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无机化学学报
Chinese Journal of Inorganic Chemistry
主管 : 中国科学技术协会
刊期 : 月刊主编 : 游效曾
语种 : 中文主办 : 中国化学会
ISSN : 1001-4861 CN : 32-1185/O6展开 >《无机化学学报》由中国化学会主办，是展示我国无机化学研究成果的学术性期刊，月刊。1985年由化学前辈戴安邦院士（发起）创刊，现任主编游效曾院士。编辑部设在南京大学化学化工学院化学楼。报道我国无机化学领域的基础研究和应用基础研究的创新成果，内容涉及固体无机化学、配位化学、无机材料化学、生物无机化学、有机金属化学、理论无机化学、超分子化学和应用无机化学、催化等，着重报道新的和已知化合物的合成、热力学、动力学性质、谱学、结构和成键等。设有综述、研究快报及论文等栏目。
本刊所刊论文均为美国《科学引文索引》（SCI）网络版、美国《化学文摘》(CA)、《中国学术期刊文摘》（中、英文版）、《中国科技论文与引文数据库（CSTPCD）》、《中国科学引文数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中国核心期刊（遴选）数据库》、中国台湾华艺《中文电子期刊服务》等国内外多种著名检索刊物和文献数据库摘引和收录。
《无机化学学报》2011年每期200页，定价28.00元、全年定价336.00元。本刊由各地邮局征订，邮发代号28-133。也可直接向编辑部订阅。
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期刊内检索
期刊内热点文章
2025, 41(8): 1465-1482
doi: 10.11862/CJIC.20240430
摘要:
2D过渡金属碳/氮化物或碳氮化物(MXenes)因其独特的物理和化学性质，在电学、光学、催化和环境等多个领域展现出了广泛的应用潜力。这些独特的性质为MXenes材料在各个领域的创新应用奠定了坚实的基础。近年来，2D MXenes纳米材料的界面调控策略受到了广泛关注。研究者通过不同的方法，如表面基团控制、表面吸附、表面复合和交联等，对MXenes进行了深入的改性研究。本文综述了MXenes的界面调控策略及其功能化材料在能量存储、催化、光电探测、电磁屏蔽、污染物吸附和生物医药领域的研究进展。
2D过渡金属碳/氮化物或碳氮化物(MXenes)因其独特的物理和化学性质，在电学、光学、催化和环境等多个领域展现出了广泛的应用潜力。这些独特的性质为MXenes材料在各个领域的创新应用奠定了坚实的基础。近年来，2D MXenes纳米材料的界面调控策略受到了广泛关注。研究者通过不同的方法，如表面基团控制、表面吸附、表面复合和交联等，对MXenes进行了深入的改性研究。本文综述了MXenes的界面调控策略及其功能化材料在能量存储、催化、光电探测、电磁屏蔽、污染物吸附和生物医药领域的研究进展。
2025, 41(8): 1483-1494
doi: 10.11862/CJIC.20250031
摘要:
将天然产物脱氢松香酸(DHA)引入环金属铱中，成功合成了一种新型环金属铱配合物CycIr-DHA，并通过 1H NMR对配体及配合物进行表征。该配合物在多种肿瘤细胞株中表现出显著的抗肿瘤活性，尤其是对人乳腺癌细胞(MCF-7)的抑制效果最为明显，其半数抑制浓度(IC50)仅为2.5 μmol·L-1，优于传统化疗药物顺铂。实验结果显示，CycIr-DHA主要在MCF-7的线粒体中富集，能够显著提高细胞内活性氧水平，导致线粒体功能障碍。此外，该配合物还能调节凋亡相关蛋白(Bax和Bcl-2)的表达，促进细胞凋亡，并上调LC3-Ⅱ蛋白，诱导细胞自噬。在3D细胞球模型中，CycIr-DHA显著抑制了细胞球的生长。
将天然产物脱氢松香酸(DHA)引入环金属铱中，成功合成了一种新型环金属铱配合物CycIr-DHA，并通过 1H NMR对配体及配合物进行表征。该配合物在多种肿瘤细胞株中表现出显著的抗肿瘤活性，尤其是对人乳腺癌细胞(MCF-7)的抑制效果最为明显，其半数抑制浓度(IC50)仅为2.5 μmol·L-1，优于传统化疗药物顺铂。实验结果显示，CycIr-DHA主要在MCF-7的线粒体中富集，能够显著提高细胞内活性氧水平，导致线粒体功能障碍。此外，该配合物还能调节凋亡相关蛋白(Bax和Bcl-2)的表达，促进细胞凋亡，并上调LC3-Ⅱ蛋白，诱导细胞自噬。在3D细胞球模型中，CycIr-DHA显著抑制了细胞球的生长。
2025, 41(8): 1495-1504
doi: 10.11862/CJIC.20250144
摘要:
本文报道了一种基于二茂铁与苯并硒二唑(SeNBD)偶联物的前药FcNH-SeNBD，用于肿瘤细胞化学动力学治疗(CDT)与荧光成像。FcNH-SeNBD利用肿瘤细胞中过表达的过氧化氢(H2O2)氧化二茂铁发生芬顿反应，高效生成羟基自由基(·OH)，诱导肿瘤细胞凋亡。与此同时，二茂铁的氧化阻断了其与苯并硒二唑之间的光致电子转移(PET)效应，使得原本被猝灭的SeNBD荧光得以恢复，实现了荧光信号“Off-On”的转变，用于实时监测前药在肿瘤细胞中的活化与富集，便于治疗效果的预测与评估。体外实验表明 FcNH-SeNBD对肝癌细胞HepG2[IC50=(7.95±0.98) μg·mL-1]和结直肠癌细胞HCT116[IC50=(15.74±1.5) μg· mL-1]具有显著的选择性杀伤作用，而对正常结肠上皮细胞NCM-460无显著毒性(IC50>100 μg·mL-1)。机制研究证实，FcNH-SeNBD通过激活caspase-3依赖性凋亡通路发挥对肿瘤细胞的杀伤作用。细胞成像实验表明 FcNH-SeNBD可在肿瘤细胞中富集并产生强烈的红色荧光。
本文报道了一种基于二茂铁与苯并硒二唑(SeNBD)偶联物的前药FcNH-SeNBD，用于肿瘤细胞化学动力学治疗(CDT)与荧光成像。FcNH-SeNBD利用肿瘤细胞中过表达的过氧化氢(H2O2)氧化二茂铁发生芬顿反应，高效生成羟基自由基(·OH)，诱导肿瘤细胞凋亡。与此同时，二茂铁的氧化阻断了其与苯并硒二唑之间的光致电子转移(PET)效应，使得原本被猝灭的SeNBD荧光得以恢复，实现了荧光信号“Off-On”的转变，用于实时监测前药在肿瘤细胞中的活化与富集，便于治疗效果的预测与评估。体外实验表明 FcNH-SeNBD对肝癌细胞HepG2[IC50=(7.95±0.98) μg·mL-1]和结直肠癌细胞HCT116[IC50=(15.74±1.5) μg· mL-1]具有显著的选择性杀伤作用，而对正常结肠上皮细胞NCM-460无显著毒性(IC50>100 μg·mL-1)。机制研究证实，FcNH-SeNBD通过激活caspase-3依赖性凋亡通路发挥对肿瘤细胞的杀伤作用。细胞成像实验表明 FcNH-SeNBD可在肿瘤细胞中富集并产生强烈的红色荧光。
2025, 41(8): 1505-1512
doi: 10.11862/CJIC.20250125
摘要:
将[Ag9(Tab)8(MeCN)8]2(PF6)18·4MeCN(Tab=4-(三甲基铵)苯硫酚盐，MeCN=乙腈)与三苯基膦(L1)和二苯基-2-吡啶膦(L2)分别进行固相研磨反应，得到的固体粉末经溶剂溶解、离心分离后，通过溶剂扩散法结晶得到了2个膦配体保护的银硫醇团簇[Ag7(Tab)6(L1)6Cl](PF6)6·8DMF (1)和[Ag17(Tab)20(L2)2](PF6)17·32DMF (2)。对2个簇合物分别进行了单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外、紫外可见、热重和元素分析表征。单晶X射线衍射分析表明，2个簇合物均由有机磷配体和Tab配体共同保护，且簇合物2结构表面的二苯基-2-吡啶膦配体的P和N原子同时参与了配位。Z扫描技术测试结果表明2个簇合物在溶液中具有一定的三阶非线性光学响应。
将[Ag9(Tab)8(MeCN)8]2(PF6)18·4MeCN(Tab=4-(三甲基铵)苯硫酚盐，MeCN=乙腈)与三苯基膦(L1)和二苯基-2-吡啶膦(L2)分别进行固相研磨反应，得到的固体粉末经溶剂溶解、离心分离后，通过溶剂扩散法结晶得到了2个膦配体保护的银硫醇团簇[Ag7(Tab)6(L1)6Cl](PF6)6·8DMF (1)和[Ag17(Tab)20(L2)2](PF6)17·32DMF (2)。对2个簇合物分别进行了单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外、紫外可见、热重和元素分析表征。单晶X射线衍射分析表明，2个簇合物均由有机磷配体和Tab配体共同保护，且簇合物2结构表面的二苯基-2-吡啶膦配体的P和N原子同时参与了配位。Z扫描技术测试结果表明2个簇合物在溶液中具有一定的三阶非线性光学响应。
2025, 41(8): 1513-1522
doi: 10.11862/CJIC.20250113
摘要:
合成了膦蒽配体1, 8-双(二苯基磷)蒽(Hbdpa)及其配合物[Au(Hbdpa)2]PF6 (1)和[Ir(tpy)(bdpa)](PF6)2 (2)，其中tpy=2，2′∶6′，2″-三联吡啶。在光照作用下，这些化合物发生光化学反应，生成Hbdpa-2O、[Au(Hbdpa-O)2]PF6 (1-O)和[Ir(tpy)(bdpa-OH)](PF6)2 (2-OH)。通过核磁、质谱和单晶X射线衍射表征了这些化合物的结构。讨论了化合物Hbdpa及其配合物1和2的光化学反应特性以及相关的发光行为调控。研究结果表明，Au(Ⅰ)和Ir(Ⅲ)的配位显著提高了配体Hbdpa的光反应活性。化合物2是首例能发生蒽基去芳构化反应的铱配合物。
合成了膦蒽配体1, 8-双(二苯基磷)蒽(Hbdpa)及其配合物[Au(Hbdpa)2]PF6 (1)和[Ir(tpy)(bdpa)](PF6)2 (2)，其中tpy=2，2′∶6′，2″-三联吡啶。在光照作用下，这些化合物发生光化学反应，生成Hbdpa-2O、[Au(Hbdpa-O)2]PF6 (1-O)和[Ir(tpy)(bdpa-OH)](PF6)2 (2-OH)。通过核磁、质谱和单晶X射线衍射表征了这些化合物的结构。讨论了化合物Hbdpa及其配合物1和2的光化学反应特性以及相关的发光行为调控。研究结果表明，Au(Ⅰ)和Ir(Ⅲ)的配位显著提高了配体Hbdpa的光反应活性。化合物2是首例能发生蒽基去芳构化反应的铱配合物。
2025, 41(8): 1523-1532
doi: 10.11862/CJIC.20250073
摘要:
用N′-[(1E)-吡啶-2-亚甲基]吡啶-4-碳酰肼(HL)配体与铟离子/镝离子合成了2种金属配合物[In(HL)(NO3)3] (1)和[Dy(L)(CH3OH)0.89(H2O)1.11(NO3)2]·0.11H2O (2)。单晶X射线衍射表明，配合物1和2均具有由1个配体连接1个金属离子形成的零维单核结构。体外抗增殖活性研究表明，配合物1对人肝癌细胞SMMC-7721、人乳腺癌细胞MDA-MB-231及人非小细胞肺癌细胞A549的抗肿瘤活性均优于顺铂；配合物2对SMMC-7721及A549的抗肿瘤活性也优于顺铂。伤口愈合实验显示配合物1和2可以抑制A549细胞迁移能力，且呈浓度依赖性。此外，配合物2对大肠杆菌具有显著的抑菌效果，抑菌圈直径达到22 mm。
用N′-[(1E)-吡啶-2-亚甲基]吡啶-4-碳酰肼(HL)配体与铟离子/镝离子合成了2种金属配合物[In(HL)(NO3)3] (1)和[Dy(L)(CH3OH)0.89(H2O)1.11(NO3)2]·0.11H2O (2)。单晶X射线衍射表明，配合物1和2均具有由1个配体连接1个金属离子形成的零维单核结构。体外抗增殖活性研究表明，配合物1对人肝癌细胞SMMC-7721、人乳腺癌细胞MDA-MB-231及人非小细胞肺癌细胞A549的抗肿瘤活性均优于顺铂；配合物2对SMMC-7721及A549的抗肿瘤活性也优于顺铂。伤口愈合实验显示配合物1和2可以抑制A549细胞迁移能力，且呈浓度依赖性。此外，配合物2对大肠杆菌具有显著的抑菌效果，抑菌圈直径达到22 mm。
2025, 41(8): 1533-1544
doi: 10.11862/CJIC.20250063
摘要:
采用固相烧结法制备了Li4GeO4、Li6Ge2O7、Li2GeO3和Li2Ge2O5四种Li2O-GeO2二元系晶体，并通过原位高温拉曼光谱技术结合理论计算的方法对晶态到熔态的结构演变过程以及熔体微结构进行定性和定量分析。研究表明：Li4GeO4、Li6Ge2O7和Li2GeO3熔体分别由[GeO4]4-、[Ge2O7]6-、[GeO3]2-和Li+构成，而Li2Ge2O5晶体在升温至熔融状态过程中由[GeO4]4-四面体形成的三维网络结构逐渐向更小的[Ge3O9]6-三元环递变。另外，通过量子化学从头计算法对团簇结构单元进行了设计、优化和计算，并将理论计算模拟与实验相结合，提出了一种校正熔体实验拉曼光谱的新方法。我们通过引入精细结构概念并利用高斯函数对拉曼光谱中[GeO4]4-四面体非桥氧的伸缩振动包络峰进行了分峰解谱，得到了这4种晶体在熔融状态下的不同结构(Qi，i表示每个[GeO4]4-四面体中桥氧的个数，i=0~4)单元含量的定量分布。
采用固相烧结法制备了Li4GeO4、Li6Ge2O7、Li2GeO3和Li2Ge2O5四种Li2O-GeO2二元系晶体，并通过原位高温拉曼光谱技术结合理论计算的方法对晶态到熔态的结构演变过程以及熔体微结构进行定性和定量分析。研究表明：Li4GeO4、Li6Ge2O7和Li2GeO3熔体分别由[GeO4]4-、[Ge2O7]6-、[GeO3]2-和Li+构成，而Li2Ge2O5晶体在升温至熔融状态过程中由[GeO4]4-四面体形成的三维网络结构逐渐向更小的[Ge3O9]6-三元环递变。另外，通过量子化学从头计算法对团簇结构单元进行了设计、优化和计算，并将理论计算模拟与实验相结合，提出了一种校正熔体实验拉曼光谱的新方法。我们通过引入精细结构概念并利用高斯函数对拉曼光谱中[GeO4]4-四面体非桥氧的伸缩振动包络峰进行了分峰解谱，得到了这4种晶体在熔融状态下的不同结构(Qi，i表示每个[GeO4]4-四面体中桥氧的个数，i=0~4)单元含量的定量分布。
2025, 41(8): 1545-1554
doi: 10.11862/CJIC.20250046
摘要:
为开发在温和条件下高效、高选择性氧化5-羟甲基糠醛(HMF)的多功能催化材料和反应体系，构筑了双金属有机框架(BMOF)材料及其衍生材料，用于低电压下的HMF电催化氧化。采用溶剂热法合成了双金属CoNi-MOF-74，并采用2种方式制备相应的催化材料。其一，对CoNi-MOF-74进行热解处理，制得石墨碳层包覆、碳基体稳定的CoNi合金(CoNi@C)纳米颗粒；其二，在电催化过程中，CoNi-MOF-74发生原位水解反应，生成相应的氢氧化物(CoNi(OH)2)，进而将其作为电极材料使用。研究发现，当Co、Ni的物质的量之比设定为1∶3时，所制备的Co1Ni3-MOF-74材料在800 ℃进行热解处理后，生成的Co1Ni3@C在低电位下对HMF电催化氧化表现出优异的催化活性和高的2, 5-呋喃二甲酸(FDCA)选择性(87.26%)。而Co1Ni1-MOF-74(Co、Ni物质的量之比为1∶1)电解时原位生成的Co0.5Ni0.5(OH)2对中间产物5-(羟甲基)呋喃-2-羧酸(HMFCA)具有很高的选择性(88.59%)和高转化率。这主要得益于衍生材料较好的孔隙结构、Co和Ni双金属之间的协同作用和石墨碳的良好导电性。
为开发在温和条件下高效、高选择性氧化5-羟甲基糠醛(HMF)的多功能催化材料和反应体系，构筑了双金属有机框架(BMOF)材料及其衍生材料，用于低电压下的HMF电催化氧化。采用溶剂热法合成了双金属CoNi-MOF-74，并采用2种方式制备相应的催化材料。其一，对CoNi-MOF-74进行热解处理，制得石墨碳层包覆、碳基体稳定的CoNi合金(CoNi@C)纳米颗粒；其二，在电催化过程中，CoNi-MOF-74发生原位水解反应，生成相应的氢氧化物(CoNi(OH)2)，进而将其作为电极材料使用。研究发现，当Co、Ni的物质的量之比设定为1∶3时，所制备的Co1Ni3-MOF-74材料在800 ℃进行热解处理后，生成的Co1Ni3@C在低电位下对HMF电催化氧化表现出优异的催化活性和高的2, 5-呋喃二甲酸(FDCA)选择性(87.26%)。而Co1Ni1-MOF-74(Co、Ni物质的量之比为1∶1)电解时原位生成的Co0.5Ni0.5(OH)2对中间产物5-(羟甲基)呋喃-2-羧酸(HMFCA)具有很高的选择性(88.59%)和高转化率。这主要得益于衍生材料较好的孔隙结构、Co和Ni双金属之间的协同作用和石墨碳的良好导电性。
2025, 41(8): 1555-1564
doi: 10.11862/CJIC.20250040
摘要:
以废旧棉织物为原料，氯化锌为活化剂，采用一步活化-炭化法制备具有丰富孔隙结构的废旧棉织物基炭吸波材料(CCF)，并探讨了不同氯化锌质量分数对CCF吸波性能的影响。结果表明：氯化锌能够有效丰富CCF的孔隙结构，提高其吸波效果。在炭化温度为700 ℃(N2气氛下)、氯化锌质量分数为10%时制备的CCF-10的比表面积高达1 310 m2·g-1，其在厚度为2.0mm时的最小反射损耗达-35.02 dB，有效吸收带宽为5.6 GHz。
以废旧棉织物为原料，氯化锌为活化剂，采用一步活化-炭化法制备具有丰富孔隙结构的废旧棉织物基炭吸波材料(CCF)，并探讨了不同氯化锌质量分数对CCF吸波性能的影响。结果表明：氯化锌能够有效丰富CCF的孔隙结构，提高其吸波效果。在炭化温度为700 ℃(N2气氛下)、氯化锌质量分数为10%时制备的CCF-10的比表面积高达1 310 m2·g-1，其在厚度为2.0mm时的最小反射损耗达-35.02 dB，有效吸收带宽为5.6 GHz。
2025, 41(8): 1565-1573
doi: 10.11862/CJIC.20250054
摘要:
将MoO3纳米片与2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化的纤维素纳米纤维(TEMPO-CNF)复合，并经过高温碳化工艺制备了MoO3/T-CNF碳化复合气凝胶材料，其中T-CNF指TEMPO-CNT碳化后得到的多孔碳。MoO3/T-CNF具有高导电性、发达的孔隙结构和大的比表面积等特性，将其作为锂硫电池阴极时，能够有效吸附多硫化物，抑制穿梭效应，并缓解充放电过程中的体积膨胀。其中，最佳样品MoO3/T-CNF-3在0.1C倍率下的最高放电比容量达到1 721.8 mAh·g-1，且在200次循环后仍能保持84.8%的容量保持率和99.6%的库仑效率。
将MoO3纳米片与2，2，6，6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化的纤维素纳米纤维(TEMPO-CNF)复合，并经过高温碳化工艺制备了MoO3/T-CNF碳化复合气凝胶材料，其中T-CNF指TEMPO-CNT碳化后得到的多孔碳。MoO3/T-CNF具有高导电性、发达的孔隙结构和大的比表面积等特性，将其作为锂硫电池阴极时，能够有效吸附多硫化物，抑制穿梭效应，并缓解充放电过程中的体积膨胀。其中，最佳样品MoO3/T-CNF-3在0.1C倍率下的最高放电比容量达到1 721.8 mAh·g-1，且在200次循环后仍能保持84.8%的容量保持率和99.6%的库仑效率。
2025, 41(8): 1574-1588
doi: 10.11862/CJIC.20250032
摘要:
在研究沼渣生物炭吸附氨氮(NH4+)的特性及机理的基础上，我们重点探讨了饱和沼渣生物炭的热再生性能，并研究了热再生参数(再生温度、再生时间、升温速率、保护气以及气体流速)对生物炭吸附性能的影响机制。沼渣生物炭对NH4+的吸附量可达19.12 mg·g-1，符合Langmuir模型，吸附机理主要是表面配位和离子交换反应。最佳热再生参数如下：温度为200 ℃，保护气为N2，流速为0.5 L·min-1，以5 ℃·min-1的升温速率再生1 h。饱和生物炭首次吸附再生率为99.59%，经10次吸附-再生循环后，吸附再生率仍达89.55%，失重率小于5%。通过热重-红外联用仪(TG?IR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面及孔隙度分析和扫描电子显微镜(SEM)等多种手段进行表征，结果表明，多次循环热再生可破坏饱和生物炭表面的C=O、—OH和—COOH等含氧官能团，同时部分吸附位点被永久占用，导致吸附再生率逐渐下降。热再生可实现饱和生物炭中绝大部分氨氮的热解脱附，有效恢复生物炭孔隙结构和表面含氧官能团的吸附位点。
在研究沼渣生物炭吸附氨氮(NH4+)的特性及机理的基础上，我们重点探讨了饱和沼渣生物炭的热再生性能，并研究了热再生参数(再生温度、再生时间、升温速率、保护气以及气体流速)对生物炭吸附性能的影响机制。沼渣生物炭对NH4+的吸附量可达19.12 mg·g-1，符合Langmuir模型，吸附机理主要是表面配位和离子交换反应。最佳热再生参数如下：温度为200 ℃，保护气为N2，流速为0.5 L·min-1，以5 ℃·min-1的升温速率再生1 h。饱和生物炭首次吸附再生率为99.59%，经10次吸附-再生循环后，吸附再生率仍达89.55%，失重率小于5%。通过热重-红外联用仪(TG?IR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面及孔隙度分析和扫描电子显微镜(SEM)等多种手段进行表征，结果表明，多次循环热再生可破坏饱和生物炭表面的C=O、—OH和—COOH等含氧官能团，同时部分吸附位点被永久占用，导致吸附再生率逐渐下降。热再生可实现饱和生物炭中绝大部分氨氮的热解脱附，有效恢复生物炭孔隙结构和表面含氧官能团的吸附位点。
2025, 41(8): 1589-1600
doi: 10.11862/CJIC.20250011
摘要:
首先通过水热法合成了Fe掺杂ZnO(ZnFeO)花状微球，然后采用物理沉积法将Mn掺杂碳量子点(Mn?CQDs)均匀负载于ZnFeO表面，成功构筑了Mn?CQDs/ZnFeO异质结复合材料。结合粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱和N2脱附-吸附分析，探究了该材料结构与光催化性能的关系。结果表明，Mn掺杂显著提升了CQDs的光吸收范围和荧光稳定性；Mn和Fe双掺杂协同拓展了Mn?CQDs/ZnFeO的可见光吸收边，提高了吸收强度，促进了界面光生电子-空穴对的分离，改善了光催化性能。氙灯光照80 min时，复合材料对甲基橙(MO)的降解率达到91.4%，经过4次循环实验后，降解率仍保持在80.7%。自由基捕获实验证实，光生空穴(h+)和超氧自由基(·O2-)是MO光降解过程中的主要活性物种。
首先通过水热法合成了Fe掺杂ZnO(ZnFeO)花状微球，然后采用物理沉积法将Mn掺杂碳量子点(Mn?CQDs)均匀负载于ZnFeO表面，成功构筑了Mn?CQDs/ZnFeO异质结复合材料。结合粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱和N2脱附-吸附分析，探究了该材料结构与光催化性能的关系。结果表明，Mn掺杂显著提升了CQDs的光吸收范围和荧光稳定性；Mn和Fe双掺杂协同拓展了Mn?CQDs/ZnFeO的可见光吸收边，提高了吸收强度，促进了界面光生电子-空穴对的分离，改善了光催化性能。氙灯光照80 min时，复合材料对甲基橙(MO)的降解率达到91.4%，经过4次循环实验后，降解率仍保持在80.7%。自由基捕获实验证实，光生空穴(h+)和超氧自由基(·O2-)是MO光降解过程中的主要活性物种。
2025, 41(8): 1601-1609
doi: 10.11862/CJIC.20250012
摘要:
合成了二(邻氟苄基)锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸(H2bpdc)配合物[Sn(o-F-C6H4CH2)2(bpdc)(H2O)]2·H2O (1)和二正丁基锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸配合物[Sn(n-C4H9)2(bpdc)(H2O)]·H2O (2)。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱(1H、13C和119Sn)、差热分析进行了表征；用单晶X射线衍射方法测定了配合物的晶体结构，对其结构进行量子化学计算，测定了配合物对人胃腺癌细胞(AGS)、人急性淋巴母细胞白血病细胞(MOLT4)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的体外抑制活性。结果显示: 配合物均为单核分子，中心锡原子均为七配位的畸变五角双锥构型；除配合物2对MDA-MB-231的抑制活性相对较弱外，配合物对其它细胞均显示了较强的抑制活性。
合成了二(邻氟苄基)锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸(H2bpdc)配合物[Sn(o-F-C6H4CH2)2(bpdc)(H2O)]2·H2O (1)和二正丁基锡-2，2′-联吡啶-6，6′-二甲酸配合物[Sn(n-C4H9)2(bpdc)(H2O)]·H2O (2)。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱(1H、13C和119Sn)、差热分析进行了表征；用单晶X射线衍射方法测定了配合物的晶体结构，对其结构进行量子化学计算，测定了配合物对人胃腺癌细胞(AGS)、人急性淋巴母细胞白血病细胞(MOLT4)和人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的体外抑制活性。结果显示: 配合物均为单核分子，中心锡原子均为七配位的畸变五角双锥构型；除配合物2对MDA-MB-231的抑制活性相对较弱外，配合物对其它细胞均显示了较强的抑制活性。
2025, 41(8): 1610-1616
doi: 10.11862/CJIC.20240444
摘要:
首先采用水热法在碳布(CC)上生长了Ni掺杂WO3纳米线(Ni-WO3 NWs/CC)，然后利用高真空固相磷化法将其磷化，得到CC表面生长Ni掺杂WP2纳米线复合材料(Ni-WP2 NWs/CC)。研究其电催化析氢性能发现，Ni掺杂能够有效降低电催化析氢反应中的过电位。其中，当Ni、W物质的量之比为10%时制备得到的10%Ni-WP2 NWs/CC表现出最佳的催化性能。在碱性条件下，当电流密度为10和100 mA·cm-2时，10%Ni-WP2 NWs/CC所需的过电位分别为115和190 mV。经过Ni掺杂后，10%Ni-WP2 NWs/CC的电化学活性表面积明显增加。此外，在长时间的电催化条件下，该催化剂依然能保持良好的工作稳定性。
首先采用水热法在碳布(CC)上生长了Ni掺杂WO3纳米线(Ni-WO3 NWs/CC)，然后利用高真空固相磷化法将其磷化，得到CC表面生长Ni掺杂WP2纳米线复合材料(Ni-WP2 NWs/CC)。研究其电催化析氢性能发现，Ni掺杂能够有效降低电催化析氢反应中的过电位。其中，当Ni、W物质的量之比为10%时制备得到的10%Ni-WP2 NWs/CC表现出最佳的催化性能。在碱性条件下，当电流密度为10和100 mA·cm-2时，10%Ni-WP2 NWs/CC所需的过电位分别为115和190 mV。经过Ni掺杂后，10%Ni-WP2 NWs/CC的电化学活性表面积明显增加。此外，在长时间的电催化条件下，该催化剂依然能保持良好的工作稳定性。
2025, 41(8): 1617-1631
doi: 10.11862/CJIC.20240420
摘要:
以六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)和可溶性淀粉(ST)为原料，通过生物模板法制备了CeO2非均相光芬顿催化剂(ST-CeO2)。采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、固体紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征。FTIR和Raman光谱证实了Ce—O键及氧空位的存在。UV-Vis DRS显示其在紫外和可见光区域有强吸收，XPS光谱分析表明催化剂表面存在Ce3+和Ce4+的混合价态，这可有效促进光生电荷的分离和H2O2的活化。甲基橙(MO)降解结果表明，ST-CeO2在紫外光下照射60 min时对MO染料的降解率可达82.8%;加入H2O2后，其在60 min时对MO染料的降解率可达99.7%，而且重复回收利用5次后仍然保持优良的催化性能。自由基捕获实验证明空穴(h+)和羟基自由基(·OH)是在MO染料降解反应中起主导作用的活性物质，而超氧自由基(·O2-)起次要作用。此外还详细探讨了ST-CeO2光芬顿降解MO染料的机理。
以六水合硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)和可溶性淀粉(ST)为原料，通过生物模板法制备了CeO2非均相光芬顿催化剂(ST-CeO2)。采用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、固体紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征。FTIR和Raman光谱证实了Ce—O键及氧空位的存在。UV-Vis DRS显示其在紫外和可见光区域有强吸收，XPS光谱分析表明催化剂表面存在Ce3+和Ce4+的混合价态，这可有效促进光生电荷的分离和H2O2的活化。甲基橙(MO)降解结果表明，ST-CeO2在紫外光下照射60 min时对MO染料的降解率可达82.8%;加入H2O2后，其在60 min时对MO染料的降解率可达99.7%，而且重复回收利用5次后仍然保持优良的催化性能。自由基捕获实验证明空穴(h+)和羟基自由基(·OH)是在MO染料降解反应中起主导作用的活性物质，而超氧自由基(·O2-)起次要作用。此外还详细探讨了ST-CeO2光芬顿降解MO染料的机理。
2025, 41(8): 1632-1640
doi: 10.11862/CJIC.20240398
摘要:
以ZIF-8作为牺牲模板剂，利用其固有的多面体空间结构特征来抑制纳米颗粒催化剂的聚积行为，同时通过进一步引入过渡金属镍(Ni)元素对二氧化钌(RuO2)进行掺杂，以达到优化材料电子结构，提高活性位点的本征活性的目的，从而制备出粒径为8~10 nm的高性能析氧电催化剂(Ni-RuO2)。结果表明，Ni-RuO2具有优异的析氧反应(OER)催化性能，超越了商业RuO2。在碱性条件下，Ni-RuO2在电流密度为10 mA·cm-2时所需的过电位仅为257 mV，且具有较高的电化学活性面积、较快的电荷转移能力和良好的循环稳定性，优于商业RuO2和未进行Ni掺杂的RuO2。将Ni-RuO2作为阳极进行全解水测试时，其获得10 mA·cm-2的电流密度时仅需要1.476 V的分解电压。
以ZIF-8作为牺牲模板剂，利用其固有的多面体空间结构特征来抑制纳米颗粒催化剂的聚积行为，同时通过进一步引入过渡金属镍(Ni)元素对二氧化钌(RuO2)进行掺杂，以达到优化材料电子结构，提高活性位点的本征活性的目的，从而制备出粒径为8~10 nm的高性能析氧电催化剂(Ni-RuO2)。结果表明，Ni-RuO2具有优异的析氧反应(OER)催化性能，超越了商业RuO2。在碱性条件下，Ni-RuO2在电流密度为10 mA·cm-2时所需的过电位仅为257 mV，且具有较高的电化学活性面积、较快的电荷转移能力和良好的循环稳定性，优于商业RuO2和未进行Ni掺杂的RuO2。将Ni-RuO2作为阳极进行全解水测试时，其获得10 mA·cm-2的电流密度时仅需要1.476 V的分解电压。
2025, 41(8): 1641-1649
doi: 10.11862/CJIC.20250152
摘要:
A novel 3D metal-organic framework (MOF) [Pr2(L)3(H2O)5·H2O]n (Pr-1), (H2L=4, 4′-oxybis(benzoic acid)) with a rare structure of broken layer net, was constructed under the condition of solvothermal synthesis. The structure and crystal net were analyzed and characterized. This rod net of Pr-1 is new to both RCSR and ToposPro databases, and is named as rn-12 as suggested. Due to the luminescent properties of H2L and Pr(Ⅲ), the solid-state fluorescence property and sensing performance (solvents and metal ions) of Pr-1 were investigated. The sensing experiments indicated that Pr-1 could act as a fluorescence sensor to detect Cd2+ ions with good sensitivity. In addition, antibacterial activities show that Pr-1 exhibited stronger antibacterial activity against Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus (S. aureus), and Bacillus subtilis (B. subtilis) compared to synthetic materials.
A novel 3D metal-organic framework (MOF) [Pr2(L)3(H2O)5·H2O]n (Pr-1), (H2L=4, 4′-oxybis(benzoic acid)) with a rare structure of broken layer net, was constructed under the condition of solvothermal synthesis. The structure and crystal net were analyzed and characterized. This rod net of Pr-1 is new to both RCSR and ToposPro databases, and is named as rn-12 as suggested. Due to the luminescent properties of H2L and Pr(Ⅲ), the solid-state fluorescence property and sensing performance (solvents and metal ions) of Pr-1 were investigated. The sensing experiments indicated that Pr-1 could act as a fluorescence sensor to detect Cd2+ ions with good sensitivity. In addition, antibacterial activities show that Pr-1 exhibited stronger antibacterial activity against Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus (S. aureus), and Bacillus subtilis (B. subtilis) compared to synthetic materials.
2025, 41(8): 1650-1660
doi: 10.11862/CJIC.20250143
摘要:
Two metal-organic frameworks (MOFs), trans-[Co(L)(μ2-H2O)(H2O)2]·2H2O (1) and cis-[Mn(L)(Bipy)] (2) (H2L=2, 2′-dimethyl-4, 4′-biphenyldicarboxylic acid, Bipy=4, 4′-bipyridine), have been synthesized and characterized by FTIR, thermogravimetric analysis (TGA), powder and single crystal X-ray diffraction. MOF 1 crystallizes in the triclinic system with a P1 space group and contains two crystallographically different Co(Ⅱ) ions. Each trans-[CoO6] octahedron is connected by μ2-H2O and L2- ligand with a bis(unidentate) coordination mode to produce a 2D sql topological network. MOF 2 crystallizes in the monoclinic system with a C2/c space group. The Mn(Ⅱ) cation adopts a cis-[MnO4N2] octahedron as a 6-connected node and is linked by L2- ligand as a 4-connected node to generate a binodal (4, 6)-connected 3D fsc framework. The intermolecular interactions in 1 and 2 have been investigated by 3D Hirshfeld surface analyses and 2D fingerprint plots to reveal that the main interactions are H…H and O…H/H…O contacts in 1, and H…H and C…H/H…C contacts in 2. The TGA indicated that 1 and 2 were stable below 390 and 370 ℃, respectively.
Two metal-organic frameworks (MOFs), trans-[Co(L)(μ2-H2O)(H2O)2]·2H2O (1) and cis-[Mn(L)(Bipy)] (2) (H2L=2, 2′-dimethyl-4, 4′-biphenyldicarboxylic acid, Bipy=4, 4′-bipyridine), have been synthesized and characterized by FTIR, thermogravimetric analysis (TGA), powder and single crystal X-ray diffraction. MOF 1 crystallizes in the triclinic system with a P1 space group and contains two crystallographically different Co(Ⅱ) ions. Each trans-[CoO6] octahedron is connected by μ2-H2O and L2- ligand with a bis(unidentate) coordination mode to produce a 2D sql topological network. MOF 2 crystallizes in the monoclinic system with a C2/c space group. The Mn(Ⅱ) cation adopts a cis-[MnO4N2] octahedron as a 6-connected node and is linked by L2- ligand as a 4-connected node to generate a binodal (4, 6)-connected 3D fsc framework. The intermolecular interactions in 1 and 2 have been investigated by 3D Hirshfeld surface analyses and 2D fingerprint plots to reveal that the main interactions are H…H and O…H/H…O contacts in 1, and H…H and C…H/H…C contacts in 2. The TGA indicated that 1 and 2 were stable below 390 and 370 ℃, respectively.
2025, 41(8): 1661-1671
doi: 10.11862/CJIC.20250075
摘要:
A functional interlayer based on two-dimensional (2D) porous modified vermiculite nanosheets (PVS) was obtained by acid-etching vermiculite nanosheets. The as-obtained 2D porous nanosheets exhibited a high specific surface area of 427 m2•g-1 and rich surface active sites, which help restrain polysulfides (LiPSs) through good physical and chemical adsorption, while simultaneously accelerating the nucleation and dissolution kinetics of Li2S, effectively suppressing the shuttle effect. The assembled lithium-sulfur batteries (LSBs) employing the PVS-based interlayer delivered a high initial discharge capacity of 1 386 mAh•g-1 at 0.1C (167.5 mAh•g-1), long-term cycling stability, and good rate property.
A functional interlayer based on two-dimensional (2D) porous modified vermiculite nanosheets (PVS) was obtained by acid-etching vermiculite nanosheets. The as-obtained 2D porous nanosheets exhibited a high specific surface area of 427 m2•g-1 and rich surface active sites, which help restrain polysulfides (LiPSs) through good physical and chemical adsorption, while simultaneously accelerating the nucleation and dissolution kinetics of Li2S, effectively suppressing the shuttle effect. The assembled lithium-sulfur batteries (LSBs) employing the PVS-based interlayer delivered a high initial discharge capacity of 1 386 mAh•g-1 at 0.1C (167.5 mAh•g-1), long-term cycling stability, and good rate property.
2025, 41(8): 1672-1680
doi: 10.11862/CJIC.20250013
摘要:
One Yb(Ⅲ)-based coordination polymer, {[Yb(H2dhtp)1.5(H2O)4]·3H2O}n (1) (H4dhtp=2, 5-dihydroxyterephthalic acid), was fabricated and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction, IR, powder X-ray diffraction, X-ray diffraction, and elemental analysis. Complex 1 displays a 1D chain structure, and belongs to P1 group. The solid-state luminescent spectrum of 1 showed an emission band with the maximum at 508 nm (λex=408 nm). It exhibited the emission characteristic of the H4dhtp ligand. The fluorescence of 1 in water displayed the strongest intensity. In detecting various metal ions, adding Zr4+ led to a blue shift in fluorescence, accompanied by an increase in intensity, whereas the presence of Fe3+ resulted in a decrease in luminescence. The changes observed in the IR spectrum indicate an interaction between Fe3+/Zr4+ and complex 1, resulting in the variation of luminescence properties.
One Yb(Ⅲ)-based coordination polymer, {[Yb(H2dhtp)1.5(H2O)4]·3H2O}n (1) (H4dhtp=2, 5-dihydroxyterephthalic acid), was fabricated and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction, IR, powder X-ray diffraction, X-ray diffraction, and elemental analysis. Complex 1 displays a 1D chain structure, and belongs to P1 group. The solid-state luminescent spectrum of 1 showed an emission band with the maximum at 508 nm (λex=408 nm). It exhibited the emission characteristic of the H4dhtp ligand. The fluorescence of 1 in water displayed the strongest intensity. In detecting various metal ions, adding Zr4+ led to a blue shift in fluorescence, accompanied by an increase in intensity, whereas the presence of Fe3+ resulted in a decrease in luminescence. The changes observed in the IR spectrum indicate an interaction between Fe3+/Zr4+ and complex 1, resulting in the variation of luminescence properties.
2025, 41(8): 1681-1688
doi: 10.11862/CJIC.20250004
摘要:
Six coordination polymers based on 9, 10-di(pyridine-4-yl)-anthracene (DPA) and 1, 6-di(1H-imidazol-1-yl)pyrene (DIP) were obtained by solvothermal reactions. {[Zn(DPA)Cl2]·DMF·2H2O}n (1) and {[Zn1.5(DPA)1.5Cl3]·5H2O}n (2) are framework isomers, which both contain zigzag chains formed by DPA, Zn2+, and Cl-. The zigzag chains in 1 are further assembled by C—H…Cl interactions into layers, and these layers exhibit two different orientations, displaying a rare 2D to 3D interpenetration mode. The zigzag chains in 2 are parallelly arranged. {[Zn3(DPA)3Br6]·2DMF·1.5H2O}n (3) is isostructural to 2. 3 was obtained using ZnBr2 instead of ZnCl2.[M(DPA) (formate)2(H2O)2]n[M=Co (4), Cu (5)] are isostructural, contain chain structures formed by DPA, Cu2+/Co2+, and formate ions, which were formed in situ in the solvothermal reaction. {[Zn(DIP)2Cl]ClO4}n (6) contains a layer structure formed by DIP and Zn2+. Free DPA and DIP ligands exhibited high fluorescence at room temperature, and coordination polymers 3 and 6 displayed enhanced fluorescent emissions.
Six coordination polymers based on 9, 10-di(pyridine-4-yl)-anthracene (DPA) and 1, 6-di(1H-imidazol-1-yl)pyrene (DIP) were obtained by solvothermal reactions. {[Zn(DPA)Cl2]·DMF·2H2O}n (1) and {[Zn1.5(DPA)1.5Cl3]·5H2O}n (2) are framework isomers, which both contain zigzag chains formed by DPA, Zn2+, and Cl-. The zigzag chains in 1 are further assembled by C—H…Cl interactions into layers, and these layers exhibit two different orientations, displaying a rare 2D to 3D interpenetration mode. The zigzag chains in 2 are parallelly arranged. {[Zn3(DPA)3Br6]·2DMF·1.5H2O}n (3) is isostructural to 2. 3 was obtained using ZnBr2 instead of ZnCl2.[M(DPA) (formate)2(H2O)2]n[M=Co (4), Cu (5)] are isostructural, contain chain structures formed by DPA, Cu2+/Co2+, and formate ions, which were formed in situ in the solvothermal reaction. {[Zn(DIP)2Cl]ClO4}n (6) contains a layer structure formed by DIP and Zn2+. Free DPA and DIP ligands exhibited high fluorescence at room temperature, and coordination polymers 3 and 6 displayed enhanced fluorescent emissions.
2025, 41(2): 225-234
doi: 10.11862/CJIC.20240224
摘要:
系统研究了中空纤维NaA分子膜在蒸汽渗透中结合真空抽吸和N2吹扫操作对乙醇深度脱水的过程。研究发现吹扫作用在乙醇深度脱水中占主导作用，与未加吹扫气的对照工况(操作温度100℃、原料液进料流量为30 mL·min-1)相比，N2吹扫(吹扫气流量为60 mL·min-1)可加倍提升脱水速率，快速得到超低含水量乙醇(水的质量分数约0.5%)，效率提升约43%；升高温度至120℃时，增大原料液进料流量为50 mL·min-1时乙醇产品中水的质量分数可进一步降至0.068‰，收率达99.86%。
系统研究了中空纤维NaA分子膜在蒸汽渗透中结合真空抽吸和N2吹扫操作对乙醇深度脱水的过程。研究发现吹扫作用在乙醇深度脱水中占主导作用，与未加吹扫气的对照工况(操作温度100℃、原料液进料流量为30 mL·min-1)相比，N2吹扫(吹扫气流量为60 mL·min-1)可加倍提升脱水速率，快速得到超低含水量乙醇(水的质量分数约0.5%)，效率提升约43%；升高温度至120℃时，增大原料液进料流量为50 mL·min-1时乙醇产品中水的质量分数可进一步降至0.068‰，收率达99.86%。
2025, 41(2): 235-244
doi: 10.11862/CJIC.20240311
摘要:
为研究取代基对铱磷光配合物光物理性质的影响，以2，4-二(2，4-二取代基苯基)吡啶[2，4-(2，4-2R-phenyl)2py，R=甲基(HL1)、甲氧基(HL2)、氟(HL3)、三氟甲基(HL4)]为主配体，即在主配体上2个苯基的2位和4位同时引入4个相同的甲基、甲氧基、氟或三氟甲基，同时以乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体，合成出4个铱磷光配合物(Ln)2Ir (acac)[n=1(Ir1)、2(Ir2)、3(Ir3)、4(Ir4)]。通过元素分析、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和单晶X射线衍射表征了铱磷光配合物的组成、空间结构和分子堆积。通过溶液和固态光致发光光谱、紫外可见吸收光谱、荧光寿命和理论计算对铱磷光配合物的光物理性能进行了深入和系统的研究。结果表明：4个铱磷光配合物均呈稍微扭曲的八面体构型，中心Ir(Ⅲ)分别与2个主配体的C和N原子配位形成五元螯合环，同时和辅助配体acac-的2个氧原子配位形成稳定的六元螯合环。配合物Ir1、Ir2、Ir3和Ir4在溶液状态下的发射波长分别为537、515、514和553 nm，溶液中量子产率分别为68%、83%、88%和81%，荧光寿命分别为26.75、163.93、64.50和330.39 ns。4个铱磷光配合物具有不同的电子云分布特征，取代基能够调控电子云在苯环上的分布，进一步实现发射波长、发光颜色，荧光寿命和分子堆积的调控。
为研究取代基对铱磷光配合物光物理性质的影响，以2，4-二(2，4-二取代基苯基)吡啶[2，4-(2，4-2R-phenyl)2py，R=甲基(HL1)、甲氧基(HL2)、氟(HL3)、三氟甲基(HL4)]为主配体，即在主配体上2个苯基的2位和4位同时引入4个相同的甲基、甲氧基、氟或三氟甲基，同时以乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体，合成出4个铱磷光配合物(Ln)2Ir (acac)[n=1(Ir1)、2(Ir2)、3(Ir3)、4(Ir4)]。通过元素分析、核磁共振谱(1H NMR和13C NMR)和单晶X射线衍射表征了铱磷光配合物的组成、空间结构和分子堆积。通过溶液和固态光致发光光谱、紫外可见吸收光谱、荧光寿命和理论计算对铱磷光配合物的光物理性能进行了深入和系统的研究。结果表明：4个铱磷光配合物均呈稍微扭曲的八面体构型，中心Ir(Ⅲ)分别与2个主配体的C和N原子配位形成五元螯合环，同时和辅助配体acac-的2个氧原子配位形成稳定的六元螯合环。配合物Ir1、Ir2、Ir3和Ir4在溶液状态下的发射波长分别为537、515、514和553 nm，溶液中量子产率分别为68%、83%、88%和81%，荧光寿命分别为26.75、163.93、64.50和330.39 ns。4个铱磷光配合物具有不同的电子云分布特征，取代基能够调控电子云在苯环上的分布，进一步实现发射波长、发光颜色，荧光寿命和分子堆积的调控。
2025, 41(2): 245-253
doi: 10.11862/CJIC.20240307
摘要:
在溶剂热条件下通过2，5-双(2H-四唑-5-基)对苯二甲酸配体(H4dtztp)与稀土Eu3+自组装得到了一例二维铕金属有机骨架[Eu (dtztp)0.5(H2dtztp)0.5(DMF)3]·0.113H2O (Eu-MOF)，其中DMF为N，N-二甲基甲酰胺。利用X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、热重分析和元素分析等技术确定了Eu-MOF的空间结构、相纯度和稳定性，同时，对Eu-MOF的固态荧光以及抗生素检测功能进行了探究。结果表明：Eu-MOF属于三斜晶系，\begin{document}$P \overline{1}$\end{document}
在溶剂热条件下通过2，5-双(2H-四唑-5-基)对苯二甲酸配体(H4dtztp)与稀土Eu3+自组装得到了一例二维铕金属有机骨架[Eu (dtztp)0.5(H2dtztp)0.5(DMF)3]·0.113H2O (Eu-MOF)，其中DMF为N，N-二甲基甲酰胺。利用X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、热重分析和元素分析等技术确定了Eu-MOF的空间结构、相纯度和稳定性，同时，对Eu-MOF的固态荧光以及抗生素检测功能进行了探究。结果表明：Eu-MOF属于三斜晶系，
2025, 41(2): 254-266
doi: 10.11862/CJIC.20240260
摘要:
基于原子层沉积技术(ALD)制备TiO2和Al2O3纳米层并结合高温热处理优化工艺，研究了异质氧化物双层表面包覆和晶格内双阳离子梯度掺杂的2种表界面修饰法对NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2(NFM)正极材料电化学储钠性能和热稳定性的提升作用，以及其产气抑制效应。结果表明，在2.0~4.0 V (vs Na/Na+)工作电压和1C (120 mA·g-1)电流密度下，当容量达到第2次循环容量的60%时，经表面包覆的NFM@TiO2(10)@Al2O3(10)和表层晶格掺杂的NFM#Ti (35)#Al (10)正极材料(括号中数字对应ALD沉积的次数)分别能够循环319和358次，显著优于未修饰NFM材料(250次)，同时通过差示扫描量热法(DSC)测得的热失控温度分别提升了6.1和9.7℃。原位差分电化学质谱(DEMS)测试表明，表面包覆显著抑制了H2等主要气体成分的形成，而晶格掺杂避免了电解液的二次分解，这可能是由于电解液质子化和高电压下氧化分解等有害副反应的减少。
基于原子层沉积技术(ALD)制备TiO2和Al2O3纳米层并结合高温热处理优化工艺，研究了异质氧化物双层表面包覆和晶格内双阳离子梯度掺杂的2种表界面修饰法对NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2(NFM)正极材料电化学储钠性能和热稳定性的提升作用，以及其产气抑制效应。结果表明，在2.0~4.0 V (vs Na/Na+)工作电压和1C (120 mA·g-1)电流密度下，当容量达到第2次循环容量的60%时，经表面包覆的NFM@TiO2(10)@Al2O3(10)和表层晶格掺杂的NFM#Ti (35)#Al (10)正极材料(括号中数字对应ALD沉积的次数)分别能够循环319和358次，显著优于未修饰NFM材料(250次)，同时通过差示扫描量热法(DSC)测得的热失控温度分别提升了6.1和9.7℃。原位差分电化学质谱(DEMS)测试表明，表面包覆显著抑制了H2等主要气体成分的形成，而晶格掺杂避免了电解液的二次分解，这可能是由于电解液质子化和高电压下氧化分解等有害副反应的减少。
2025, 41(2): 267-274
doi: 10.11862/CJIC.20240223
摘要:
通过将纳米Bi颗粒与三维多孔碳(3DPC)材料复合制备得到Bi/3DPC复合材料，有效提高了Bi的电化学性能。3DPC作为碳框架能缓冲充放电过程中Bi的体积膨胀以及提升材料导电性，且其微孔和介孔能够增加材料的比表面积，为吸附钠离子提供活性位点。Bi和3DPC发挥协同效应，在钠离子电池中展现出良好的倍率性能和长期循环稳定性。在5 A·g-1的电流密度下，Bi/3DPC在循环1 000圈后仍保持268.52 mAh·g-1的比容量。
通过将纳米Bi颗粒与三维多孔碳(3DPC)材料复合制备得到Bi/3DPC复合材料，有效提高了Bi的电化学性能。3DPC作为碳框架能缓冲充放电过程中Bi的体积膨胀以及提升材料导电性，且其微孔和介孔能够增加材料的比表面积，为吸附钠离子提供活性位点。Bi和3DPC发挥协同效应，在钠离子电池中展现出良好的倍率性能和长期循环稳定性。在5 A·g-1的电流密度下，Bi/3DPC在循环1 000圈后仍保持268.52 mAh·g-1的比容量。
2025, 41(2): 275-283
doi: 10.11862/CJIC.20240213
摘要:
通过引入—OH、—NH2和—SO3H极性官能团，设计了具有高比表面积、亚胺键连接的二维三聚茚酮基共价有机骨架(truxenone-based covalent organic frameworks，TRO-COFs)，并通过巨正则蒙特卡洛(giant canonical Monte Carlo，GCMC)模拟和密度泛函理论(density functional theory，DFT)探究了298 K和0~1.0×105 Pa条件下极性官能团对TRO-COFs的CO2捕获性能的影响。结合能和内聚能的分析表明官能团引入后结构仍保持较高的稳定性。极性官能团的引入显著增强了TRO-COFs的CO2吸附性能。CO2吸附量大小顺序为TRO-COF-SO3H>TRO-COF-NH2>TRO-COF-OH>TRO-COF-H。在298 K和1.0×105 Pa条件下，TRO-COF-SO3H表现出8.02 mmol·g-1的CO2吸附量及CO2优于N2和CH4的选择性(37和26)。同时，通过径向分布函数和气体吸附密度分布也进一步说明了不同极性官能团对CO2捕获与分离性能影响的差异。最后，从吸附热、范德瓦耳斯力和库仑相互作用等多个角度详细阐明了极性官能团的作用机制。
通过引入—OH、—NH2和—SO3H极性官能团，设计了具有高比表面积、亚胺键连接的二维三聚茚酮基共价有机骨架(truxenone-based covalent organic frameworks，TRO-COFs)，并通过巨正则蒙特卡洛(giant canonical Monte Carlo，GCMC)模拟和密度泛函理论(density functional theory，DFT)探究了298 K和0~1.0×105 Pa条件下极性官能团对TRO-COFs的CO2捕获性能的影响。结合能和内聚能的分析表明官能团引入后结构仍保持较高的稳定性。极性官能团的引入显著增强了TRO-COFs的CO2吸附性能。CO2吸附量大小顺序为TRO-COF-SO3H>TRO-COF-NH2>TRO-COF-OH>TRO-COF-H。在298 K和1.0×105 Pa条件下，TRO-COF-SO3H表现出8.02 mmol·g-1的CO2吸附量及CO2优于N2和CH4的选择性(37和26)。同时，通过径向分布函数和气体吸附密度分布也进一步说明了不同极性官能团对CO2捕获与分离性能影响的差异。最后，从吸附热、范德瓦耳斯力和库仑相互作用等多个角度详细阐明了极性官能团的作用机制。
2025, 41(2): 284-292
doi: 10.11862/CJIC.20240212
摘要:
采用两步水热法制备了BiSbO4/BiOBr复合材料，并对其微观形貌、物相结构、化学组成、光学性能、光催化性能进行测试。结果表明：由纳米棒组成的BiSbO4成功负载到片状BiOBr表面，二者产生的异质结结构不仅拓宽了催化剂的光响应范围还提升了光生电子-空穴对分离效率。其在模拟可见光下的光催化性能都优于单一的BiSbO4和BiOBr，当BiSbO4在复合材料中的质量分数为6%时，所制备的复合材料的光催化降解亚甲蓝(MB)性能最佳，其在模拟可见光下照射120 min后对MB的降解率达91.3%，经过4次循环后降解率仍有77.4%。
采用两步水热法制备了BiSbO4/BiOBr复合材料，并对其微观形貌、物相结构、化学组成、光学性能、光催化性能进行测试。结果表明：由纳米棒组成的BiSbO4成功负载到片状BiOBr表面，二者产生的异质结结构不仅拓宽了催化剂的光响应范围还提升了光生电子-空穴对分离效率。其在模拟可见光下的光催化性能都优于单一的BiSbO4和BiOBr，当BiSbO4在复合材料中的质量分数为6%时，所制备的复合材料的光催化降解亚甲蓝(MB)性能最佳，其在模拟可见光下照射120 min后对MB的降解率达91.3%，经过4次循环后降解率仍有77.4%。
2025, 41(2): 293-307
doi: 10.11862/CJIC.20240210
摘要:
以V2O5/TiO2催化剂为基体，制备了一系列Ce、Mn改性催化剂，并结合氮气吸附-脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜分析了催化剂的结构及活性组成，探究了其反应活性。结果表明，制备的改性V2O5/TiO2催化剂分散性好，Ce-Mn双金属改性提高了催化剂的NH3转化率和N2选择性。Ce、Mn负载量(Ce或Mn与TiO2的质量比)分别为8%、6%时，310℃下改性材料的NH3转化率为100%，N2选择性为78%。原位漫反射傅里叶变换红外光谱表征显示催化剂表面羟基吸附的NH3会优先参与反应，温度升高后催化剂表面的Brønsted和Lewis酸位点上吸附的NH3开始参与反应，较高温度下Lewis酸位点是主要的NH3转化位点。
以V2O5/TiO2催化剂为基体，制备了一系列Ce、Mn改性催化剂，并结合氮气吸附-脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜分析了催化剂的结构及活性组成，探究了其反应活性。结果表明，制备的改性V2O5/TiO2催化剂分散性好，Ce-Mn双金属改性提高了催化剂的NH3转化率和N2选择性。Ce、Mn负载量(Ce或Mn与TiO2的质量比)分别为8%、6%时，310℃下改性材料的NH3转化率为100%，N2选择性为78%。原位漫反射傅里叶变换红外光谱表征显示催化剂表面羟基吸附的NH3会优先参与反应，温度升高后催化剂表面的Brønsted和Lewis酸位点上吸附的NH3开始参与反应，较高温度下Lewis酸位点是主要的NH3转化位点。
2025, 41(2): 308-320
doi: 10.11862/CJIC.20240138
摘要:
研究了不同油酸(OA)、油胺(OLA)配体添加量在制备CdSe纳米晶体中对量子点荧光特性的影响，深入分析了OA和OLA配体在CdSe纳米晶体生长过程中的作用机理。在采用逐层生长法制备CdSe纳米晶体时，研究了OA和OLA配体对晶体尺寸及尺寸分布的影响，并制备了尺寸分布良好的较大尺寸CdSe纳米晶体。采用多种方法对CdSe纳米晶体的光学性能、晶体结构、微观形貌及尺寸分布进行表征分析。结果表明，OA配体的添加会使CdSe纳米晶体发射峰红移，且添加量与发射峰红移波长呈正相关，发射峰可调范围为548.5~604.0 nm；OLA配体添加量较少时会使CdSe纳米晶体发射峰蓝移，但随着OLA配体添加量的增加发射峰逐渐红移，发射峰可调范围为548.0~584.4 nm；在逐层生长法中引入OA和OLA配体可有效改善由于多次逐层生长而产生的发射峰双峰现象。最终通过调整制备工艺，制备了荧光发射可视化分离的4种CdSe纳米晶体，其尺寸分布良好，具有较高的光致发光量子产率(PLQY)，抗光漂白性能较好。
研究了不同油酸(OA)、油胺(OLA)配体添加量在制备CdSe纳米晶体中对量子点荧光特性的影响，深入分析了OA和OLA配体在CdSe纳米晶体生长过程中的作用机理。在采用逐层生长法制备CdSe纳米晶体时，研究了OA和OLA配体对晶体尺寸及尺寸分布的影响，并制备了尺寸分布良好的较大尺寸CdSe纳米晶体。采用多种方法对CdSe纳米晶体的光学性能、晶体结构、微观形貌及尺寸分布进行表征分析。结果表明，OA配体的添加会使CdSe纳米晶体发射峰红移，且添加量与发射峰红移波长呈正相关，发射峰可调范围为548.5~604.0 nm；OLA配体添加量较少时会使CdSe纳米晶体发射峰蓝移，但随着OLA配体添加量的增加发射峰逐渐红移，发射峰可调范围为548.0~584.4 nm；在逐层生长法中引入OA和OLA配体可有效改善由于多次逐层生长而产生的发射峰双峰现象。最终通过调整制备工艺，制备了荧光发射可视化分离的4种CdSe纳米晶体，其尺寸分布良好，具有较高的光致发光量子产率(PLQY)，抗光漂白性能较好。
2025, 41(2): 321-328
doi: 10.11862/CJIC.20240207
摘要:
通过配体取代反应合成了2个双膦配体桥联的四铁配合物[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(dppa)](1)和[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(trans-dppv)](2)，其中dppa=双(二苯基膦)乙炔，trans-dppv=trans-1，2-双(二苯基膦)乙烯。配合物的结构经过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、磷谱以及单晶X射线衍射等方法的表征。用循环伏安法研究了新配合物的电化学性质，结果表明它们均可以在乙腈溶液中催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中配合物2的催化效率要明显优于配合物1。
通过配体取代反应合成了2个双膦配体桥联的四铁配合物[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(dppa)](1)和[Fe4(CO)10(μ-SCH2CH (CH3) S)2(trans-dppv)](2)，其中dppa=双(二苯基膦)乙炔，trans-dppv=trans-1，2-双(二苯基膦)乙烯。配合物的结构经过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、磷谱以及单晶X射线衍射等方法的表征。用循环伏安法研究了新配合物的电化学性质，结果表明它们均可以在乙腈溶液中催化醋酸中的质子还原产生氢气。其中配合物2的催化效率要明显优于配合物1。
2025, 41(2): 329-338
doi: 10.11862/CJIC.20240206
摘要:
采用传统固相法制备了La3+掺杂的0.28Pb (In1/2Nb1/2) O3-0.32Pb (Zn1/3Nb2/3) O3-0.3PbTiO3-0.1PbZrO3(PIN-PZN-PZT)四元压电陶瓷，研究了La3+掺杂量对PIN-PZN-PZT四元压电陶瓷微观结构和电学性能的影响。结果表明：引入La3+可以增强压电陶瓷局部结构异质性，进而提升介电弛豫特性并提高压电性能。当La2O3含量为1.5%时，获得了兼具高电致应变(0.23%)和高居里温度(206℃)的压电陶瓷材料。
采用传统固相法制备了La3+掺杂的0.28Pb (In1/2Nb1/2) O3-0.32Pb (Zn1/3Nb2/3) O3-0.3PbTiO3-0.1PbZrO3(PIN-PZN-PZT)四元压电陶瓷，研究了La3+掺杂量对PIN-PZN-PZT四元压电陶瓷微观结构和电学性能的影响。结果表明：引入La3+可以增强压电陶瓷局部结构异质性，进而提升介电弛豫特性并提高压电性能。当La2O3含量为1.5%时，获得了兼具高电致应变(0.23%)和高居里温度(206℃)的压电陶瓷材料。
2025, 41(2): 339-348
doi: 10.11862/CJIC.20240172
摘要:
合成了颗粒状、立方体状、纤维状和片状的BaTiO3粉体，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱对合成粉体的物相、形貌进行表征；比较不同形貌、催化条件下BaTiO3粉体的压电催化活性，并结合有限元分析解释了压电催化活性差异的原因。结果显示，片状形貌下的BaTiO3粉体具有压电催化活性优势，原因在于其产生了高压电势。且当催化剂固含量为2 g·L-1、超声频率为40 kHz、染料质量浓度为5 mg·L-1时具有较优的催化活性，并结合自由基捕获实验揭示了片状BaTiO3压电催化降解罗丹明B (RhB)染料的机制，即超氧自由基和羟基自由基作为主要反应物实现了污染物的降解。
合成了颗粒状、立方体状、纤维状和片状的BaTiO3粉体，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱对合成粉体的物相、形貌进行表征；比较不同形貌、催化条件下BaTiO3粉体的压电催化活性，并结合有限元分析解释了压电催化活性差异的原因。结果显示，片状形貌下的BaTiO3粉体具有压电催化活性优势，原因在于其产生了高压电势。且当催化剂固含量为2 g·L-1、超声频率为40 kHz、染料质量浓度为5 mg·L-1时具有较优的催化活性，并结合自由基捕获实验揭示了片状BaTiO3压电催化降解罗丹明B (RhB)染料的机制，即超氧自由基和羟基自由基作为主要反应物实现了污染物的降解。
2025, 41(2): 349-356
doi: 10.11862/CJIC.20240098
摘要:
利用水热法合成了一种宽带近红外Na3CrF6荧光粉，研究了其结构、微观形貌和光致发光性能。结果表明，在435 nm激发光的照射下，Na3CrF6荧光粉可发出650~850 nm宽带近红外光，其峰值位于738 nm处，半高宽为95 nm；通过分析光谱数据，发现Cr3+在Na3CrF6荧光粉中的晶体场强度为1.72，处于弱晶体场环境中；298~473 K温度范围内，随着加热温度的升高，Na3CrF6荧光粉的发光强度缓慢下降。
利用水热法合成了一种宽带近红外Na3CrF6荧光粉，研究了其结构、微观形貌和光致发光性能。结果表明，在435 nm激发光的照射下，Na3CrF6荧光粉可发出650~850 nm宽带近红外光，其峰值位于738 nm处，半高宽为95 nm；通过分析光谱数据，发现Cr3+在Na3CrF6荧光粉中的晶体场强度为1.72，处于弱晶体场环境中；298~473 K温度范围内，随着加热温度的升高，Na3CrF6荧光粉的发光强度缓慢下降。
2025, 41(2): 357-364
doi: 10.11862/CJIC.20240096
摘要:
采用高温固相法制备了Sr1-xZrSi2O7∶xDy3+荧光粉，并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对其晶体结构、形貌、光致发光特性和热稳定性进行了研究。结果表明，该荧光粉可以在353 nm的近紫外光激发下获得蓝光(493 nm)和橙红光(581 nm)发射峰，这2个峰分别归属于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2能级跃迁。在该荧光粉中，Dy3+的猝灭浓度为0.03，猝灭机制是偶极-偶极相互作用。当温度升高到150℃时，其发光强度仍可以保持室温的83%，具有良好的热稳定性。
采用高温固相法制备了Sr1-xZrSi2O7∶xDy3+荧光粉，并用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对其晶体结构、形貌、光致发光特性和热稳定性进行了研究。结果表明，该荧光粉可以在353 nm的近紫外光激发下获得蓝光(493 nm)和橙红光(581 nm)发射峰，这2个峰分别归属于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2能级跃迁。在该荧光粉中，Dy3+的猝灭浓度为0.03，猝灭机制是偶极-偶极相互作用。当温度升高到150℃时，其发光强度仍可以保持室温的83%，具有良好的热稳定性。
2025, 41(2): 365-384
doi: 10.11862/CJIC.20240063
摘要:
本工作研究了镍钴双金属磷化物(Ni-Co-P)在水溶液中的稳定性。结果显示，Ni-Co-P能与H2O反应，发生自腐蚀生成Ni2+、Co2+和PO43-离子，同时产生H2。Ni-Co-P与H2O的自腐蚀反应速率受到镍钴比例影响，Ni-Co-P中的Co含量升高，其在水中的腐蚀速率降低。详细研究了镍、钴投料比(nNi/nCo)为1∶2制备的Ni-Co-P在水中的腐蚀行为，其在水中的腐蚀速率与溶液pH值、氧气含量、光照、温度等因素有关。为了抑制Ni-Co-P (nNi/nCo=1/2)在水溶液中的腐蚀，在其表面包裹一层惰性TiO2保护层，这层TiO2保护层能有效减缓Ni-Co-P在水中的腐蚀，增强其稳定性。
本工作研究了镍钴双金属磷化物(Ni-Co-P)在水溶液中的稳定性。结果显示，Ni-Co-P能与H2O反应，发生自腐蚀生成Ni2+、Co2+和PO43-离子，同时产生H2。Ni-Co-P与H2O的自腐蚀反应速率受到镍钴比例影响，Ni-Co-P中的Co含量升高，其在水中的腐蚀速率降低。详细研究了镍、钴投料比(nNi/nCo)为1∶2制备的Ni-Co-P在水中的腐蚀行为，其在水中的腐蚀速率与溶液pH值、氧气含量、光照、温度等因素有关。为了抑制Ni-Co-P (nNi/nCo=1/2)在水溶液中的腐蚀，在其表面包裹一层惰性TiO2保护层，这层TiO2保护层能有效减缓Ni-Co-P在水中的腐蚀，增强其稳定性。
2025, 41(2): 385-394
doi: 10.11862/CJIC.20240298
摘要:
Binary composites (ZIF-67/rGO) were synthesized by one-step precipitation method using cobalt nitrate hexahydrate as metal source, 2-methylimidazole as organic ligand, and reduced graphene oxide (rGO) as carbon carrier. Then Ru3+ was introduced for ion exchange, and the porous Ru-doped Co3O4/rGO (Ru-Co3O4/rGO) composite electrocatalyst was prepared by annealing. The phase structure, morphology, and valence state of the catalyst were analyzed by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In 1 mol·L-1 KOH, the oxygen evolution reaction (OER) performance of the catalyst was measured by linear sweep voltammetry, cyclic voltammetry, and chronoamperometry. The results show that the combination of Ru doping and rGO provides a fast channel for collaborative electron transfer. At the same time, rGO as a carbon carrier can improve the electrical conductivity of Ru-Co3O4 particles, and the uniformly dispersed nanoparticles enable the reactants to diffuse freely on the catalyst. The results showed that the electrochemical performance of Ru-Co3O4/rGO was much better than that of Co3O4/rGO, and the overpotential of Ru-Co3O4/rGO was 363.5 mV at the current density of 50 mA·cm-2.
Binary composites (ZIF-67/rGO) were synthesized by one-step precipitation method using cobalt nitrate hexahydrate as metal source, 2-methylimidazole as organic ligand, and reduced graphene oxide (rGO) as carbon carrier. Then Ru3+ was introduced for ion exchange, and the porous Ru-doped Co3O4/rGO (Ru-Co3O4/rGO) composite electrocatalyst was prepared by annealing. The phase structure, morphology, and valence state of the catalyst were analyzed by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). In 1 mol·L-1 KOH, the oxygen evolution reaction (OER) performance of the catalyst was measured by linear sweep voltammetry, cyclic voltammetry, and chronoamperometry. The results show that the combination of Ru doping and rGO provides a fast channel for collaborative electron transfer. At the same time, rGO as a carbon carrier can improve the electrical conductivity of Ru-Co3O4 particles, and the uniformly dispersed nanoparticles enable the reactants to diffuse freely on the catalyst. The results showed that the electrochemical performance of Ru-Co3O4/rGO was much better than that of Co3O4/rGO, and the overpotential of Ru-Co3O4/rGO was 363.5 mV at the current density of 50 mA·cm-2.
2025, 41(2): 395-406
doi: 10.11862/CJIC.20240226
摘要:
Five cadmium naphthalene-diphosphonates, formulated as [Cd1.5(1,4-ndpaH2)2(4,4′-bpyH)(4,4′-bpy)0.5(H2O)2]2 (1), [Cd(1,4-ndpaH2)(1,4-bib)0.5(H2O)] (2), [Cd(1,4-ndpaH3)2(1,2-dpe)(H2O)]·(1,2-dpe)·7H2O (3), (1,2-bixH)[Cd3(1,4-ndpaH)(1,4-ndpaH2)2(H2O)2] (4), and [Cd(1,4-ndpaH2)(H2O)]·H2O (5), have been synthesized from the self-assembly reactions of 1,4-naphthalenediphosphonic acid (1,4-ndpaH4) with Cd(NO3)2·4H2O by introducing auxiliary ligands with variation of rigidity, such as 4,4′-bipyridine (4,4′-bpy), 1,4-bis(1-imidazolyl)benzene (1,4-bib), 1,2-di(4-pyridyl)ethylene (1,2-dpe), 1,3-di(4-pyridyl)propane (1,3-dpp), and bis(imidazol-1-ylmethyl)benzene (1,2-bix), respectively. Structure resolution by single-crystal X-ray diffraction reveals that compound 1 possesses a layered framework, in which the {Cd3(PO2)2} trimers made up of corner-sharing two {CdO4N2} and one {CdO6} octahedra are connected by phosphonate groups, forming a ribbon, which are cross-linked by 4,4′-bipy ligands, forming a 2D layer. Compound 2 shows a 3D open-framework structure, where chains of corner-sharing {CdO4N} trigonal bipyramids and {PO3C} tetrahedra are cross-linked by 1,4-bib and/or phosphonate groups. A 1D ladder-like chain structure is found in compound 3, where the ladder-like chains made up of corner-sharing {CdO5N} octahedra and {PO3C} tetrahedra are connected by 1,4-ndpaH22-. Both compounds 4 and 5 obtained by the introduction of flexible ligands during the synthesis show a 2D layered structure, which is formed by ligand crosslinking double metal chains. Interestingly, In 4, flexible 1,2-bix was singly protonated, as guest molecules, filled between layer and layer, while flexible ligand 1,3-dpp is absent in 5. Photophysical measurements indicate that compounds 1-5 show ligand-centered emissions.
Five cadmium naphthalene-diphosphonates, formulated as [Cd1.5(1,4-ndpaH2)2(4,4′-bpyH)(4,4′-bpy)0.5(H2O)2]2 (1), [Cd(1,4-ndpaH2)(1,4-bib)0.5(H2O)] (2), [Cd(1,4-ndpaH3)2(1,2-dpe)(H2O)]·(1,2-dpe)·7H2O (3), (1,2-bixH)[Cd3(1,4-ndpaH)(1,4-ndpaH2)2(H2O)2] (4), and [Cd(1,4-ndpaH2)(H2O)]·H2O (5), have been synthesized from the self-assembly reactions of 1,4-naphthalenediphosphonic acid (1,4-ndpaH4) with Cd(NO3)2·4H2O by introducing auxiliary ligands with variation of rigidity, such as 4,4′-bipyridine (4,4′-bpy), 1,4-bis(1-imidazolyl)benzene (1,4-bib), 1,2-di(4-pyridyl)ethylene (1,2-dpe), 1,3-di(4-pyridyl)propane (1,3-dpp), and bis(imidazol-1-ylmethyl)benzene (1,2-bix), respectively. Structure resolution by single-crystal X-ray diffraction reveals that compound 1 possesses a layered framework, in which the {Cd3(PO2)2} trimers made up of corner-sharing two {CdO4N2} and one {CdO6} octahedra are connected by phosphonate groups, forming a ribbon, which are cross-linked by 4,4′-bipy ligands, forming a 2D layer. Compound 2 shows a 3D open-framework structure, where chains of corner-sharing {CdO4N} trigonal bipyramids and {PO3C} tetrahedra are cross-linked by 1,4-bib and/or phosphonate groups. A 1D ladder-like chain structure is found in compound 3, where the ladder-like chains made up of corner-sharing {CdO5N} octahedra and {PO3C} tetrahedra are connected by 1,4-ndpaH22-. Both compounds 4 and 5 obtained by the introduction of flexible ligands during the synthesis show a 2D layered structure, which is formed by ligand crosslinking double metal chains. Interestingly, In 4, flexible 1,2-bix was singly protonated, as guest molecules, filled between layer and layer, while flexible ligand 1,3-dpp is absent in 5. Photophysical measurements indicate that compounds 1-5 show ligand-centered emissions.
2025, 41(2): 407-412
doi: 10.11862/CJIC.20240214
摘要:
A new cobalt(Ⅱ)-radical complex: [Co(im4-py)2(PNB)2] (im4-py=2-(4'-pyridyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazole-1-oxyl, HPNB=p-nitrobenzoic acid) has been synthesized and characterized by X-ray diffraction analysis, elemental analysis, IR, and magnetic properties. X-ray diffraction analysis shows that the complex exists as mononuclear molecules and Co(Ⅱ)ion is four-coordinated with two radicals and two PNB- ligands. The magnetic susceptibility study indicates the complex exhibits weak ferromagnetic interactions between cobalt(Ⅱ) and im4-py radical. The magnetic property is explained by the magnetic and structure exchange mechanism.
A new cobalt(Ⅱ)-radical complex: [Co(im4-py)2(PNB)2] (im4-py=2-(4'-pyridyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazole-1-oxyl, HPNB=p-nitrobenzoic acid) has been synthesized and characterized by X-ray diffraction analysis, elemental analysis, IR, and magnetic properties. X-ray diffraction analysis shows that the complex exists as mononuclear molecules and Co(Ⅱ)ion is four-coordinated with two radicals and two PNB- ligands. The magnetic susceptibility study indicates the complex exhibits weak ferromagnetic interactions between cobalt(Ⅱ) and im4-py radical. The magnetic property is explained by the magnetic and structure exchange mechanism.
2025, 41(2): 413-424
doi: 10.11862/CJIC.20240205
摘要:
Porous spherical MnCo2S4 was synthesized by a simple solvothermal method. Thanks to the well-designed bimetallic composition and the unique porous spherical structure, the MnCo2S4 electrode exhibited an exceptional specific capacitance of 190.8 mAh·g-1 at 1 A·g-1, greatly higher than the corresponding monometallic sulfides MnS (31.7 mAh·g-1) and Co3S4 (86.7 mAh·g-1). Impressively, the as assembled MnCo2S4||porous carbon (PC) hybrid supercapacitor (HSC), showed an outstanding energy density of 76.88 Wh·kg-1 at a power density of 374.5 W·kg-1, remarkable cyclic performance with a capacity retention of 86.8% after 10 000 charge-discharge cycles at 5 A·g-1, and excellent Coulombic efficiency of 99.7%.
Porous spherical MnCo2S4 was synthesized by a simple solvothermal method. Thanks to the well-designed bimetallic composition and the unique porous spherical structure, the MnCo2S4 electrode exhibited an exceptional specific capacitance of 190.8 mAh·g-1 at 1 A·g-1, greatly higher than the corresponding monometallic sulfides MnS (31.7 mAh·g-1) and Co3S4 (86.7 mAh·g-1). Impressively, the as assembled MnCo2S4||porous carbon (PC) hybrid supercapacitor (HSC), showed an outstanding energy density of 76.88 Wh·kg-1 at a power density of 374.5 W·kg-1, remarkable cyclic performance with a capacity retention of 86.8% after 10 000 charge-discharge cycles at 5 A·g-1, and excellent Coulombic efficiency of 99.7%.
