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一系列苯二甲酸根和磺基苯甲酸根阴离子敏化的铕掺杂层状氢氧化钇
摘要: 采用水热微波(HTMW)处理法,获得了一系列掺杂铕并分别插入苯二甲酸根(邻苯二甲酸根、间苯二甲酸根和对苯二甲酸根)及磺基苯甲酸根(2-、3-和4-磺基苯甲酸根)阴离子的层状钇氢氧化物。本研究首次实现了苯二甲酸根、间苯二甲酸根和磺基苯甲酸根阴离子在层状稀土氢氧化物(LRHs)中的插层。通过两种方法合成了插层层状钇氢氧化物:离子交换反应以及在插层阴离子存在下稀土阳离子的均相水解。在HTMW处理条件下,层状稀土氢氧化物与一系列苯二甲酸盐和磺基苯甲酸盐进行离子交换反应,显著提高了插层速率。成功解析了首个插入磺基苯甲酸根型阴离子的层状稀土氢氧化物代表物——化学组成为Y3(OH)7(C7H4O5S)·H2O的4-磺基苯甲酸根插层层状钇氢氧化物的晶体结构。Eu3+掺杂层状钇氢氧化物中苯二甲酸根和磺基苯甲酸根阴离子的插层,大幅增强了Eu3+的发光敏化效应,同时显著降低了Eu3+的局部对称性。
关键词: 层状稀土氢氧化物、阴离子交换、LRH、水热微波处理、发光、杂化材料
更新于2025-11-21 11:20:42
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具有蓝绿可调谐发射的CsPbBr3纳米晶体的皂化沉淀法
摘要: 我们报道了一种卤化物钙钛矿纳米片和纳米板的新型合成工艺,该工艺将铯前驱体的生产过程从脂肪酸/铯盐反应转变为铯碱/脂肪酸酯反应,从而使得反应能在环境条件下数分钟内完成,而非数小时。因此,本文报道的皂化沉淀工艺在获取铯前驱体或反应的任何阶段均无需真空烘箱或惰性反应环境。此外,该工艺会产生一种吸湿副产物,从而实现自干燥合成。所得钙钛矿纳米晶体通过量子限域效应、相变和形貌变化展现出蓝绿可调谐发射。这些物理过程的结果是带隙高度依赖于温度进行调控,所得纳米晶体表现出卓越的光学性能,同时极大地简化了卤化物钙钛矿纳米片和纳米板的制备。
关键词: 蓝绿可调谐发射、皂化沉淀法、杂化材料、磁性、CsPbBr3纳米晶体、等离子体学、光学
更新于2025-11-19 16:46:39
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基于核碱基和钛的生物相容性有机-无机杂化材料——通过分子层沉积技术开发
摘要: 我们采用分子层沉积(MLD)方法,通过结合四异丙醇钛(TTIP)与胸腺嘧啶、尿嘧啶或腺嘌呤等核苷酸碱基,制备了具有有机-无机杂化特性的薄膜材料。这类材料有望用作生物活性涂层,其生物活性已在近期研究[Momtazi, L.; Dartt, D. A.; Nilsen, O.; Eidet, J. R. 生物医学材料研究杂志A部分 2018, 106, 3090–3098. doi:10.1002/jbm.a.36499]中阐明。我们通过原位石英晶体微天平(QCM)监测生长过程,所有体系均呈现原子层沉积(ALD)型生长特征:腺嘌呤体系在250-300°C范围内具有ALD温度窗口,而尿嘧啶和胸腺嘧啶体系则随温度升高呈现整体生长速率下降趋势。傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及X射线衍射分析进一步表征了薄膜的键合模式,证实沉积薄膜具有非晶态杂化特性——生长过程中TTIP分子发生部分包合。这些薄膜具有强亲水性,且核苷酸碱基会在水中溶出,最终形成以TiO2为主、密度和折射率降低的非晶结构。
关键词: 生物活性材料、原子层沉积、分子层沉积、杂化材料、核碱基
更新于2025-11-14 15:14:40
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三维CdS-石墨烯气凝胶的一锅法自组装及其在水净化中优异的吸附性能与光催化活性
摘要: 基于石墨烯的三维(3D)气凝胶杂化材料作为一类新型功能材料近年来崭露头角,并已应用于多个领域。本研究通过简便的一锅水热法,原位组装球形硫化镉纳米颗粒于石墨烯气凝胶(GA)中。所得CdS-GA杂化材料具有分级多孔结构,且CdS与GA之间存在强电子相互作用,这增强了其在可见光照射下对水中有机污染物(如罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)、酸性铬蓝K(AcbK)、甲基橙(MO)和环丙沙星(CIP))的吸附能力和光催化活性。CdS-GA对MO、MB、CIP、RhB、AcbK的去除效率分别是纯CdS的15.6倍、6.6倍、4.4倍、2.8倍和2.2倍。同时,所得CdS-GA杂化材料表现出良好的可重复使用性。此外,还探讨了光催化机理。这为探索具有优异吸附能力和卓越可见光诱导光催化活性的半导体-GA杂化材料提供了有价值的替代方案。
关键词: 石墨烯气凝胶、吸附、光催化、杂化材料、硫化镉纳米粒子、有机污染物
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种新型非中心对称氯铋(III)酸盐杂化材料:晶体结构、光学性质及抗菌研究
摘要: 作为我们对有机-无机金属酸盐复合物研究的一部分,我们通过室温下缓慢蒸发法制备了一种新型非中心对称氯铋(III)酸盐化合物,化学式为(C6H7NCl)3[BiCl6]·H2O。该化合物通过单晶X射线衍射(SCXRD)、X射线粉末衍射(PXRD)、光谱测量、热学研究、赫什菲尔德表面分析、密度泛函理论(DFT)研究及抗菌活性测试进行了表征。初步SCXRD结构分析表明,该化合物结晶于正交晶系(P212121空间群),晶胞参数为a=7.3432(1)?、b=13.8257(2)?、c=28.2140(5)?,Z=4,V=2864.42(8)?3。结构分析显示其原子排列可描述为:无机[BiCl6]3-单元被有机阳离子和共结晶水分子隔开。这些实体间的结合通过4-二氯苯胺阳离子、[BiCl6]3-阴离子与水分子之间形成的NeH/Cl、NeH/O、CeH/O、CeH/Cl和OeH/Cl氢键相互作用,构建出三维网络结构。赫什菲尔德表面计算用于研究分子间相互作用、相关二维指纹图谱及富集比率,定量揭示了这些相互作用在晶体结构中的相对贡献。热分析显示该化合物在180°C开始分解。结合实验研究进行了量子力学计算,包括几何优化、振动频率、模拟紫外-可见光谱及前沿分子轨道分析。此外,对新合成化合物进行了抗菌活性筛选。结果表明,与单独的胺类化合物及BiOCl相比,该化合物对所有测试菌株均表现出最显著的抑菌活性。
关键词: 赫什菲尔德表面分析、杂化材料、密度泛函理论计算、三价铋六氯酸盐、X射线衍射、抗菌活性
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于聚苯胺的有机/无机杂化材料的电致变色性能
摘要: 基于聚苯胺(PAni)的杂化材料是通过苯胺与壳聚糖和/或有机改性粘土(纳米I-24)在盐酸中原位聚合制得的。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和直流电导率对样品进行了表征。通过将各样品的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶液浇铸到氧化铟锡(ITO)/玻璃电极上,制备了PAni、PAni-粘土、PAni-壳聚糖和PAni-壳聚糖-粘土薄膜,并研究了其电致变色性能。观察到所有样品在还原态(E = -0.2 V vs. Ag/AgCl)呈现透明黄色,中间态(E = 0.5 V)为绿色,氧化态(E = 0.8 V)为深蓝色。利用国际照明委员会(CIE)色度系统追踪了各材料随施加电位变化的颜色变化,其中PAni-粘土膜的颜色变化更为显著。
关键词: 壳聚糖、亲有机性粘土、杂化材料、共轭聚合物、聚苯胺
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于PbF?粉末和含PbF?玻璃基质中金属有机磷光体的发光杂化材料
摘要: 新型混合材料(HM)基于OLED技术中使用的荧光粉,采用含无机PbF2的基质制备:合成PbF2粉末及低熔点PbF2基氧氟玻璃。我们选用高效热稳定荧光粉:4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十三氟-1-(1-甲基-1H-吡唑-4-基)壬烷-1,3-二酮-(1,10-菲啰啉)铕(III)、金属8-羟基喹啉配合物及独立有机配体4,4,4-三氟-1-(2-萘基)丁烷-1,3-二酮。通过水溶液共沉淀法制备粉末状HM,研究了有机分子或分子片段对沉淀PbF2颗粒尺寸形貌的影响,以及沉淀干燥后样品与粉末煅烧后样品的HM发光特性。粉末热处理后光致发光光谱变化表明,金属配合物与基质发生交换反应生成不同配位的Pb配合物。通过熔融工艺制备HM(PbF2-B2O3、PbF2-B2O3-SiO2或PbF2-B2O3-SiO2-ZnO荧光玻璃),将荧光粉粉末浸入预合成玻璃熔体中制得。
关键词: 氟化铅,氟化铅纳米粒子,杂化材料,发光,有机磷光体
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于TiO?中空分级微球/还原石墨烯杂化材料增强的光催化活性
摘要: 通过一种简便高效的两步溶剂热合成法制备了一种新型TiO?中空分级微球/还原氧化石墨烯(TiO? HHMs/rGO)复合材料。尺寸约500纳米的TiO? HHMs均匀分布在rGO纳米片表面。所制备的TiO? HHMs/rGO复合材料稳定性良好,在降解40毫升10毫克/升罗丹明B(RhB)溶液时表现出显著更高的光催化活性(97.8%),远优于纯TiO?微球(75.2%)和Degussa P25(53.6%)。rGO纳米片作为微电极能快速接收并分离表面光生电子,有效减缓电子-空穴复合速率,从而显著提升复合材料的光催化性能。这种新型TiO? HHMs/rGO复合材料在实际光催化应用中展现出巨大潜力。
关键词: TiO2中空分级微球/还原氧化石墨烯(TiO2 HHMs/rGO)杂化材料,增强,光催化活性,两步溶剂热合成
更新于2025-09-23 15:21:01
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无机-有机杂化材料及其吸附性能
摘要: 由于其独特的化学和物理性质,无机-有机杂化材料已被应用于众多领域。本文总结了多种无机-有机杂化材料的合成与表征方法,并列举了我前期研究中的代表性实例。这些杂化材料作为吸附剂用于重金属吸附过程,以解决金属污染这一全球最重要的环境问题之一。本综述重点讨论了pH值、投加量、初始浓度、温度等操作条件及处理效能,并评述了吸附等温线与吸附动力学。这些知识将为未来寻求杂化材料新合成方法与应用的研究者提供基础。
关键词: 吸附剂、应用、合成、杂化材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于二维CdSe纳米片电荷转移过程的高性能光电探测器混合纳米结构
摘要: 二维(2D)半导体胶体纳米片(NPLs)因其优异的光学特性展现出作为光捕获材料的巨大潜力。本研究通过调控电荷转移过程,设计了不同厚度CdSe纳米片与吩噻嗪(PTZ)的杂化纳米结构,制备出高性能光电探测器。PTZ存在时CdSe NPLs荧光显著猝灭及平均衰减时间缩短揭示了电荷转移过程。瞬态吸收(TA)光谱分析表明,CdSe NPLs单层(ML)厚度变化会调控热载流子冷却动力学。此外,PTZ存在下CdSe NPLs的激子复合减缓证实了高效的电荷分离。在1.5V偏压下,优化的CdSe NPLs-PTZ杂化体系光电流较纯3ML CdSe NPLs显著增强(~4.7×103倍光电暗电流比,纯样品约10倍)。该优化杂化体系测得的外量子效率约40%,最高比探测率4×1011 Jones,响应时间107毫秒,响应值达160 mA/W。这些高效参数明确表明CdSe NPLs-PTZ杂化系统是超灵敏光电探测器的理想替代方案。
关键词: 二维胶体纳米片、光电探测器、空穴转移、杂化材料、光电流
更新于2025-09-23 15:19:57