Preparation and triethylamine sensing performance of ZnSnO3/NiO heterostructur
Liyong DU, Yi LIU, Guoli YANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240404
In this study, ZnSnO3/NiO heterostructures were synthesized using a co-precipitation method followed by an annealing process. The gas-sensitive characteristics of the sensors based on these samples were evaluated. The results indicate that the sensor performance was optimized when the molar ratio of Ni to Zn was 1∶2. Specifically, the response values of the ZnSnO3/NiO-2-based sensor to 100 μL·L-1 triethylamine (TEA) gas at 220 ℃ reached 70.6, which were 6.1 times higher than that of the pure ZnSnO3 based sensor. The findings demonstrate that ZnSnO3/NiO heterostructures exhibited not only short response and recovery times (1 s/18 s) but also good gas selectivity, repeatability, and long-term stability. The enhanced sensing mechanism has been investigated in detail.
关键词: heterostructures, ZnSnO3/NiO, triethylamine, gas sensing performance, gas sensing mechanism
超大硅胺基氯锗宾的反应性与立方四锗卡宾的键解析
安佳奇, 刘云乐, 尚建选, 郭燕, 刘策, 曾凡龙, 李安阳, 王文渊
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240072
超大硅胺基取代的低价锗化合物可以构建新颖的化学结构,提供有学术价值的新发现。二配位的超大硅胺基氯锗宾Ge(N(SiiPr3)2)Cl (1)具有空的4p轨道和孤电子对。针对这2个特点,研究了化合物1的热构型转换和菲醌氧化加成反应。1的温热分解生成了立方四锗卡宾Ge4(NSiiPr3)4 (2),与菲醌(L)定量氧化加成生成了胺基一氯菲二酚合锗(IV):[Ge(N(SiiPr3)2)(L)Cl] (3)。表征了2个产物的单晶结构与组成。四锗卡宾2本质上是锗异腈的四聚体,分子呈现出畸变的立方体构型,4个Ge原子和4个N原子构成了中心立方体的8个顶点。其中Ge—N键长为0.203 6(3) nm,N—Ge—N与Ge—N—Ge的键角分别为85.51(18)°和94.32(16)°,立方体的侧面接近平行四边形。理论计算首次揭示了四锗卡宾2的成键面貌。自然键轨道(NBO)给出Ge4N4骨架上的20个分子轨道。轨道定域化的计算结果完好地呈现出4对Ge孤对电子、12个Ge—N键和4个Si—N键的定域轨道,能量分别为-12.22、-15.12和-20.12 eV。Ge孤对电子主要保留了4s电子的特性,而Ge—N键主要由N的2s轨道(18.4%)和2p轨道(71.3%)、Ge的4s轨道(0.75%)和4p轨道(9.43%)综合贡献形成。在化合物3的分子中,Ge采取sp3杂化,由于空间位阻与非对称配位,与另外4个配位原子形成非对称四面体构型。
关键词: 超大硅胺基, 异腈, 锗卡宾, 立方构型
超大硅胺基低配位型铁与铬配合物的合成和键解析
郑雯恪, 刘策, 陈薇, 柯红山, 曾凡龙, 雷依波, 李安阳, 王文渊
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250095
超大体积且稳固的单齿胺基配体在发展低配位的过渡金属配合物时能够提供良好的动力学保护,阻止低聚反应发生。本研究中,利用了硅基胺和氨基钠的反应首次合成了超大体积的六异丙基二硅基胺基钠(2),表征了它分别与四氢呋喃(THF)和甲苯(Tol)形成的2例配合物2-THF2-Tol的晶体结构。然后通过2-THF与过渡金属卤化物FeCl2、CrCl2的脱盐反应,合成了二胺基铁[Fe(Ⅱ)(N(SiiPr3)2)2] (3)和二胺基二氯合二铬[Cr(Ⅱ)(N(SiiPr3)2)Cl]2 (4)。由于超大胺基的空间位阻效应,配合物3呈现近乎直线构型,其N—Fe—N键角为178.10°。配合物4是单胺基一氯化铬(Ⅱ)的二聚体,三配位的Cr(Ⅱ)通过2个桥联Cl-形成{Cr2Cl2}的菱形二聚体核心。为了合理描述过渡金属低配位构型的电子强关联体系,使用改进的多参考态方法(iCAS)计算了34的分子轨道。结果表明,3的成键贡献主要来自2个Fe—N的σ键,且Fe(+1.03)和N(-1.21)所带电荷数确认了较强的离子性配键特征,Fe—N之间的π成键不明显。五重态高自旋的Fe具有1个双占据轨道和4个单电子轨道,源自3d轨道。4的6个满电子分子轨道对应2组Cr—N的σ成键、2组Cl上的p型孤对和2组N上的p型孤对。2个Cr(Ⅱ)拥有8个能量较高的d电子,分别成单占据,其中1个活性轨道显示出Cr…Cr的相互作用。
关键词: , , 超大硅胺基, 低配位
面向化学类非高分子专业学生的高分子化学实验教学创新与实践——以温型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例
张来英, 吴莹焕, 喻雅姿, 徐业成, 张豪杰, 吴伟泰
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310126
面向化学类(非高分子)专业的高分子化学实验教学发展较为缓慢,亟需紧跟研究前沿,引入新内容。本文总结了近十年的教学改革经验,并以温敏型高分子的制备、溶液性质、光学性能与应用为例,介绍如何通过实验教学内容、实验技术、教学方法等方面的创新,设计符合理科人才培养需求的、契合时代与科学发展的、被学生喜爱与重视的一系列高分子化学实验,以有效解决培养需求与课业负担之间的矛盾,且在不新增开课、课时有限的情况下,加入到化学类专业本科教学体系中,激发学生对学科领域的兴趣,提升学生的探究和创新能力。
关键词: 高分子化学, 实验教学, 智能高分子, 聚合, 综合性实验
具有富电子Ptδ壳层的空心AgPt@Pt核壳催化剂:提升光催化H2O2生成选择性与活性
王玉, 石海洋, 陈子涵, 陈峰, 王苹, 王雪飞
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100081
铂(Pt)作为优异的氧还原助催化剂,在光催化产H2O2方面具有巨大潜力。然而,Pt对O2的吸附能力过强,易使O―O键裂解,从而降低2电子氧还原反应(ORR)生成H2O2的选择性。在本研究中,通过调节助剂结构改变Pt的电子结构,从而削弱Pt―O键的强度。本文通过两步光沉积法在BiVO4的(010)面上连续修饰了铂和银助催化剂。由于在此过程中存在置换反应,最终合成了一种具有中空AgPt合金核和富电子Ptδ壳(AgPt@Pt)结构的协同催化剂。光催化实验结果表明:修饰空心结构AgPt@Pt助剂的BiVO4产生H2O2的速率达到了1021.5 μmol∙L−1,且其对应的量子效率(AQE)为5.07%,是Pt/BiVO4光催化剂(35.7 μmol∙L−1)的28.6倍。此外,密度泛函理论计算和X射线光电子能谱表征表明:AgPt合金向Pt壳转移电子,生成富电子的Ptδ活性位点,进而增加了AgPt@Pt助催化剂中Pt―Oads反键轨道的占有率。这种电子再分布削弱了O2在Pt上的吸附强度,促进了2电子ORR反应,并显著提高了H2O2的生成效率。这一合成策略为制备具有更高H2O2选择性的铂基纳米助催化剂提供了可靠的方法。
关键词: 光催化, 富电子Ptδ-, O2吸附, H2O2, BiVO4

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