【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240009
5-(dimethylamino) isophthalic acid (H2dia) and 1H-imidazole (mdz) were used as ligands to react with Zn(Ⅱ) or Cu(Ⅱ) metal salts to generate three new transition metal complexes [Zn(dia)(mdz)2]·2H2O (1), [Cu(dia)(mdz)2 (DMF)] (2) and [Cu(dia)(mdz)2]·H2O (3). Their structures were characterized by single-crystal X-ray diffraction, elemental analysis, IR, thermogravimetric analyses, and Hirshfeld surface analyses. The results revealed that complexes 1 and 2 possess 1D linear chains, each four-coordinated Zn(Ⅱ) of 1 is located in the geometric center of the distorted tetrahedron, but the Cu(Ⅱ) metal center of 2 is five-coordinated and holds a triangular bipyramidal geometry. The zigzag 1D chain of complex 3 was obtained by changing the solvent in the synthesis, and the four-coordinated Cu(Ⅱ) ion is in the centre of the square planar. Results indicate that the geometries of metal centers and synthetic solvents have important effects on the structures of complexes. Abundant intermolecular hydrogen bonding plays an important role in the stability of their 3D supramolecular structures. Thermogravimetric analyses revealed that the complexes have good thermal stabilities. Solid fluorescence analyses showed that complex 1 had excellent fluorescence, but the fluorescence intensities of complexes 2 and 3 were much lower than those of ligands.
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100105
采用一步水热法合成了g-C3N4/Bi2WO6(MCN/BWO)异质结光催化剂,用于降解左氧氟沙星(LEV)。在模拟太阳光照射下,摩尔比为1 : 1的MCN/BWO对LEV的降解率达到98.14%,这归因于MCN和BWO之间形成了S型异质结。原位XPS分析和表面功函数测量证实了电子转移路径遵循S型异质结机制。MCN/BWO体系中S型异质结产生的内建电场(IEF)促进了光生电子(e−)从BWO的导带(CB)直接转移到MCN的价带(VB)。这一过程实现了光生电子-空穴对(e−-h+)的有效分离,h⁺在BWO的VB上积累,e−在MCN的CB上积累。自由基捕获实验表明,超氧自由基(·O₂−)和h⁺是主要的活性物种。除了表现出优异的光催化性能外,该催化剂在连续三个循环中保持了良好的稳定性。为了阐明降解机制,采用液相色谱-质谱(LC-MS)和定量构效关系(QSAR)分析来鉴定降解途径、中间产物和潜在毒性。本研究为废水处理应用提供了理论基础。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100049
甲醇水蒸气重整(methanol steam reforming, MSR)反应是实现甲醇在线制氢的重要途径,在清洁能源应用中具有重要作用。MSR反应中的催化性能直接影响氢气产量和副产物组成,其中Cu基和Pt基催化剂被广泛研究。其催化机制主要涉及甲醇和水分子中C―H和O―H键的断裂。Cu基催化剂的活性依赖于Cu0和Cu+位点的比例及协同作用,Pt基催化剂则通过Pt0、Ptδ+或Pt2+活性位点与氧空位的相互作用发挥作用。然而,活性金属与载体之间的电子转移及相互作用机制仍存争议,影响金属价态、吸附位点及反应路径选择,特别是在甲醇脱氢生成中间产物(如甲醛、甲酸和甲酸甲酯)的反应路径上,尚未形成统一认识。本文总结了Cu0与Cu+的单位点与协同位点机制,探讨了Pt基催化剂的直接路径与协同路径,分析In2O3等对Pt位点调控及氧空位生成的促进作用。通过催化性能评估与机理研究,提出了优化催化剂活性和稳定性的策略。本综述不仅深化了对MSR反应机理的理解,还为高效催化剂的设计提供了理论基础和研究方向。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250178
使用不同金属盐(高氯酸锌、高氯酸镍)与配体2,7-萘二羧酸(H2NDA)、1,4-二(1H-咪唑-1-基)苯(1,4-DMB)反应,在溶剂热条件下成功构筑出2例具有不同性质的配位聚合物:{[Zn(NDA)(1,4-DMB)0.5(H2O)]}n (Zn-CP)和{[Ni(NDA)(1,4-DMB)(H2O)3]}n (Ni-CP),并采取单晶X射线衍射、Hirshfeld表面分析、热重分析等手段进一步探究二者的结构、晶体内相互作用、相纯度及热稳定性。研究结果表明:2个配位聚合物均为一维链状结构,并最终都通过丰富的分子间氢键和π…π堆积相互作用形成了3D超分子结构。值得注意的是,2个配合物合成时,除金属阳离子不同外,阴离子及其余试剂和条件方法均相同,但在Zn-CP中Zn2+处于四配位的变形四面体中心,NDA2-配体中的羧基均参与配位,为一双齿桥联配体,配位聚合物最终结构为一维梯子形链;而Ni-CP中,Ni2+处于六配位的变形八面体中心,但NDA2-配体中只有一个羧基参与配位,为一单齿端基配体,因此配位聚合物仅为一维扭曲梯形链。此外,固体荧光和电催化硝酸根还原制氨性能测试结果显示,Zn-CP具有较好的荧光性质,而Ni-CP具备一定的电催化硝酸根还原制氨能力。
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100222
为满足日益增长的高能量锂离子电池(LIBs)需求,富镍正极已成为主流选择。这类电极通常需使用高极性N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶解聚合物粘结剂,形成流变稳定的浆料以确保电极内部强机械粘附。然而,NMP对环境与健康的潜在危害使其面临日益严格的监管限制,推动产业向更绿色、安全的浆料体系转型。本综述首先系统建立了绿色溶剂筛选与浆料性质评估的理论框架,涵盖溶剂-粘结剂相容性、溶解度理论、汉森溶解度参数、Flory-Huggins相互作用参数以及关键的流变学表征方法。在此基础上,重点回顾了近年来绿色溶剂体系的浆料制备进展,包括内酯类、亚砜类、磷酸酯类、酰胺类以及多种生物基替代溶剂,随后聚焦绿色浆料在涂布与干燥等加工环节中的行为特征,揭示其对电极微结构形成路径的深层影响,以及随之在机械内聚力、界面黏附性、容量保持与循环寿命等关键指标上的性能决定作用。通过分析粘结剂溶解性、分散稳定性、流变特性及干燥动力学对电极形貌、机械内聚力、容量保持率和循环稳定性的影响,指出当前绿色浆料体系仍面临粘结剂溶解不充分、干燥过程迁移、高固含量配方适应性有限等实际障碍,并提出基于热力学的溶剂筛选、流变学优化及干燥动力学控制等解决方案。最后,结合人工智能技术的最新发展,展望了数据驱动的溶解度预测、流变行为建模以及干燥过程仿真等前沿方向在构建绿色浆料体系中的潜在价值。本综述融合经典理论框架与智能化计算工具,旨在为下一代高能量密度锂离子电池的可持续制造提供新的思路与方向。
