摘要：本文提出一种基于液晶高分子薄膜的等功率分束器，通过多角度偏振图案化光取向精准操控液晶分子二维平面内的取向，设计并制备了基于Y型功率分束器模型的1×2等功率分束器。通过优化弯曲波导的半径，开发了分束间距分别为80μm和160μm两种分束器，并进一步将二者集联，构建了分束间距均等的1×4等功率分束器。实验结果表明，所设计的分束器在液晶波导中实现了光的并行传输与等功率分配，为液晶波导器件的功能拓展提供了有效解决方案。该研究为液晶高分子波导的集成化与小型化发展开辟了新路径，具有广泛应用于光计算和光通信等领域的潜力。

摘要：为了处理高浓度有机胺废水,分别用NaOH、Na_(2)CO_(3)和CH_(3)COONa溶液对ZSM-5分子筛进行碱处理,采用XRD、N_(2)吸附、ICP-AES和SEM对样品进行表征,考察了NaOH、Na_(2)CO_(3)和CH_(3)COONa对ZSM-5分子筛物化性质的影响.将不同碱溶液处理前后的ZSM-5负载Fe,进行高浓度有机胺废水的氧化降解.结果表明:与常规碱NaOH和Na_(2)CO_(3)相比,CH_(3)COONa溶液可以有效地引入介孔结构,并且CH_(3)COONa对ZSM-5分子筛的形貌和结构影响较小,成孔速率及深度更加容易控制.当CH_(3)COONa溶液浓度为4.0 mol·L^(-1)时,化学需氧量(CODCr)去除率最高可达86.4%.在此基础上,运用均匀设计法对有机胺废水催化降解的条件进行进一步优化,确定了最佳的有机胺废水处理条件:催化剂用量为40 g·L^(-1),反应温度为95℃,反应时间为150 min,溶液初始pH为5,H_(2)O_(2)用量为120 mL·L^(-1),此条件下CODCr去除率高达99.6%.

摘要：非常规离子是指伴随离子液体(ILs)不断创制而出现的离子,其最大特点是具有可设计性.当ILs处于无限稀释状态时,最为重要的传递性质是单个离子的无限稀释摩尔电导率(λ∞B),其能反映离子的溶剂化作用,是联系不同传递性质的重要纽带.建立了基团贡献法预测咪唑类阳离子和季铵类阳离子的无限稀释摩尔电导率模型(λ∞B-GCM),获得了咪唑中心离子[Im]、烷基铵[N]、甲基[—CH3]、亚甲基[—CH2—]、环氢[ring-H]、醚基[—O—]和羟基[—OH]等基团对无限稀释摩尔电导率的贡献值.建立的λ∞B-GCM不仅能反映不同基团对无限稀释摩尔电导率的影响,还能体现温度对无限稀释摩尔电导率的影响.研究结果表明,GCM预测的lnλ∞B含有超过70%的数据点的绝对相对偏差小于2%,绝对相对偏差超过5%的数据点不足1%,总的平均绝对相对偏差为1.57%,说明采用基团贡献法预测非常规阳离子无限稀释摩尔电导率是一种简单可靠的方法.

摘要：由于二氧化碳(CO_(2))过度排放导致全球变暖日益严峻,发展零碳技术已成为人类社会面向可持续发展的战略选择。将CO_(2)捕集并转化为高附加值化学和能源产品,可以优化化石能源为主体的能源结构、有效缓解环境问题,并实现碳资源的充分利用,是一项可以大规模实现低碳减排的技术。本文重点介绍了CO_(2)高效利用新途径,通过二氧化碳-合成气-高附加值化学品的产品工艺路线,实现CO_(2)的资源化利用。对比综述了热催化法、电催化法和光催化法高效转化合成气的最新进展,总结了热、电、光催化制备合成气过程中催化剂的设计原理和方法以及目前工业化应用前景;简单概述了合成气作为重要平台分子,进一步通过费托合成路线或接力催化路线转化为低碳烯烃和液态燃料或芳烃等化学品过程中催化剂设计研究进展。最后,总结了大规模工业化CO_(2)转化为合成气及高附加值产品过程催化剂设计和反应器优化的技术难题,并对未来CO_(2)高效转化利用方向进行了展望。同时指出目前各技术还普遍存在反应机理不清晰、催化剂成本高以及缺乏大规模合成等问题,未来开发出高效、高活性、低成本且稳定的催化剂是各技术推广应用的关键。

摘要：电极中的离子-电子传递和传热显著影响着电化学储能性能。深入研究多孔电极中的热-质传递现象这一典型的介尺度问题,对高性能电化学储能器件的设计具有重要意义。采用一种基于改进的状态更新的随机重建方法和动态退火系数相结合的模拟退火算法,将图像分割后的二维SEM图重构为真实的三维多孔电极。通过重构多孔电极和PNP方程与傅里叶定律,建立真实多孔电极中的离子传递和电极导热模型。结果表明,当充电时间为0.1个平板充电弛豫时间时,离子主要吸附在多孔电极骨架相与体相的接触面上,且离子倾向于从截面边缘往中心迁移。由于实际的导热距离远小于多孔电极厚度,多孔电极中的热弛豫时间远小于平板的热弛豫时间。

摘要：光控手性分子开关结合到液晶材料体系中,可以有效利用其光诱导的手性变化,实现远程光刺激液晶材料的自组装螺旋超结构。二芳基乙烯(DAE)是一类新型的、有前景的光致变色分子,作为智能光响应开关,在手性向列相液晶材料体系中表现出优异的性能。本文重点围绕结构设计,总结了一系列具备不同螺旋扭曲力(HTP)的手性DAE分子及其在液晶自组装螺旋结构中所产生的特定性能,如光可逆宽范围调控和光控手性反转。该类光控DAE手性向列相液晶体系在手性调控、光学显示、可调谐激光等领域具有巨大的应用潜力。最后讨论了该领域面临的挑战和机遇,并指出了未来可能的发展方向。

摘要：室温磷光材料由于其独特的三线态发光机理而具有Stokes位移大、激发态寿命长等特点。然而传统的室温磷光材料多含重金属原子,随之产生的生物毒性问题和环境污染问题限制了其应用。相比之下,纯有机室温磷光材料生产成本低、毒性小,可通过分子工程对有机结构进行灵活的设计和修饰,使其具有更丰富的发光特性,在防伪加密、有机电致发光、生物成像、传感检测等方面具有良好的应用前景。总结了近年来纯有机室温磷光材料在防伪与信息加密及储存、有机电致发光、生物成像、传感检测及其他应用方面的研究进展,并对纯有机室温磷光材料应用尚待解决的问题与未来可能的发展方向进行了简要总结和展望。

摘要：以轴手性的1,1’-联-2-萘酚(BINOL)和1,1’-螺二氢茚-7,7’-二酚(SPINOL)为骨架的手性磷酸已经被广泛应用于不对称催化领域,在数以百计的反应中表现出了优秀的对映选择性.然而在位阻较小且不含芳环的底物参与的不对称催化反应中,这两类手性磷酸所表现出的对映选择性通常不理想,主要原因在于BINOL的3,3’位取代基和SPINOL的6,6’位取代基向外侧扩展的固有特性使得催化活性位点附近的手性环境相对宽松.为了发展适用于这类底物的手性磷酸催化剂,设计了一种以9,9’-联-10-菲酚(BIFOL)为骨架的1,1’位具有向内侧伸展的芳基取代基的具有紧密手性环境的磷酸,以廉价易得的间二溴苯为起始原料,首先合成关键中间体8-溴-9-菲酚,再通过氧化偶联合成1,1’位溴代的BIFOL,然后利用Suzuki-Miyaura偶联反应引入芳基取代基,最后将芳基取代的BIFOL与三氯氧磷反应的产物磷酰氯水解,经过十二步反应合成了目标分子,并且通过单晶X射线衍射分析确定了其结构.

摘要：碳酸盐矿物高温炼制过程高碳排和高能耗是建材、钢铁、有色冶金等传统工业发展面临的巨大挑战,碳酸盐催化加氢转化技术通过将金属氧化物的生产过程与碳资源的高附加值转化过程耦合,有望从生产源头颠覆传统碳酸盐热分解必产二氧化碳的途径。在该过程中,利用供氢分子(如氢气、低碳烷烃、液态有机富含氢物质等)直接将碳酸盐矿物中的碳物种原位转化为高值含碳化学品,从而有望大幅降低减排成本,有望成为基于碳酸盐矿物为原料的高碳排工业“碳中和”创新技术。本文以碳酸盐催化加氢转化技术制备不同产品为出发点,从过程特点、反应机理、催化剂设计和关键技术瓶颈等方面进行了综述,分析了碳酸盐加氢转化技术制备不同产品的研究现状和现存问题;结合近期关于碳酸盐催化加氢的最新研究进展,提出了基于碳酸盐矿物原料加氢转化在建材、钢铁、耐材等重排放工业过程碳减排的应用展望,为实现CO_(2)的高效转化和减排增效提供了思路。

摘要：过渡金属催化烯烃的不对称双碳官能团化反应提供了一种快速构建手性化合物的简便方法,近年来备受化学研究者们的关注[1].目前主要的研究思路是通过设计含苯环的底物现场生成芳基金属物种,来进行不活泼烯烃的分子内不对称双官能团化反应.对于含有非苯并底物的非活化烯烃的不对称双碳官能团化反应来实现季碳手性中心的构建,已报道的仅有少数通过酰基金属中间体的策略[2-4].2010年,Takemoto等[2]报道了一例钯催化烯烃和胺甲酰氰的不对称胺酰基氰化反应来构建季碳手性中心。