧基甲基)-8-羟基喹啉(MQ)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,合成了一系列新型含有HQ配体的温敏性双亲两嵌段共聚物P(St-co-MQ)-b-PNIPAm(P1,2),P(NIPAm-co-MQ)-b-PSt(P3,4)和叁嵌段共聚物PNIPAm-b-P(MMA-co-MQ)-b-PSt(P5),并研究了它们的组装行为。通过在HQ作为配位基团的聚合物胶束水溶液中原位还原金前驱体的方法,制备了具有小尺寸和窄分布的嵌段共聚物P1-P5稳定的金纳米微粒(Au@P1-Au@P5),特别是具有较长疏水链段的P4稳定的Au@P4呈现纳米线状结构。所制备的Au@P纳米杂化材料对于NaBH_4还原硝基苯酚的反应展现出优异的催化活性。通过调控HQ配位基团在嵌段共聚物上的不同位置,可以控制Au NPs的尺寸,形貌和表面化学,这对催化性能起着重要作用。我们发现嵌段共聚物上较长的亲水或疏水链段有利于提高Au NPs的催化活性,并且与两嵌段共聚物稳定的金纳米微粒(Au@P1-Au@P3)相比,叁嵌段共聚物稳定的球形纳米微粒(Au@P5)表现出了更高的催化性能。令人惊奇的是,由于大量的晶界的存在,P4稳定的金纳米线(Au@P4)具有最高的催化活性。此外,Au@P杂化材料还具有优异的热响应催化性能,使其可以成为一种环境响应型的纳米催化材料。(3)利用上一章合成的两亲性嵌段共聚物(BCP)中HQ的配位功能和配位发光的特性以及HQ配位单元的不同位置,通过配位驱动自组装过程实现了亲/疏水量子点在胶束组装体中的精确定位,即定位在了胶束核(CDMs)、壳(SDMs)和核壳交界处(IDMs),得到了多样的组装形态,系统研究了量子点的含量对杂化体系的自组装行为的影响。该杂化体系还获得了双通道发光特征,即源于量子点的本征发光(>600 nm)和HQ单元与量子点表面Zn~(2+)的协同配位发光(517nm),研究了温敏性聚合物对双通道发射性质的影响。所构筑的双通道发光的SDMs杂化材料可以应用于爆炸物苦味酸(TNP)和Hg~(2+)的选择性荧光比率检测,检测限分别为1.27μM和500 nM。(4)发展了一锅法制备性质稳定、水分散性好的钙钛矿量子点(PQDs,CsPbBr_3)的新策略。在PQDs形成的过程中,利用氨基硅烷偶联剂(APTES)和氟碳硅烷偶联剂(PFMS)共水解和缩合,在PQDs外层原位形成了具有保护作用的疏水性SiO_2壳层,使PQDs在水中具有很好的稳定性;同时利用亲水的聚乙二醇(PEG-NH_2)的端氨基的配位作用,将其接枝到PQDs表面,赋予PQDs良好的亲水性和水分散性。所制备的PQDs表现出~43%的发光量子产率(PLQY)和窄发射带宽(FHWM~26 nm)。相对于文献报道的SiO_2稳定的PQDs,我们提出的方法非常简单,所制备的PQDs在水中保存162 h后荧光仍然保持76%,具有较好水分散稳定性。进一步的研究和表征工作正在进行中。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01)

配位组装论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚精氨酸(PLA)能有效促进电子转移的性能,以及Cu~(2+)修饰的β-环糊精(Cu-β-CD)对色氨酸(Trp)的主客体识别和富集能力,本研究采用MWCNTs、PLA和Cu-β-CD构建手性传感器,得到Cu-β-CD/PLA/MWCNTs复合膜,并用示差脉冲伏安法(DPV)对色氨酸(Trp)异构体进行手性识别和检测。结果表明,该手性传感器对Trp异构体产生显着的电流差,并且对L-Trp的电流响应高于D-Trp,两者分离系数可达3.37,并在1.0×10~(-6)~5.5×10~(-5) mol·L~(-1)浓度范围内呈现良好的线性相关,检出限(S/N=3)可达3.3×10~(-7) mol·L~(-1)。所制备的传感器响应快速、识别效率高,在手性分子识别领域具有潜在的应用价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

配位组装论文参考文献

[1].田菊梅,崔正.以吗啉为模版在富酸条件下组装[CuCN]_n-基发光配位聚合物(英文)[J].分子科学学报.2019

[2].雷鹏,周影,洪沙沙,杨亚娟,双少敏.配位自组装的高效电化学界面对色氨酸的手性识别[J].分析科学学报.2019

[3].万克克.基于酰肼分子的配位聚合物的自组装合成、结构及化学传感性能的研究[D].吉林大学.2019

[4].燕汝.利用特性吸附和配位驱动组装法在铁基底表面构建自组装膜和化学转化膜的研究[D].山东大学.2019

[5].隋丽冉,刘亚文,林琳.半夹心金属铱大环化合物的碳氢键活化现象和配位自组装[J].沈阳医学院学报.2019

[6].吴彪.阴离子配位导向的超分子组装[C].第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集.2019

[7].孙庆福.稀土配位超分子组装结构及性能[C].第九届国际稀土开发与应用研讨会暨2019中国稀土学会学术年会摘要集.2019

[8].董玉涛.基于静电、配位与分子自组装理论设计制备叁维微纳结构复合材料及其储锂性能研究[D].郑州大学.2019

[9].赵晏艺.水蒸发诱导层状配位聚合物的组装与性质研究[D].华东师范大学.2019

[10].吕建华.新型配位功能聚合物的设计合成及其纳米杂化组装体系的构筑与性能研究[D].东北师范大学.2019

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配位组装论文-田菊梅,崔正
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