摘要：综述了近几年金属有机骨架(MOF)薄膜在小分子和离子高效分离应用中的研究进展.MOF膜材料因具有结晶度良好、结构可设计、孔径可调和可功能化等特点,在分离领域展现出极大的潜在应用价值而受到广泛关注.鉴于近年来MOF膜材料在分离领域取得的巨大进展,对这一领域的前沿进展进行及时系统的总结,并对未来的发展趋势进行展望,具有重要的学术价值,也为科研工作者对MOF膜材料的研究提供了参考.本文首先总结了MOF膜的4种制备方法,包括LBL自组装法(液相外延和Langmuir-Blodgett沉积)、真空制备法(化学气相沉积和原子层沉积)、电化学沉积法和粉末沉积法;而后,详述了MOF膜在气体分离、液体分离及离子/质子传导等方面的应用;最后,总结了MOF膜材料领域当前存在的挑战及潜在解决途径,并对该领域的未来发展方向进行了展望.

摘要：MS2 -4 (M =Mo、W、V等 )阴离子由于灵活多样的配位方式可形成特殊的构造单元而被广泛应用于分子设计中。本文对含有MS2 -4 及 1,10 phenanthroline的混配金属配合物Zn(phen) 2 WS4 和Zn(phen) 2 MoS4的晶体进行红外光谱和拉曼光谱的研究并讨论了谱学与结构的关系。

摘要：trans-[XRu(py)4(NO)]2+(X=Cl,Br)与等物质的量的NaN3在甲醇中反应后生成中间体trans-[XRu(py)4(CH3OH)]+,它再与过量的Na[N(CN)2]或K[C(CN)3]反应后生成单核配合物trans-XRu(py)4L(X=Cl,Br,L=N(CN)2-,C(CN)3-)。单核配合物XRu(py)4L与[X′Ru(py)4(CH3OH)]+进行分子组装,生成了一系列双核钌配合物trans-[X(py)4Ru(μ-L)Ru(py)4X′]+。用等物质的量的NOBF4或(NH4)2[Ce(NO3)6]氧化这些RuⅡRuⅡ双核钌配合物,得到了一系列RuⅡRuⅢ混合价配合物trans-[X(py)4Ru(μ-L)Ru(py)4X′]2+。N(CN)2-桥联的RuⅡRuⅢ混合价配合物在近红外区存在中等强度的吸收,起源于混合价态间的电荷跃迁(IntervalenceChargeTransfer,简称为IVCT),且其最大吸收波长随着溶剂极性的改变而发生变化,它们属于ClassⅡ类型的混合价化合物;而C(CN)3-桥联的RuⅡRuⅢ混合价配合物在近红外的吸收要强得多,且溶剂极性的改变对IVCT最大吸收波长基本无影响,它们属于介于价态定域与离域之间的混合价配合物。

摘要：设计并开发了一种气泡模板辅助合成方法,并将其用于制备具有中空结构的自组装铁酸盐微球.获得了颗粒尺寸为350 nm,颗粒分布均匀的中空微球MFe2O4(M=Co,Zn).将2种中空结构材料作为锂电池负极,组装成电池后,在2 A/g的电流密度下进行充放电测试,发现CoFe2O4的首次充电、放电容量分别达到761和1057 mA.h/g,20次循环后充电容量保持在262 mA.h/g;相比之下,ZnFe2O4的首次充电、放电容量分别达到817和1120 mA.h/g,20次循环后充电容量保持在450 mA.h/g.

摘要：采用基于第一原理的含时密度泛函理论(TDDFT)对一系列具有类立方烷簇芯结构的过渡金属簇合物二阶非线性光学性质进行了研究。结果证明, 由于簇芯结构的对称性的影响, 这一类簇分子的二阶非线性光学系数的数值要小于三核欠完整类立方烷体系。通过对电子结构的分析, 发现二阶非线性光学性质主要是由簇芯内电荷的迁移造成的。轨道分析显示, -S原子对于电荷的迁移起主要的传递作用。定域化轨道分析证明簇分子中存在的多中心键有利于簇芯内电荷的迁移。分子模拟的研究表明:虽然类立方烷结构簇分子的值比较小, 但是通过合理的配体设计, 获得具有较大值非线性光学晶体是可能的。

摘要：太阳能在可持续能源的供应和环境污染物的处理方面起着非常重要的作用.纳米二氧化钛由于其低成本、高效能以及环境友好的特征,被认为是太阳能转化和环境治理中很有潜能的光催化剂.然而,这类纳米颗粒材料也具有一些不容忽视的缺点,包括结构非精确性、粒径不均一、无机-有机界面信息不明确以及表面成分不确定等.这些因素极大阻碍了对这类重要光催化材料的深入研究,比如催化机理的探讨、电荷转移路径的确定、表界面的理性修饰以及构效关系探索等.作为纳米二氧化钛材料结构和催化性能的分子模型化合物,具有明确结构的晶态钛氧簇合物逐渐成为研究者关注的焦点.其精确的原子层面结构信息、明确的配体-簇核连接方式、可调控的簇核尺寸以及较好的溶解性都为深入研究它们的功能导向结构设计,最终优化其催化应用提供了可能.本文详细介绍了钛氧簇合物的研究背景、合成方法、结构多样性及其性能,并总结了其在功能材料方面的最新应用.

摘要：具有良好性能的非线性光学材料的成功设计,关键问题在于材料晶体结构和分子结构的可信和有效的预测结果,继而对获得结构信息的材料开展光物理性能计算模拟,这种结构预测与性能模拟结合的方法,为新材料的成功制备创出一条又省时又经济的路子。本文中,我们使用Oganov等发展的全局搜索进化算法的晶体结构预测工具(USPEX软件),成功地预测具有中远红外区透过的二阶非线性光学材料Ba2BiInS5的晶体结构;介绍应用DFT方法优化和预测内嵌富勒烯C2@Sc4@C80-Ih和Sc4C2@C80-Ih分子结构。在结构预测和优化基础上,应用基于态叠加原理(SOS)自行创建的BGP软件与计算激发态性质的软件结合,计算模拟分子晶体、纳米结构分子、生物蛋白分子等体系频率相关和态相关的非线性光学性质(包括不同光学过程的二阶、三阶极化率以及双光子、三光子吸收截面)。此外,还报道了利用固体能带理论与反谐振子模型结合,计算模拟部分离子晶体的二阶和三阶非线性光学性质。

摘要：钛基金属有机框架(Ti-MOFs)因其优异的光催化活性成为当前材料研究领域的热点.但由于Ti离子极高的反应活性和亲氧属性,在反应过程中极易形成氧化物和其它竞争性的副产物,使得Ti-MOFs的合成极具挑战性.在MOFs发展的初期,关于Ti-MOFs的研究便同步开展,然而经过二十多年的发展,已报道的Ti-MOFs只有数十种,在上万种的MOFs中占比极其有限.为了避免或减少钛离子副反应的发生,通常在已知MOFs框架中引入金属Ti离子,来定向合成Ti-MOFs,该方法被称为后合成法(PSM),也是构筑Ti-MOF框架的一种有效方法.对PSM构筑Ti-MOFs的实例进行了系统的调研和总结.首先,依据钛离子引入方式和位置的不同,分为离子交换、离子插入(金属节点或簇单元位置引入钛离子)和配体修饰(有机配体位置引入钛离子)三种途径,并通过实例介绍了每种途径构筑的Ti-MOFs.随后,对PSM构筑的Ti-MOFs及其复合材料的设计与应用进行讨论.最后,对PSM构筑Ti-MOFs的现状进行总结并展望了未来的发展方向.

摘要：采用一种新方法得到一维配位聚合物[Zn(CH3COO)2(4,4′-bipy)]n(1)。配合物1的晶体结构和荧光性质已经有详细报道,但光致变色性质还没有相关的研究工作发表。通过研究化合物1在光照前后的紫外吸收光谱和顺磁共振谱,表明化合物1具有电子转移光致变色性能。实验结果验证了我们提出的利用非光致变色单元设计电子转移光致变色材料的新方法是有效可行的。

摘要：本文以新型无机聚合物的合理合成和物理性能研究为主线 ,总结 3个系列具有新颖结构聚合物的组装与结构化学规律 :( 1 )通过化学自组装法设计合成出系列金属 -有机纳米笼、金属 -有机纳米管和金属 -有机纳米线。研究了合成金属 -有机纳米分子的规律 ,开辟了一条合成金属 -有机纳米分子的新途经。 ( 2 )通过结构调控、金属与桥联基元作用 ,把团簇单元活化后合成一维新型无机聚合物。在研究反应机理过程中分离和表征了大量的中间态产物 ,从而得到了这类聚合物合理合成的规律。 ( 3)设计合成出二维层状 (石墨型 )、三维大孔 (分子筛型 )、金属聚硫及稀土与过渡金属混合 4个系列新型的无机聚合物 ,总结了它们的结构规律和反应规律。在制备合成中既有结构单元自组装的反应又有设计合成的方法。通过系列化合物的结构表征和光、电或磁性能的研究 ,探索出系列聚合物具有半导体性能和非线性光学性能 ,总结出聚合物的结构规律与基本结构单元组装的关系以及结构与性能的关系。