摘要：采用层层自组装(LBL)的方式将带负电荷的层状氧化钛(LTO)纳米片以及DNA分子和带正电荷的层状双氢氧化物(LDH)纳米片交替组装,制备了一种人工设计的杂化薄膜,并研究了样品在8~14μm波段的红外发射率。X射线衍射(XRD)结果表明,(LDH/DNA/LDH/LTO)n杂化膜在垂直于基底的方向呈长程堆积的有序结构,DNA分子链和LTO纳米片均以单层的形式平铺在LDHs层板间。从扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)图像可以看出,薄膜呈现出均匀的、连续的表面形态。通过能量色散X射线光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析,确认了薄膜的组分,且每一种组分都均匀地平铺在每一个组装单层中,在垂直于基底的方向有序堆积形成均匀的薄膜。由于多组分之间存在协同作用,而且规整有序的层状薄膜结构的构筑增强了不同组分之间的界面效应、提供了平整光滑的薄膜表面,使该复合薄膜的红外发射率降低至0.419。这些结果清楚地表明,层层自组装方式制备的杂化复合膜能有效降低其红外发射率。

摘要：利用B3LYP/6-31G(d)方法优化了一系列N取代1,8-萘酰亚胺类物质的结构,利用含时密度泛函TD-B3LYP/6-31+G(d)方法及C-PCM模式,计算了它们在气相及二氯甲烷溶剂中的吸收和发射光谱。利用计算得出的前线轨道电子云分布及其对应的能级对它们的取代基对电子吸收光谱的影响进行了讨论。结果表明:此种方法计算出的二氯甲烷溶剂中的1,8-萘酰亚胺的吸收光谱与实验光谱比较吻和。取代C=O基团的C=N基团及其成环在吸收光谱和发射光谱中发挥了重要的作用。酰亚胺结构上的改性即C=N基团的引入及在萘环上取代基一方面引入了结构上的不对称性,导致了衍生物的偶极矩的增大;同时结构上的改性扩展了萘酰亚胺共轭结构。4位取代NO_2衍生物从基态到第一激发态的Mulliken原子电荷比5位多一些,这意味着5位取代NO_2衍生物提供了较多的电子。对N(Ph)_2和N(Me)_2衍生物而言,他们4位取代衍生物提供了更多的电荷。前线轨道电子云表明:O=C—N—C=N基团改性扩展和N(Me)_2,N(Ph)_2和NO_2取代基拓展了这类分子的π—π*跃迁范围,从而使得前线轨道能级差降低,它们的吸收和发射光谱也发生了一定程度的红移。对给体取代基而言,它们的4位是电子传输态;对受体取代基NO_2而言,它们的5位是电荷传输态。当NO_2基团与C=O基团在同一侧及当N(Me)_2和N(Ph)_2与在C=N在同一侧时,此类化合物具有较好的传导特性。从化合物1到4,吸收光谱红移了139nm。电荷传输越明显,吸收光谱红移的就越多。O=C—N—C=O的结构改性及其电荷传输机理为今后的萘酰亚胺类物质的分子设计提供了设计理论依据。

摘要：该文设计了锆掺杂介孔氧化铝的制备、表征及其苯酚羟基化反应性能的研究性综合设计型实验。对实际工业应用中催化剂高成本、低活性等问题展开研究,通过溶剂蒸发诱导自组装(EISA)法一步制备了锆掺杂的介孔氧化铝材料;采用X射线衍射仪、氮气吸附脱附仪、高分辨透射电子显微镜等对其物相性质、结构特征进行系统表征;通过苯酚羟基化反应过程来考察其催化反应活性,并利用重复性实验来研究其反应稳定性。本实验针对性强、设计新颖、操作简单,实验内容涵盖材料合成、结构表征、催化性能等多个知识点。教学实践表明,该综合研究实验能够全面培养学生的综合素质和创新能力,有助于学生建立对实验室实验到实际工业生产过程的认识。