【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240057
In this study, parallelogram-like macrocyclic supramolecular metallacycles [Pd6(bpy)6(L1)4](PF6)8 (1a) and [Pd6(bpy)6(L2)4](PF6)8 (2a), where HL1=1-(1H-pyrazole-4-yl)-4-(4-pyridyl)benzene, HL2=9-(1H-pyrazole-4-yl)-10-(4-pyridyl)anthracene, and bpy=2, 2'-bipyridine, are synthesized by reacting aryl pyrazole pyridine ligands with dipalla-dium corners in aqueous solutions via metal-directed hierarchical self-assembly. The structures of the supramolecular Pd parallelograms are confirmed through single-crystal X-ray diffraction. Notably, the two parallelogram metallacycles can be used as"turn-on"fluorescence sensors to detect HSO3- through a disassembly mechanism. In addition, the 1a-based sensor shows selective detection of HSO3- without interference from other anions. The detection limit was as low as 0.131 μmol·L-1. Furthermore, complex 1a presented the semiquantitative visual detection ability for HSO3- in the test trip mode via fluorescence changes.
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240280
以生物质橙子皮为原料,通过简单的一步水热法制备了橙子皮基碳量子点(orange peel-based carbon quantum dots,OP-CQDs),并用荧光分析法对其性质进行了研究。结果表明,OP-CQDs水溶性好、荧光强、在生理pH范围内性能稳定。OP-CQDs对铁离子(Fe3+)有特异性猝灭反应且灵敏度高,同时,L-抗坏血酸(L-ascorbic acid,L-AA)能够使OP-CQDs-Fe3+体系的荧光部分恢复,形成了“开-关-开”的荧光检测体系。Fe3+和L-AA的检出限分别为1.1和31.8 μmol·L-1。
【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。
【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-的 1S0→3P1, 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。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308019
缩短沸石材料的微孔孔道能有效提升客体分子的扩散传质性能。但目前一维L沸石(LTL)的合成中,缩短其沿一维微孔孔道方向(c轴方向)的长度至20到50 nm仍是一个挑战。本文首次在简单无机体系中通过加入纳米棒簇状L沸石作为晶种,快速(仅需4 h)合成了一种新型的L沸石介观结构晶体,且无需外加任何晶化修饰剂与模板剂。该介晶呈现出一种由超薄(约29 nm)的圆盘纳米晶沿c轴定向堆叠而成的盘簇形貌。这一独特的晶种诱导策略能够有效解耦L沸石的成核和生长阶段,为精确调控每个阶段的晶化行为以获得所需形貌结构提供了更大的操作空间。通过分析合成体系中介观尺度的晶核和微观尺度的基本构建单元衍化规律,实现了对晶种具体作用及衍化规律的解构:晶种溶解出的环笼结构加速了凝胶有序化,缩短了诱导期;而晶种溶解后的残余部分为生长期提供了密集的初始晶核,导向了新型盘簇结构的形成。通过对沸石生长条件进行调节,证实了其生长期存在蠕虫状前驱颗粒组装的行为,并实现了对盘簇中圆盘沿c轴方向厚度在18到55 nm范围内的精细调控。此外,通过选择直径为0.43到4.5 nm的系列模型分子作为吸附质,证明了该超短c轴样品在气相和液相体系大幅增强的吸附应用潜力。样品在小分子的扩散速率和大分子在气相的吸附量方面确实具有优势。在实际应用中,该样品在芳烃的吸附和分离以及染料和蛋白质的吸附方面具有一定的优势。
【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。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250177
Herein, we report the synthesis and third-order nonlinear optical (NLO) properties of a novel cage-based 2D metal-organic framework constructed from Ti4L6 (L4-=embonate) cage combined with Mg2+ and tris[4-(1H-imidazol-1-yl)phenyl]amine (tipa) ligand, whose molecular formula is (Me2CH2)2[Mg3(Ti4L6)(tipa)(H2O)12] (PTC-378). The Ti4L6 tetrahedral cages serve as robust building units, while the Mg2+ ions and tipa ligands provide structural stability and tunable optical properties. The resulting PTC-378 film exhibited intriguing third-order NLO property, which was systematically investigated using Z-scan techniques. Our results demonstrate that the synergistic interaction between Ti4L6 cages and π-conjugated ligands significantly enhances the NLO performance of the materials.
