- 滕静怡;王广庆;杨敬淇;李姗珊;鹿颖;
多金属氧酸盐因其结构多样性和多功能性而闻名，其可通过与镧系离子的共价组装构建多功能材料。本文通过水热法成功合成了4种三维多酸基无机-有机杂化材料：[Ln_4(HIDC)_4(H_2O)_8(HBW_(12)O_(40))]·2H_2O(Ln=La(1),Ce(2);H_3IDC=4,5-咪唑二羧酸)和[Ln_4(HIDC)_4(H_2O)_6(HBW_(12)O_(40))]·8H_2O(Ln=Tm(3),Eu(4))。其中化合物4表现出双功能特性，兼具质子传导和荧光传感能力。在质子传导方面，化合物4在65°C和95%相对湿度下的电导率为1.53×10~(-5)S·cm~(-1)。为提高导电性和实际应用性，将化合物4掺入聚乙烯醇/甘油(PVA/Gly)基质中，制备出水凝胶Eu@PVA/Gly-15%。该水凝胶在75°C和环境湿度下表现出优异的质子传导性(1.01×10~(-2)S·cm~(-1))和柔韧性，可组装成高灵敏度应变传感器，用于检测人体关节运动。同时，化合物4具有优异的水稳定性和特征Eu~(3+)发光性能，可通过荧光淬灭实现对水介质中Fe~(3+)离子的选择性检测。本工作展示了多酸-镧系离子杂化材料在开发柔性电子和化学传感先进材料方面的潜力。
2025年06期 v.41;No.206 3-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李静;黎永秀;李哲;张煜华;李金林;李琳;
二氧化铈（CeO_2）负载铂单原子催化剂（Pt_1）在甲烷分解反应中表现出高催化活性。然而，反应条件下Pt_1/CeO_2几何与电子结构的动态变化，使得Pt_1活性位点的真实价态尚未明确。本研究采用密度泛函理论（DFT）计算，系统探究了不同价态Pt物种（Pt~(n+),n=0～4）在Pt_1吸附型（Pt_1-ads）与Pt_1取代型（Pt_1-sub）的CeO_2催化甲烷分解的完整反应路径。结果表明，表观活化能垒与决速步能垒均与C/H吸附能之间存在非线性火山型曲线关系。微观动力学模拟进一步揭示，Pt_1-ads与Pt_1-sub位点上最优价态分别为+1和+4，与实验结果相符。本研究为理解Pt_1/CeO_2在甲烷活化中的价态效应提供了理论依据。
2025年06期 v.41;No.206 12-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 叶近婷;王丽辉;仇永清;张强;
近年来，高效非线性光学材料的设计备受关注。本研究采用密度泛函理论方法，系统研究了一系列单/双取代萘衍生物在气相及可极化固态环境中的二阶非线性光学性质。结果表明，取代位点显著影响分子的电荷转移构型及其总第一超极化率(β_(tot))。在气相条件下，具有通过键电荷转移特征的1,5-与2,6-取代萘分子(N1,5-TPA-TRZ与N2,6-TPA-TRZ)，其β_(tot)值明显高于具有通过空间电荷转移特征的1,8-取代萘分子(N1,8-TPA-TRZ)。这主要归因于前者具有更大的π共轭结构，导致更显著的光谱红移和更低的电子跃迁能，进而增强二阶非线性光学响应。通过区间分离杂化泛函结合极化连续模型方法考察了固态极化效应，发现N2,6-TPA-TRZ在固态环境下的β_(tot)值(1.59×10~(-48)C~3·m~3·J~(-2))相比气相条件(5.73×10~(-49)C~3·m~3·J~(-2))显著提升。因此，在萘环2,6-位同时引入给体与受体基团，有望为开发高性能二阶非线性光学材料提供有效策略。
2025年06期 v.41;No.206 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 乔志武;朱艺彤;杨锦祥;赖曜昀;朱晨晨;李波;刘海波;朱毅聪;吕俊腾;张雨晨;
本研究提出了一系列BTD-TTF寡聚物分子的设计方案，这些分子结合了电子受体单元2,1,3-苯并噻二唑(BTD)和氧化还原活性单元四硫富瓦烯(TTF)，是具有从紫外-可见光到红外区域广泛可调光学吸收的新型材料。理论研究表明，通过改变分子电荷态，通过氧化还原反应使TTF单元平面化，从而显著减小最高占据-最低未占轨道能隙，可以有效调控吸收范围。研究发现，具有偶数个正电荷的分子，特别是双电荷物种，表现出最窄的能隙。其中cis-2α-BT~(2+)的吸收范围可覆盖整个太阳光谱，展现出在太阳能电池领域的应用潜力。此外，寡聚物经环化（如形成六元BT环）后，因分子对称性提高，其中红外区域的吸收强度显著增强。本工作表明，氧化还原态调控与环化是两种有效且可外部调节的策略，可用于调控此类材料的轨道能级与吸收特性，为透明光伏、红外材料等先进光电子应用提供了新的分子设计途径。
2025年06期 v.41;No.206 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据