摘要：新型超导材料的设计合成及其超导机理的探索是目前凝聚态物理学领域的重要研究方向.本文采用高真空热烧结方法制备了钾掺杂对三联苯粉末材料并表征了它们的晶体结构、分子振动、磁学及超导特性.X射线衍射图谱和拉曼光谱表明在烧结样品中除存在钾掺杂对三联苯和KH外,还含有苯环重组的C_(60)和石墨成分.拉曼光谱中部分峰位的红移进一步证实钾成功掺入对三联苯分子晶体中并将4 s电子转移到C原子上.零场冷却磁性测量结果表明:多数样品在整个温度测量区间表现为居里顺磁性,但少数样品呈现出抗磁性,而且在17.86,10.00和6.42 K三个温度点出现磁化率突降的反常行为,其中17.86 K处的突降很可能源于钾掺杂C60引起的超导转变,而后两者可能与钾掺杂对三联苯导致的超导相关.研究结果有助于理解金属掺杂芳香烃有机超导体这一新兴超导家族的晶体生长和物理特性,同时也提供了一种低温制备C_(60)和石墨的新方法.

摘要：柴油发动机是一种高效耐用的发动机,具有广阔的应用前景.但柴油车尾气中的炭烟颗粒吸附了许多有毒有害物质,也是城市PM2.5的主要来源之一,对人类生命安全造成极大威胁.因此,降低和消除柴油车尾气中的炭烟颗粒是柴油车尾气净化的重要任务.尾气后处理是炭烟颗粒进入大气环境前的最后一道程序,可有效控制柴油车尾气中炭烟颗粒排放.其中,催化净化催化剂是尾气后处理技术的核心.研究表明,炭烟颗粒催化燃烧是一个气-固-固三相深度氧化反应,因此开发新型催化剂体系,改善催化剂与炭烟颗粒的接触,提高催化剂的本征活性,对于研制高活性炭烟燃烧催化剂具有重要的实际意义.对于三维有序大孔(3DOM)结构催化剂,大孔有利于炭烟颗粒进入催化剂内部并与活性位点接触,而有序的孔道结构可以促进炭烟颗粒在催化剂孔道内传输.因此,将催化炭烟颗粒燃烧催化剂设计成3DOM结构,可促进炭烟颗粒催化燃烧,提高催化剂活性.研究表明,锰铈复合氧化物材料在炭烟颗粒催化燃烧中表现出比单一的锰氧化物和铈氧化物更好的性能.而将K与Ce和Mn形成复合氧化物,利用三者之间的协同作用,将可使K掺杂3DOM结构Mn0.5Ce0.5Oδ催化剂具有更高的催化活性.本文利用胶体晶体模板法成功制备了3DOM结构的Mn0.5Ce0.5Oδ复合氧化物,并采用简单的等体积浸渍方法成功制备了不同K担载量的K掺杂3DOM结构Mn0.5Ce0.5Oδ催化剂(K-MCO).表征结果表明,K-MCO催化剂具有贯通有序的大孔结构,但焙烧温度和焙烧时间会对大孔结构的规整性有一定影响;催化剂中K含量、焙烧温度和焙烧时间对K-MCO的晶型影响较大,催化剂中出现了一个新的晶相K2Mn4O8.另外,K含量、焙烧温度和焙烧时间对催化剂的氧化还原性能也有较大影响.评价结果表明,所制催化剂对炭烟催化燃烧均具有较高活性,其中20%K-MCO-4h催化剂活性最高,催化燃烧炭烟的T50(炭烟的最大燃烧峰值)为331 oC,CO2选择性为95.3%.催化剂的大孔结构效应以及K,Mn和Ce三者间的协同作用有利于提高催化剂催化燃烧炭烟的活性.另外,由于柴油车尾气排气口温度范围为175–400℃,而本文所制催化剂催化燃烧炭烟的温度低于400 oC,因此该催化剂可以在柴油车尾气排气口温度范围内进行炭烟催化燃烧.由于具有合成步骤简单、活性高以及成本低等优点,该催化剂在实际应用方面具有广阔前景.

摘要：本文采用恒温加热超声与低温高真空退火的两步制备工艺法成功合成了钾掺杂2-苯基喹啉分子晶体。直流和交流的磁性测量结果表明,掺杂晶体具有居里温度约为50.0 K的弱铁磁性。结合XRD测试和第一性原理计算结果发现,掺杂晶体属于P1空间对称群,且钾原子和2-苯基喹啉分子的摩尔比为1:1。电子结构的计算和拉曼光谱的研究表明,K-4s电子转移到了C-2p轨道上并形成了局域磁矩,晶胞中ab平面内相邻分子磁矩之间具有非共线的反铁磁排列,沿着c轴方向上层间相邻分子磁矩之间为铁磁排列,每个晶胞具有0.004 μB的净磁矩,由此导致了弱铁磁性的形成。本文的研究结果为开发和设计基于芳香烃的高温有机分子磁体提供了一条重要的线索和思路。