熔融盐法制备CuCl2-石墨层间化合物及形成机理

通过熔融盐法制备CuCl_2插层的石墨层间化合物(CuCl_2-GICs),探讨了加热时间、反应物配比对CuCl_2-GIC产物的阶结构、表面形貌及导电性的影响.结果表明,产物含有主阶为1阶的混阶石墨层间化合物和一定量的石墨;延长反应时间有助于增强插层效果;反应物配比对产物的阶结构组成影响较小.插层后的石墨发生了膨胀,在片层的边缘分布着较多的CuCl_2颗粒;制备的CuCl_2-GICs中CuCl_2为非化学计量比,其中[Cl~-]离子不足.CuCl_2-GICs的电导率较石墨原料有所提升,最大提升80%.     

C+xHSO4-插层化合物结构模型的研究

通过水热法成功地合成了 C+ .X HSO4- 插层化合物 ,在前人工作的基础上设计了石墨硫酸插层化合物的结构模型。较好地解释了 C+ .X HSO4- 插层化合物中各原子的排布方式 ,并通过 X射线 ( 0 0 L )衍射得到验证。从而为 C+ .X HSO4- 插层化合物结构研究提供理论指导。     

插层化合物结构模型的研究

通过水热法成功地合成了C+xHSO4-插层化合物,在前人工作的基础上设计了石墨硫酸插层化合物的结构模型.较好地解释了C+xHSO4-插层化合物中各原子的排布方式,并通过X射线(00L)衍射得到验证.从而为C+xHSO4-插层化合物结构研究提供理论指导.     

一阶FeCl3-NiCl2-GICs的制备与三元化评价

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,FeCl3与NiCl2的混合物为插层剂制备三元FeCl3-NiCl2-GICs.通过正交试验考察了石墨粒度、反应温度,保温时间及反应物配比等因素对产物阶结构及Ni元素分布的影响.提出了4个指标作为三元GICs阶结构完善程度及三元化进程的评价标准,它们分别为一阶相的体积分数V1、单个鳞片内Ni元素分布的均匀程度σ、试样中Ni元素的相对含量S和产物中Ni,Fe元素的物质的量之比与反应物中NiCl2,FeCl3即Ni,Fe元素的物质的量之比的比S′.确立了制备一阶FeCl3-NiCl2-GICs的最优工艺条件:石墨粒度为325目,保温时间为24 h,反应温度为450 ℃及石墨与氯化铁、氯化镍的配比为36∶9∶3.     

一种纳米复合材料--石墨层间化合物的结构与合成

对一种特殊的纳米复合材料--石墨层间化合物(简称GIC)进行了研究,探讨了GIC纳米结构的表征、合成以及应用.研究中发现采用X射线衍射法和Raman散射法可以表征GIC纳米复合材料的阶结构并进行特征周期层间距(Ic)的计算;控制电化学插层反应的参数可以合成特定结构的GIC纳米复合材料;利用交流阻抗法分析得到电化学插层反应是一个电荷在电解液中迁移、在石墨/溶液界面处吸附以及在石墨层间扩散的过程.     

F和Cl原子与甲烷反应机理的理论研究

作者用量子化学从头计算UMP2（full)方法，在6－31G^*水平上研究F和Cl原子与甲烷分子之间的反应机理，优化了反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型，在Gaussian-3(G3)和G3MP2水平计算了它们的能量，研究结果表明：F原子在与甲烷分子反应过程中有氢键生成，键能为：3.71kJ/mol，而Cl原子甲烷分子在反应过程中则无此现象。同时作者还对F和Cl原子与甲烷分子在之间反应动力学速率常数进行了计算，作者的理论计算结果显示F原子和甲烷分子之间反应活性比Cl原子与甲烷分子之间反应活性强。F原子易与甲烷分子生成含有氢键的化合物，且很快分解生成化学性质非常稳定的HF，能同F＋O3反应竞争。     

基于第一性原理的氯盐环境下混凝土中钢筋锈蚀特性分析

为了阐明氯盐环境对混凝土中钢筋锈蚀反应的影响机理,采用基于密度泛函理论(DFT)中的第一性原理,运用CASTEP软件包建立了O2分子与Cl原子在Fe(100)表面的吸附模型,研究了Cl原子的存在对O2分子吸附于Fe(100)表面的吸附能、几何结构和表面电子特性的影响.结果表明,Cl原子的存在会增大O2分子与Fe(100)表面之间的吸附能和O2分子键长,减小O原子之间共价键,从而促使O2分子向基底表面靠近,并使得铁基底更容易失去电子,同时增大了Fe原子层向O原子的电子转移量.因此,Cl原子的存在会导致O2分子与基底Fe原子的相互作用增强,从而促进了O2分子的裂解以及基底表面原子间的成键,进而从微观尺度上证明了氯盐环境会显著促进混凝土中钢筋锈蚀氧化反应.     

Ni2+/纳米MoS2插层化合物的制备及催化性能表征

文章分别采用市售微米MoS2和自制纳米MoS2作为原料,通过剥层法合成了单层MoS2悬浮液.在2种单层MoS2悬浮液中分别加入等量硫酸镍溶液,调节pH值使单层MoS2发生重堆积反应,可得到Ni2+/微米MoS2和Ni2+/纳米MoS2插层化合物.利用X射线衍射仪、扫描电镜和原子吸收光谱仪对插层化合物进行表征,并考察了2...     

稀有气体原子插入炔烃中C-H键的理论研究

采用B3LYP方法在6-311++G**基组(Ar,Kr,Xe采用DZVP全电子基组)水平上对稀有气体原子X(X=Ar,Kr,Xe)插入乙炔(C2H2)、丙炔(C3H4)、丁二炔(C4H2)中的C—H键进行了量子化学理论研究.优化得到了9种含稀有气体原子的化合物,插入稀有气体原子后体系的能量升高367.83～604.65kJ/mol.电子密度拓扑研究表明:新形成H—X和X—C化学键的键鞍点处的电子密度与相应的正常氢键的相当,因此引入X原子后的化合物的稳定性较差;C—H键插入X原子后,激活了乙炔、丙炔、丁二炔官能团上的反应活性.     

[(Cl-C7H4O2)2]·(C2H10N2)的合成及晶体结构分析

合成了一种有机铵盐[(Cl-C7H4O2)2]·(C2H10N2),用元素分析仪对其进行表征,并用X射线衍射法测定了晶体结构.结果表明化合物晶体为单斜晶系,空间群C2/c.每个重复的结构单元由两个4-氯苯甲酸根阴离子、一个乙二胺阳离子组成,氮原子和氧原子之间的氢键将化合物分子沿c轴连接形成一维链,一维链通过Cl…Cl弱相互作用(Cl…Cl=0.3303(0.3)nm)沿着ac平面形成二维空间网状结构.