吡啶配体调控W/Cu/S团簇超分子的结构多样性
李雨欣, 周梦琦, 郎飞帆, 倪春燕, 吴冰, 郎建平
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260126
以(Et4N)[Tp*WS3] (A,Tp*=三(3,5‐二甲基吡唑)氢合硼酸根)为前驱物,与[Cu(CH3CN)4]PF6及3种吡啶类配体[3-吡啶甲醛(L1)、4-(2-氨乙基)吡啶(L2)、3-(4-吡啶基)丙酸(L3)]在丙酮(AC)或NN-二甲基甲酰胺(DMF)中反应,并在使用L3配体时额外引入桥联离子I-,得到了3种结构各异的W/Cu/S团簇,即[Tp*WS3Cu3(L1)3(μ3-AC)](PF6)2 (1)、[Tp*WS3Cu2(L2)(μ2-DMF)]2(PF6)2·2DMF (2·2DMF)和[Tp*WS3Cu3(μ4-I)0.5(L3)2]2(PF6)3·2AC (3·2AC)。通过单晶X射线衍射、电喷雾电离质谱等对这3个团簇进行了结构表征。结果表明,团簇1中[Tp*WS3Cu3(L1)3(μ3-AC)]2+阳离子具有畸变立方烷结构。团簇2·2DMF中[Tp*WS3Cu2(L2)(μ2-DMF)]22+阳离子是由1对L2配体桥联2个缺口立方烷单元[Tp*WS3Cu2(μ2-DMF)]+形成的双缺口立方烷结构。团簇3中[Tp*WS3Cu3(μ4-I)0.5(L3)2]23+阳离子是由μ4-I-桥联2个[Tp*WS3Cu3(L3)2]2+缺口立方烷单元形成的双立方烷结构。采用Z扫描法对团簇12·2DMF和3·2AC溶液的三阶非线性光学(NLO)性质进行测试,结果表明它们具有良好的三阶NLO响应。
关键词: W/Cu/S团簇, 超分子, 配体调控, 三阶非线性光学响应
W/Cu/S簇基超分子大环及其三阶非线性光学性质
黄志文, 刘琦, 郎建平
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240184
以前驱簇[Et4N][Tp*WS3(CuCl)3]与三氟甲烷磺酸银(AgOTf)及3个有机桥联配体2,5-二(吡啶-4-基)噻吩(L1)、5,5'-双(4-吡啶基)-2, 2'-双噻吩(L2)和2,7-双(4-吡啶基)芘(L3)分别反应,得到了3个阳离子型W/Cu/S簇基超分子大环化合物[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)(L1)]2(OTf)2(1)、[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)(L2)]2(OTf)2·2CHCl3(2·2CHCl3)和[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)(L3)]2(OTf)2·2DMF (3·2DMF),其中Tp*=hydridotris (3,5-dimethylpyrazol-1-yl) borate。对3个化合物分别进行了单晶X射线衍射、核磁、质谱、红外光谱、紫外可见光谱和元素分析等结构表征。单晶X射线衍射结果表明,3个大环的主体均是由2个L1、L2和L3配体和3个氯桥连接的[(Tp*WS3Cu3)2(μ-Cl)2(μ4-Cl)]2+阳离子簇核组成。3个大环通过不同方式堆叠形成三维结构。核磁氢谱(1H NMR)和电喷雾飞行质谱(ESI-TOF MS)结果表明这些化合物在溶液中有较好的稳定性。Z扫描测试结果表明,3个化合物的溶液有一定的三阶非线性光学响应。
关键词: W/Cu/S簇, 组装, 超分子大环, 结构, 三阶非线性光学响应
基于W18O49/rGO复合物的高效光热催化CO2环加成
程若霖, 王悦, 牛玺尧, 梁华根, 刘玲, 陆诗建
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240424
通过原位溶剂热法构建了富含氧空位的缺陷氧化钨(W18O49)/还原氧化石墨烯(rGO)复合光热催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱等对复合催化剂的组成与结构进行了详细表征。在常压、不外加热源、光照下,W18O49/rGO复合光热催化剂具有优异的CO2环加成反应活性,展现出最高95%的碳酸苯乙烯酯产率(173 mmol·g-1·h-1),并在多次循环实验中具有不错的循环稳定性。上述结果表明rGO的引入扩充了W18O49/rGO复合光热催化剂的比表面积、提高其对CO2的吸附容量、增加其光吸收和光生电荷传输效率,通过光催化与热催化的耦合作用显著提升了催化性能。
关键词: 二氧化碳环加成, 光催化, 光热效应, 缺陷氧化钨, 还原氧化石墨烯
W18O49/NH2-UiO-66复合催化剂的高效光催化CO2环加成
程若霖, 王浩然, 任静, 马莹莹, 梁华根
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230349
以2-氨基对苯二甲酸(H2ATA)为配体,通过溶剂热法合成了Zr基MOF:NH2-UiO-66,继而以氯化钨为前驱体,通过溶剂热法实现了富含氧空位的缺陷氧化钨(W18O49)在NH2-UiO-66上的原位生长,构建了具有典型Ⅱ型异质结的复合光催化剂W18O49/NH2-UiO-66。通过粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱对催化剂的组成与结构进行了表征。在室温常压、模拟太阳光下,以氧化苯乙烯为模型底物,对所有样品的光催化活性进行了考察,W18O49/NH2-UiO-66展现了最高的碳酸苯乙烯酯产率(58 mmol·g-1·h-1)。
关键词: CO2环加成, 光催化, W18O49, 金属有机骨架
Gd3+掺杂Sc2W3O12: Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性能
赵炎, 王佳旭, 李忠辉, 刘长立, 赵星胜, 周恒为, 蒋小康
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240316
采用溶胶-凝胶法制备Eu3+离子掺杂Sc2W3O12红色荧光粉,并通过Gd3+掺杂降低Sc2W3O12基质晶体结构的对称性,增强荧光粉的发光强度。结果显示,Gd3+的掺入并没有改变Sc2W3O12的晶体结构;随着Gd3+掺杂浓度的递增,晶格畸变加剧,来源于Eu3+5D07F2(612 nm)发光强度显著增强,Gd3+最佳掺杂浓度为0.25,其发光强度为单掺Eu3+的1.95倍,色坐标为(0.613 4,0.350 3),与标准红光色坐标(0.670,0.330)较为接近。此外,荧光粉具有一定的热稳定性,即当温度达到498 K时,Gd3+离子掺杂浓度为0.25时制备的样品荧光强度与未掺杂Gd3+离子的样品相比得到了提升,是室温下的53%,其激活能为0.104 1 eV。
关键词: 溶胶-凝胶法, Sc2W3O12, 红色荧光粉, Gd3+掺杂
基于炔/硫环加成反应构筑W/Cu/S簇基超分子及其三阶非线性光学性质
王玉杰, 王劳棒, 张政, 刘琦, 郎建平
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250129
以(Et4N)[Tp*WS3(CuCl)3] (A)(Tp*=三(3,5-二甲基吡唑)氢合硼酸根)为前驱簇,经Ag(OTf)脱氯后,分别与2种含炔基双齿吡啶配体1,3-双[4-(吡啶-4-基乙炔基)苯基]丙烷(L1)和1,3-双[4-(吡啶-4-基乙炔基)苯基]丙-2-酮(L2)进行自组装,构筑了2个W/Cu/S簇基超分子矩形大环化合物[(Tp*WS3Cu2Cl)4(L1)2]·6CH2Cl2 (1·6CH2Cl2)和[(Tp*WS3Cu2Cl)4(L2)2]·6CH2Cl2 (2·6CH2Cl2)。在构筑这2个簇合物的过程中,L1或L2中的1个炔基与前驱簇A中2个S发生了不多见的环加成反应,从而形成了12簇基超分子矩形大环。在1·6CH2Cl22·6CH2Cl2的反应体系中引入吡啶(Py)作为第二配体,获得了新型簇合物[Tp*WS3Cu3(μ3-Cl)(Py)3](OTf) (3)。通过单晶X射线衍射、电喷雾电离质谱、红外光谱、紫外可见光谱和元素分析对3个簇合物进行了系统表征。单晶X射线衍射结果表明,1·6CH2Cl22·6CH2Cl2均是由2个双齿配体(L1或L2)桥联4个[Tp*WS3Cu2Cl]簇单元形成的簇基超分子矩形大环。簇合物3含有3个吡啶分子配位的阳离子[Tp*WS3Cu3(μ3-Cl)]+类立方烷型结构。采用Z扫描法对簇合物1·6CH2Cl22·6CH2Cl23的溶液的三阶非线性光学(NLO)性质进行测试,结果表明它们具有良好的三阶NLO响应。
关键词: W/Cu/S簇, 炔/硫环加成反应, 超分子矩形大环, 三阶非线性光学响应
W18O49/铝掺杂SrTiO3 S型异质结在LSPR效应辅助下实现全光谱太阳光驱动的光催化产氢
蒋金辉, 孙佳琦, 陈咏一, 张磊, 董鹏玉
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100145
开发具有全光谱响应的高效光催化剂用于制氢具有重要意义。为了实现全光谱太阳光驱动的光催化,W18O49由于局域表面等离子体共振(LSPR)效应,在捕获可见光和近红外(NIR)光方面表现良好。然而,W18O49的光催化产氢活性非常低,需要进行改性。在本研究中,采用简单的原位溶剂热合成方法制备了Al掺杂的SrTiO3 (ASTO)/W18O49 S型异质结。得益于更强的载流子分离、更快的电子传输和强大的氧化还原能力,10% ASTO/W18O49 S型异质结表现出最高的全光谱太阳光驱动光催化产氢速率,分别是纯ASTO和W18O49的17.5倍和27.6倍。W18O49中丰富的氧空位产生的LSPR效应将光吸收范围扩展到NIR区域,显著提高了其对全光谱太阳光的利用效率。此外,由于W18O49的LSPR效应,它可以产生等离子体高能“热电子”,并使其转移到ASTO/W18O49异质结中ASTO的导带(CB),从而促进光生载流子的分离和迁移,并大大增加ASTO的CB上参与光催化产氢反应的光生电子和“热电子”的数量,与单一组分的W18O49和ASTO相比,表现出优异的光催化产氢性能。
关键词: S型异质结, 光催化产氢, 局域表面等离子体共振效应, W18O49, 铝掺杂SrTiO3
C60-MoP-C纳米花范德瓦耳斯异质结及其电催化析氢性能
李文江, 关平丽, 余锐, 程源晟, 魏先文
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230289
采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C60修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C60的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C60-MoP-CFs样品(10%为C60的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C60与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C60迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。
关键词: 富勒烯, 能量转换, 多相催化, 电化学制氢, 绿色化学
在过渡金属催化剂上的CC键断裂以实现生物质的升级
卢卓然, 李圣凯, 逯宇轩, 王双印, 邹雨芹
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202306003
将当前能源生产和消费结构从过度依赖化石能源转变为高效利用可再生能源,是解决能源危机、实现碳中和的有效途径。生物质是最有前途的可再生能源之一,可以取代化石燃料以获得有价值的有机化合物。近年来,大力利用生物质能已成为一种必然趋势。用于生物质转化的传统热化学催化方法通常需要高温、高压等恶劣条件,甚至还需要外部氢或氧源。相比之下,在相对温和的条件下进行的生物质有机分子电催化转化为生产高价值化学品提供了一种绿色高效的策略。特别是,通过C―C键裂解将生物质衍生的分子转化为高价值的短链化学品至关重要。近年来,大量的研究证明过渡金属(TM)电催化剂由于其丰富的三维电子结构和独特的eg轨道增强了过渡金属-氧之间的共价键合,从而在有机物的C―C键断裂中起着至关重要的作用。此外,TM电催化剂的配位环境或电子结构会影响产物的选择性。毫无疑问,明确的反应活性位点和途径有助于深入理解催化剂结构与反应活性之间的构效关系。然而,TM电催化剂介导的生物质衍生有机分子的C―C键裂解反应用于生物质升级的研究目前尚处于起步阶段,其反应机理和催化反应过程尚不清楚。因此,有必要在原子水平上系统地了解电催化剂在C―C键裂解过程中的作用。在本综述中,我们首先依次介绍了广泛研究的TM电催化剂介导的生物质衍生有机分子(包括甘油、环己醇、木质素和糠醛)的C―C键裂解反应,并给出了一些典型的例子和相应的反应途径。然后,系统回顾了过渡金属化合物催化C―C键裂解的反应机理,揭示了界面行为,并构建了TM电催化剂的结构与裂解反应活性之间的构效关系。最后,我们简要总结了上述内容,并强调了在TM电催化剂上研究C―C键裂解的挑战和展望。我们期望这项工作可以为生物质的可控转化和合理设计C―C键裂解的TM电催化剂提供指导。
关键词: 电催化生物质升级, C―C键断裂, 电催化, 过渡金属催化剂
多级Ag/Bi/氮空位g-C3N4/Ti3C2Tx肖特基结的构筑及其全光谱催化性能
王敏, 辛德华, 石雅宁, 朱文垚, 张苑群, 章薇
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230477
采用原位溶剂热反应制备多级Ag/Bi/Nv-g-C3N4(氮空位-g-C3N4)/Ti3C2Tx肖特基结,并对其物相组成和晶体结构、微观形貌和孔结构、表面元素组成和化学态、光学和光电化学性质进行了表征。由于Ag、Bi和Ti3C2Tx协同的表面等离激元共振效应,Ag/Bi/Nv-g-C3N4/Ti3C2Tx表现出全光谱吸收特性。由载流子浓度差驱动的界面极化电荷转移诱导形成的肖特基结,显著提高了光生载流子(包括热电子和热空穴)的分离效率和利用率。因此,与Nv-g-C3N4、Ti3C2Tx、Ag/Nv-g-C3N4、Bi/Nv-g-C3N4和Ag/Bi/Nv-g-C3N4相比,Ag/Bi/Nv-g-C3N4/Ti3C2Tx表现出显著增强的全光谱催化活性,其在可见光和近红外光照射下光催化降解四环素的反应速率常数分别为0.033和0.008 6 min-1,为对比样品的10~2.1倍和8.6~1.8倍。
关键词: 肖特基结, 表面等离激元共振, 全光谱催化, 盐酸四环素

出版年份

相关作者

相关热词

  • 首页
  • 上一页
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 末页
  • 共:7页
  • 跳转
  • Go