双取代咪唑离子液体与杂多酸复合质子导体的研究

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐(BMIMH2PO4)与杂多酸,即磷钨酸(PWA)和硅钨酸(SiWA)为原料,制备了非水复合质子导体.研究了该复合质子导体在80～180℃不加湿条件下的电导率,探讨了PWA/BMIMH2PO4复合体系的质子传导机理.研究表明,在PWA/BMIMH2PO4中掺杂P2O5可以提高体系的质子电导率,而共存的离子液体具有促进质子传导的作用.在160℃非水条件下,当PWA与BMIMH2PO4摩尔比为1∶3时,复合质子导体PWA/BMIMH2PO4的电导率为2.6×10-3S/cm,而掺杂P2O5的质量分数为10%时,PWA/BMIMH2PO4/P2O5的电导率则...     

基于聚酰亚胺的非水质子导电材料的研究

制备了基于磷酸掺杂聚酰亚胺（PI）的非水质子导电材料，研究了其质子导电性能和导电机理，发现常温下PI与磷酸之间的作用以氢键为主．常温电导率不高，随着温度的升高，链段运动的加快也能促进质子的输送，两种结构PI的电导率对温度的依赖性更接近VTF方程或WLF方程．与磷酸复合后膜的热稳定性和氧化稳定性略有下降，但膜的综合性能仍有一定的实用性．     

杂多酸掺杂PAN-SiO2复合质子交换膜的研究

采用溶胶-凝胶法制备了杂多酸掺杂聚丙烯腈-二氧化硅(PAN-SiO2)复合质子交换膜,并研究了其质子导电性能、保水能力和抗化学氧化性能.研究结果表明,该有机/无机复合质子交换膜的室温质子电导率为10-6S.cm-1左右,SiO2和杂多酸的加入使得该复合膜可以在较高温度下使用,而且随着温度的升高质子电导率可提高1~2个数量级,在140℃的中温工作条件下质子电导率则可达10-4S.cm-1.同时SiO2和杂多酸的加入能有效提高中温条件下该复合膜的保水率.与纯聚合物相比,复合膜的抗化学氧化能力显著提高.     

吡唑并[1，5-α]吡啶衍生物的合成及其生物活性

杂环化合物的发展将会使农药进入到一个超高效、无公害的绿色农药时代,杂环化合物已成为新农药发展的主流．在杂环化合物的发展过程中,含氮杂环最为重要．吡唑并吡啶化合物是一类非常重要的稠杂环,由于其特定的生理活性以及和吲哚、氮杂吲哚等在结构上的类似性,近来引起了人们广泛的研究兴趣．本文主要介绍吡唑并[1,5-α]吡啶类化合物的合成及其生物活性．     

一个基于多羧酸刚性配体的镉配合物的合成 、结构及质子传导性研究

以刚性含氮杂环多羧酸配体与醋酸镉为原料,采用水热技术合成了配合物{[Cd_3(L)_2}n(1).通过元素分析、红外光谱、粉末以及单晶X-射线衍射等测试手段对其组成和结构进行了表征.单晶X-射线结构分析表明:配合物1中,三个相邻的Cd(Ⅱ)离子通过L~(3-)配体苯环上的羧基连接形成三核次级结构单元[Cd_3(CO_2)_6],这些次级结构单元进一步通过L~(3-)配体吡啶环上的氮原子和羧酸基团连接形成了三维网状配位聚合物.对配合物进行了质子传导性能研究,结果表明:以配合物1掺杂的Nafion复合膜在纯水和硫酸溶液中均表现出比空白Nafion更为优良的质子传导性能,且随温度或酸度的增加,质子传导性能增强.质子传导机理研究表明,配合物1的质子传导是按Grotthuss机理进行的.     

醇水催化7-羟基喹啉质子迁移过程的反应机理研究

用量子化学B3LYP方法在6-311G*基组水平上研究了7-羟基喹啉二水和二甲醇复合物分子间的相互作用和水助及醇助催化质子迁移反应,优化得到了反应物、过渡态和生成物的几何结构,结果表明,在水助及醇助催化质子迁移过程中,3个氢原子都参与了迁移过程,醇助催化质子迁移反应途径在甲醇溶液中的活化能垒比水助催化质子迁移反应低,在甲醇溶液中的反应比在水溶液中的反应更容易.     

离子液体在水、乙醇及其混合物中的电导率测定

用电导率仪测定了298.15 K条件下多种离子液体,即1-甲基-3-乙基咪唑溴([Emim]Br)、1-甲基-3-丁基咪唑溴([Bmim]Br)、1-甲基-3-丁基咪唑氯([Bmim]Cl)、1-甲基-3-丁基咪唑氟硼酸盐([Bmim][BF4])、1-甲基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯([Mmim][DMP])、1-甲基-3-乙基咪唑磷酸二乙酯([Emim][DEP])、1-甲基-3-丁基咪唑磷酸二丁酯([Bmim][DBP])以及醋酸钾(KAc)在水、乙醇及其混合溶剂中的电导率数据。结果表明,室温离子液体的电导率顺序为：[Bmim][BF4]>[Mmim][DMP]> [Emim][DEP]> [Bmim][DBP],该顺序与离子液体的黏度成反比。离子液体在水中的电导率的次序大致为[Emim]Br>[Bmim]Cl[Bmim]Br[Bmim][BF4]>[Mmim][DMP]>[Emim][DEP]> [Bmim][DBP]。离子液体在水中的电导率高于在乙醇中的电导率,且电导率随浓度的增加均先升高后降低。与醋酸钾相比,溶剂变化对离子液体电导率的影响要小得多。离子液体[Mmim][DMP]和[Emim][DEP]能显著提高乙醇水溶液中乙醇的相对挥发度,且盐析作用[Mmim][DMP]> [Emim][DEP],这与在混合溶剂中电导率的大小次序是一致的。     

水热反应合成CuLxL(N)y及配体L(N)中氨基还原性研究

以2,2-联苯酸、联苯胺、乙二胺、对苯二胺等典型的含氮化合物为配体与Cu(Ⅱ)盐进行了水热反应合成了几种配合物CuLxL(N)y,其中L为2,2-联苯酸,L(N)为含氮化合物为配体,是联苯胺、乙二胺或对苯二胺等.通过元素分析,热重分析、IR分析等手段对配合物进行了表征;且研究了几种含氮配体在水热反应中的还原性.在水热条件下,NH2基团的还原性增强;以乙二胺中NH2的还原性最强,对苯二胺和联苯二胺次之,咪唑还原性最弱.     

光谱和电化学法研究Fe(Ⅱ)TMP_(yP)

利用分光光度法、循环伏安法和旋转环盘电极研究水溶性的中位-四-(N-甲基吡啶基)卟啉亚铁配合物(Fe(Ⅱ)TMPyP)的轴向配位作用及其对双氧的活化还原作用,咪唑、吡啶和γ-甲基吡啶等含氮有机碱能与Fe(Ⅱ)TMPyP进行轴电配位生成六配位化合物,通过测定它们的稳定常数,预示了轴向配位对铁卟啉氧化还原能力的影响,Fe(Ⅱ)TMPyP使氧还原为H_2O_2,归因于O_2以端基配位的形式同Fe(Ⅱ)中心离子作用。     

多元硝酸盐—氧化铝复合固体电解质在中温区的离子和质…

采用固相反应法制备了多元硝酸盐－氧化铝复合固体电解质材料，对其结构及导电性进行了初步研究。结果表明：这种复合固体电解质材料为一多相混合体系，在４００℃附近，碱金属离子的电导率可达１０＾－１Ｓ／ｃｍ量级；这种复合材料是质子型导体，在含氢的环境中，质子迁移数约等于０．９，质子电导率在４００℃附近可达１０＾－２Ｓ／ｃｍ量级。     

含氮杂环化合物冲击负荷对厌氧滤池-曝气生物滤池工艺处理焦化废水的影响

采用生物强化及未生物强化厌氧滤池(AF)–曝气生物滤池(BAF)两套反应器处理焦化废水, 并研究外加杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶对工艺处理效果的影响。结果表明: 未添加杂环化合物, 两套AF-BAF反应器系统厌氧段COD的去除率均为35%, 厌氧出水可生化性从进水的0.33上升为0.59; 添加100 mg/L咔唑后, 生物强化反应器厌氧段COD去除率仍维持在35%, 出水可生化性变为 0.53, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为23%, 出水可生化性降为 0.45; 同时添加100 mg/L喹啉和50 mg/L吡啶, 生物强化反应器厌氧段COD的去除率降为27%, 出水可生化性降为0.48, 未生物强化反应器厌氧段COD去除率降为12%, 出水可生化性降为0.38。生物强化有效地提高了反应器对高浓度杂环化合物的耐冲击能力。高效液相色谱结果显示, 外加的咔唑、喹啉和吡啶在生物强化反应器厌氧段的去除率可达83%, 91%和88%, 而在未生物强化反应器厌氧段的去除率仅为57%, 66%和55%。气相色谱–质谱分析表明, 外加杂环化合物导致生物强化反应器厌氧出水烷烃与含苯环酯类物质种类的增加。研究结果揭示了高浓度杂环化合物咔唑、喹啉和吡啶负荷对A/O工艺处理焦化废水效果的影响。     

2-氨基-3-苯并恶唑喹啉水复合物激发态分子内与分子间质子转移的竞争机理

基于密度泛函与含时密度泛函理论方法, 研究2-氨基-3-苯并恶唑喹啉（ABO）水复合物(ABO-H₂O)激发态分子内与分子间质子转移的竞争机理. 结果表明： ABO-H₂O复合物中存在一个分子内的氢键和两个分子间的氢键; 基态ABO-H₂O复合物被激发至第一电子激发态后, 仅需越过一个34.157 kJ/mol能垒, 复合物即可发生激发态分子内的质子转移反应; ABO-H₂O复合物激发态分子间的双质子转移过程中存在一个63.585 kJ/mol能垒; 在第一电子激发态上, ABO-H₂O复合物中存在分子内与分子间质子转移的竞争机制; ABO-H₂O复合物更易出现激发态分子内的质子转移过程.     

硝基安定经H2O2和光作用后的荧光特性及应用

研究了弱碱性介质中，硝基安定经Ｈ２Ｏ２和紫外光共同作用后，反应产物的荧光特性（λｅｘ＝３５５ｎｍ，λｅｍ＝４６５ｎｍ），提出了一种测定硝基安定的新方法．标准曲线的浓度范围为０．２５～３．００ｍｇＬ－１．方法的相对标准偏差和检测限分别为２．３％和０．１３ｍｇＬ－１．可直接用于片剂中硝基安定含量的测定．     

4种天然黄酮类化合物与囊泡体系的相互作用

采用光谱法(吸收光谱,荧光光谱)检测了4种已知结构的天然黄酮化合物在囊泡体系中的光谱变化,根据光化学现象的变化及规律,探讨了化合物与囊泡相互作用的机理及与酚羟基有关的质子转移现象.     

质子交换膜中质子传递机理的分子模拟研究进展

利用分子模拟手段来解析质子交换膜中质子的传递规律,对于深化质子传递机理研究,指导高效质子交换膜的开发工作,从根本上提升燃料电池性能有着重要的意义。根据质子载体的不同类型,介绍了质子传递机理的分子模拟研究现状,指出了适用于分析Vehicle机理和Grotthuss机理的常用模拟方法,通过各模拟方法的比较,阐述了单一方法在模拟尺度和计算量方面的局限性,认为多尺度模拟法能够有效地解析影响质子传递的多重因素。在此基础上,指出开发高效、适用面广的多尺度模拟法是今后全面深入研究质子传递机理的有效途径。     

关于质子淌度的机理

本文从质子淌度反常现象出发,着重讨论了水溶液中质子淌度的三种机理:经典质子传递机理,质子传递的隧道效应机理,水分子场助再定向——隧道效应机理。通过比较,我们认为第三种机理是目前解释水溶液中质子淌度的较好的一种机理。     

甲酸分子内质子转移过程的分子轮廓的动态变化

在MP2/6-311+G(d,p)水平下,获得甲酸分子内质子转移反应的过渡态,并在MP2/6-31G(d)水平下,研究了该反应的反应路径(IRC).沿着IRC反应路径选取了9个特征点,使用MELD精密从头计算中的CISD/3-21+G(d,p)方法,结合我们自编的分子形貌程序,绘制了甲酸的分子形貌以及其分子界面的特征轮廓,定义和计算了分子形貌轮廓参数[包括分子形貌轮廓(R)以及电子密度(ED)],比较了各原子端轮廓值与孤立原子半径的相对大小,反映了甲酸分子形貌轮廓的动态变化,以及该反应过程中电子密度的变化.生动形象地展现了甲酸分子内质子转移过程中的空间和前沿电子密度的动态变化信息,清晰地再现了电子的转移过程.为该反应,提供了一种微观认识.     

Studies on Preparation and Properties of Proton Exchange Membranes Based on Phosphotungstic Acid/Silica and Polysulfonamide

Membranes formed by polysulfonamide (PSA) and phosphotungstic acid (PWA) supported on nano-silica have been prepared. Fourier transform infrared spectra (FTTR) and thermogravimctric analysis (TGA) were used to characterize the structure and thermal properties of obtained membranes. The analyses of water uptake, proton conductivity and mechanical properties of the membranes revealed that PWA and silica produced a beneficial effect on proton conduction of the membranes. The membranes with 50 wt% of PWA-SiQ2/PSA were mechanically stable and gave proton conductivity of 2. 57 × 10-2 S ?cm-1 at 90℃and 100% relative humidity. According to the obtained results, PWA and SiO2 doped PSA is a promising material for proton exchange membrane.