微量Mg/F表面梯度渗透改善高电压LiCoO2界面脆弱
王鑫龙, 程真国, 王果, 张晓琨, 向勇, 王欣全
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230259
采用高温固相法在1 050℃下烧结,制备了LiCoO2低浓度梯度改性样品,分别为LiF掺杂包覆(LCOLF、LCO@LF)和MgF2掺杂包覆(LCOMF、LCO@MF)。通过光电子能谱、透射电子显微镜和电化学技术等表征方法,对比分析材料形貌及电化学性能。结果表明,体相掺杂复合电极中,LCOLF热重测试显示出最优热稳定性,LCOMF晶体中(003)和(104)晶面间距收缩;45℃下1C倍率循环70圈后,LCOLF和LCOMF比容量分别为141.45和166.98 mAh·g-1,循环性能优于LiCoO2。表面包覆复合电极中,LCO@LF和LCO@MF晶粒表面光洁且晶格氧键价都向更高结合能方向增强;LCO@MF构建了坚实且紧密的包覆层,循环70圈后,放电比容量和容量保持率分别为183 mAh·g-1和91.26%(LCO@LF分别为154.38 mAh·g-1和77.54%),循环性能显著优于体相掺杂。
关键词: LiCoO2, 体相掺杂, 表面包覆, LiF, MgF2, 梯度渗透
K修饰MoS2催化剂用于CO2高选择性加氢制甲醇
杨菲菲, 周维, 杨超然, 张天雨, 黄延强
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308017
在CO2加氢领域,MoS2催化剂表现出独特的潜力。然而MoS2的边缘S空位对CH4的生成更有利,这限制了目标产物甲醇的选择性。本工作中,我们发现,通过掺杂K助剂可以显著提高MoS2催化CO2选择性加氢制甲醇的性能,而未修饰的MoS2主要产生CH4。通过一系列的表征研究,我们发现,K原子更倾向于稳定在MoS2的边缘位点上,并向MoS2转移电子,从而增强了MoS2边缘位点的碱性。这有助于CO2的吸附活化,并以较低的能垒解离为CO。此外,K助剂还有助于调控CO中间体定向转化为甲醇而非CH4。这一发现拓展了MoS2材料在CO2合成甲醇中的应用。通过掺杂K助剂,我们能够更高效地利用MoS2催化CO2转化为甲醇,对于减缓气候变化和开发清洁能源具有重要意义。
关键词: CO2加氢, 甲醇, 甲烷, 选择性调控, K-MoS2
K+/Na+比例的调控对双钙钛矿Cs2NaBiCl6: Mn2+结构和光学性质的影响
于麒麟, 徐怡菲, 张彭军, 郝树伟, 朱崇强, 杨春晖
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240418
采用溶剂热法合成了一系列Cs2NaBiCl6: Mn2+与Cs2Na1-xKxBiCl6: Mn2+荧光粉,并通过理论计算与实验表征相结合的方式系统研究了其晶体结构和发光性能。结果表明,Cs2NaBiCl6: Mn2+体系表现出以[BiCl6]3-八面体为中心的局域激发吸收近紫外光,随着Mn2+掺杂浓度的增加,[BiCl6]3-向Mn2+发生能量转移,从而促进了Mn2+的d轨道之间的电子跃迁并产生橙黄色发光。进一步引入K+后,Cs2NaBiCl6: Mn2+发光强度和颜色纯度得到提升。实验证实K+的引入有效调谐了Cs2NaBiCl6: Mn2+的态密度组成,促进了[BiCl6]3-1S03P1, 2电子跃迁,增强了Cs2NaBiCl6: Mn2+的发光强度,并利用CIE软件计算得到其色纯度为93.58%。最终结果表明,Cs2Na1-xKxBiCl6: Mn2+具有较强的橙黄色发光特性。
关键词: Cs2NaBiCl6, Mn2+, 双钙钛矿, 掺杂, 光学性能
K原子掺杂高度面间结晶的g-C3N4光催化剂及其高效H2O2光合成
钟威, 郑丹, 欧远新, 孟爱云, 苏耀荣
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202406005
石墨相氮化碳(g-C3N4)在光催化制备过氧化氢(H2O2)领域有巨大潜力。然而,低的两电子氧还原活性严重限制了g-C3N4的光催化产H2O2效率。在这项研究中,我们通过两步煅烧法在KI晶体表面重新晶化传统g-C3N4材料,合成了钾掺杂的高晶化g-C3N4光催化剂(CN-K)。所制备的CN-K光催化材料具有更高的面间结晶度、更窄的禁带宽度和更小的颗粒尺寸(大约20到50纳米)。更重要的是,掺入的钾原子作为优异的催化位点可以增强O2吸附和稳定*OOH中间体,从而提高钾掺杂高晶化g-C3N4光催化剂的两电子氧还原活性。其中CN-K(1:6)样品具有显著增强的光催化产H2O2速率(7.8 mmol·L-1·h-1),且在420 nm下的表观量子效率为5.17%,光催化活性是传统块状g-C3N4样品的220倍。这项研究不仅揭示了杂原子提高g-C3N4光催化剂两电子氧还原活性的机理,而且为设计高效g-C3N4基光催化剂提供了新的见解。
关键词: 光催化产H2O2, 氮化碳, 钾掺杂, 高选择性两电子氧还原
Research process on radioactive 18F-labelled chemical agents as positron emission tomography imaging probes for tumour detection
Rui WU, Yankun ZHANG, Jiufu LU, Pengfei ZHANG, Yang WANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240387
Malignant tumours always threaten human health. For tumour diagnosis, positron emission tomography (PET) is the most sensitive and advanced imaging technique by radiotracers, such as radioactive 18F, 11C, 64Cu, 68Ga, and 89Zr. Among the radiotracers, the radioactive 18F-labelled chemical agent as PET probes plays a predominant role in monitoring, detecting, treating, and predicting tumours due to its perfect half-life. In this paper, the 18F-labelled chemical materials as PET probes are systematically summarized. First, we introduce various radionuclides of PET and elaborate on the mechanism of PET imaging. It highlights the 18F-labelled chemical agents used as PET probes, including [18F]-2-deoxy-2-[18F]fluoro-D-glucose ([18F]-FDG), 18F-labelled amino acids, 18F-labelled nucleic acids, 18F-labelled receptors, 18F-labelled reporter genes, and 18F-labelled hypoxia agents. In addition, some PET probes with metal as a supplementary element are introduced briefly. Meanwhile, the 18F-labelled nanoparticles for the PET probe and the multi-modality imaging probe are summarized in detail. The approach and strategies for the fabrication of 18F-labelled PET probes are also described briefly. The future development of the PET probe is also prospected. The development and application of 18F-labelled PET probes will expand our knowledge and shed light on the diagnosis and theranostics of tumours.
关键词: 18F, radioactive, imaging, positron emission tomography, labelled, tumour
一种铝基平板孔金属有机骨架用于电子特种气体C3F8的高效分离与回收
方志, 孙亮, 郑铭泽, 申文豪, 黄宏亮, 仲崇立
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250096
本研究采用溶剂热法制备了一种具有狭缝孔结构的铝基-卟啉金属有机骨架(Al-TCPP)材料,并研究了其对电子特种气体C3F8的吸附分离和回收性能。所合成的Al-TCPP具有狭长平板孔结构,其孔尺寸为0.6 nm×1.1 nm,略微大于C3F8的分子尺寸(0.57 nm×0.52 nm)。同时,Al-TCPP孔道内密布的C—H键与μ-OH基团可与C3F8的F原子形成多重氢键作用位点,进一步增强了对C3F8的亲和力。吸附实验结果表明,在298 K、100 kPa下Al-TCPP对C3F8的吸附量高达96.1 cm3·g-1,而N2吸附量仅为6.1 cm3·g-1,其理想选择性高达244.8,超过了目前已报道的吸附剂材料。同时,C3F8在低压区的吸附热为50.6 kJ·mol-1,远高于N2的16.5 kJ·mol-1。密度泛函理论(DFT)计算表明,Al-TCPP结构中相邻的卟啉单元上的多个H原子可以同时与C3F8的多个F原子形成氢键。穿透实验证实Al-TCPP可以实现C3F8/N2混合物的有效分离,并且通过脱附可以回收获得高纯度的C3F8
关键词: 金属有机骨架, 电子特种气体, 八氟丙烷, 吸附分离

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