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质子转移

质子转移的相关文献在1991年到2022年内共计232篇,主要集中在化学、化学工业、轻工业、手工业 等领域,其中期刊论文125篇、会议论文10篇、专利文献41910篇;相关期刊61种,包括吉林大学学报(理学版)、高等学校化学学报、化学进展等; 相关会议8种,包括2017中国环境科学学会科学与技术年会、国家自然科学基金委员会“可控自组装体系及其功能化”重大研究计划年度会议暨研讨会、中国化学会第十四届有机分析及生物分析学术研讨会等;质子转移的相关文献由549位作者贡献,包括周振、程平、傅忠等。

质子转移—发文量

期刊论文>

论文:125 占比:0.30%

会议论文>

论文:10 占比:0.02%

专利文献>

论文:41910 占比:99.68%

总计:42045篇

质子转移—发文趋势图

质子转移

-研究学者

  • 周振
  • 程平
  • 傅忠
  • 董俊国
  • 束继年
  • 杨波
  • 黄正旭
  • 段忆翔
  • 陈应
  • 高伟
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利文献

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    • 高学庆; 刘肖梦; 杨树姣; 张伟; 林海平; 曹睿
    • 摘要: 不论在自然光合作用系统中,还是在人工能量转换系统如电解水制氢、二氧化碳还原、电化学固氮和金属空气电池中,析氧反应(OER)均是一个非常重要的半反应.OER具有多电子、多质子的特性,反应过程复杂且动力学缓慢.在自然界水氧化过程中,光合系统II中的氨基酸残基构筑了专门的质子转移通道和电子转移通道,通过质子耦合电子转移来高效输运质子和电子,表现出很高的OER活性.向自然界学习,在催化剂中设计专门的质子转移通道和电子转移通道具有重要意义.本文报道了一种片状氧化钴(CoO)、黑磷(BP)和还原氧化石墨烯(RGO)杂化电催化剂,其中BP通过P–O键夹于RGO和CoO之间.广泛分布的P–O键网络构成质子受体并形成质子转移通道,起到了类似光合系统II中Asp61的质子转移作用.最内层的核层RGO作为集流体,形成电子转移通道,模拟了光合系统II中Tyr161的电荷转移功能.最外层包覆的CoO层作为水氧化反应的活性位点.X射线衍射结果表明,杂化电催化剂(CoO-BP-RGO)的衍射峰对应于六方晶系的RGO、正交晶系的BP和立方晶系的CoO.弱而宽的CoO峰表明其具有较低的结晶度和超薄纳米薄片特征.拉曼(Raman)结果表明,BP的平面结构几乎保持不变,发生的部分氧化来自于BP与CoO或GO的氧之间形成的P–O键.扫描电镜和透射电镜结果表明,BP夹在RGO和CoO纳米薄片之间,CoO的晶格条纹不连续且缺陷较多,CoO的(200)面暴露在最外层,且平行于BP和RGO平面.X射线光电子能谱(XPS)测试中,通过氩气溅射去除部分表面CoO后,P–P信号增强,进一步说明了CoO-BP-RGO样品含有BP夹层.氩气溅射后,P–O–Co信号增强,并出现了P–O–C键的信号,证明了CoO-BP-RGO杂化中P–O–Co和P–O–C键的形成.CoO-BP-RGO样品60天后的XPS分析几乎没有变化,说明CoO-BP-RGO样品在周围环境条件下非常稳定.通过计算研究表明,周围的P–O键对CoO的水氧化反应具有促进作用,羟基在CoO上的结合减弱,加速HO*的解离,在低电势下可以通过新的反应途径生成HOO*.pH依赖性实验和电化学交流阻抗实验也证实了CoO-BP-RGO中的P–O键能促进质子传导.这些特性赋予CoO-BP-RGO杂化材料较好的OER性能,电流密度达到10 mA cm^(-2),仅需206 mV过电位.该工作通过构筑专门的仿生通道,即质子转移通道和电子转移通道,加速电子和质子的转移,降低水氧化的活化能,提升催化剂的析氧性能,这为水氧化电催化剂的设计提供了新的指导.
    • 幸韬; 李天楚; 柳燕莺; 史强
    • 摘要: 在之前的工作[J.Chem.Phys 140,174105(2014)]中,我们发展了混合量子经典速率理论来研究质子转移反应中的量子隧穿效应.该方法基于Debye-Drude谱密度下高温近似的级联运动方程,得到了多量子态Zusman类型的方程.本文现在突破高温近似的限制,将这一理论推广以进一步包含热库自由度的量子力学效应.首先从完整的级联运动方程出发,得到其在相空间中的多维偏微分方程形式,然后通过定义一个新的反应坐标,将原有的混合量子经典速率理论推广到全量子情况.通过自旋-玻色模型和用于研究质子转移反应的双势阱模型来展示新方法的有效性,并证明新方法有效解决了基于高温近似的理论中长时间数值不稳定性和低温条件下错误的反应速率等重要问题.
    • 龚隽; 李金梦; 刘畅; 魏丰源; 殷金龙; 李文正; 肖丽; 王功伟; 陆君涛; 庄林
    • 摘要: 电化学CO_(2)还原是实现人工碳循环的有效途径,近年来受到越来越多的关注.Cu作为唯一一种能深度还原CO_(2)的金属催化剂,存在产物种类多样、选择性低等缺点.电极表面修饰是调控电化学CO_(2)还原的一种有效策略.电化学CO_(2)还原需要经过多步质子耦合电子转移过程,因此调控质子转移对CO_(2)还原路径具有重要影响.电极表面修饰分子/聚合物可以改变催化位点附近质子源(即H_(2)O)含量,也可以直接参与质子转移反应,从而影响质子转移过程和CO_(2)还原产物选择性,然而相关研究却仍然非常有限.质子转移广泛存在于很多生物过程中,受此启发,本文选取了七种结构类似、质子转移能力迥异的嘌呤衍生物对铜电极表面进行修饰,发现CO_(2)还原选择性受表面修饰分子影响显著,其中鸟嘌呤修饰能够显著促进CH_(4)产生.为了探究修饰分子对CO_(2)还原选择性影响的作用机制,在含有鸟嘌呤的有机电解液中进行循环伏安(CV)扫描,发现Ar和CO_(2)气氛下的CV曲线并无差别,推测鸟嘌呤与CO_(2)分子之间无特殊相互作用;进一步在Ar气氛下含水有机体系中进行CV扫描,发现嘌呤类分子的加入能够大幅促进析氢反应,表明嘌呤分子能够促进质子转移.以氢析出电流的提升幅度衡量各嘌呤分子的质子转移能力,发现CO_(2)还原产物选择性与嘌呤分子质子转移能力之间存在高度依赖关系.质子转移能力过强时,容易导致副反应的发生,不利于CO_(2)还原;质子转移能力较为不足时,易发生C-C偶联得到C_(2+)产物(例如乙烯);质子转移能力适中时(即鸟嘌呤修饰),能够在抑制氢析出副反应的同时,显著提升CH_(4)选择性.进一步选取CO_(2)还原性能最佳的空白铜电极(Cu)和鸟嘌呤修饰铜电极(Cu-Gua)进行原位全反射红外光谱表征,结果表明,由于鸟嘌呤对表面位点的占据,Cu-Gua电极上的ν(H_(2)O)和ν(^(*)CO)峰面积均比Cu的小,并且Cu-Gua表面ν(^(*)CO)波数略高于Cu的,表明鸟嘌呤修饰会造成^(*)CO覆盖度降低和吸附强度减弱,更易脱附得到C_(1)产物,如CH_(4).空白Cu表面的δ(H_(2)O)峰随着电势的增加发生蓝移,对应着单体水向冰状水结构的转变,说明表面局部pH随着电势的降低而增大;与之不同,Cu-Gua表面δ(H_(2)O)峰位置轻微蓝移后又红移回到初始波数,同时鸟嘌呤中ν(C=O)振动削弱出现倒峰,对应于鸟嘌呤去质子化而发生结构异变,说明鸟嘌呤能够维持局部较低pH环境,有利于^(*)CO加氢生成CH_(4).综上,功能性生物分子在电催化CO_(2)还原中具有重要应用前景,本文结果能够启发利用其他生物分子进行高效催化界面环境的设计.
    • 郭鸿波; 梁作中; 郭凯; 雷海涛; 王亚博; 张伟; 曹睿
    • 摘要: 电催化CO_(2)还原反应(CO_(2)RR)可以制造燃料和增值化学品,为使用化石燃料带来的相关问题提供了理想的解决策略,因此,开发具有高效率、高选择性的CO_(2)RR电催化剂引起了人们的广泛关注.最近的研究表明,第一过渡金属配合物包括Mn,Fe,Co,Ni和Cu,均可作为CO_(2)RR电催化剂.在众多配合物中,铁卟啉化合物是研究结构-功能关系的理想模型复合物之一,因为卟啉大环化合物可以为中心金属离子提供强大而稳定的配位环境,并且可以通过引入各种官能团进行系统修饰,同时也因其在非水溶液中可以高效地催化CO_(2)转化为CO的而备受关注.然而,与非水溶液体系不同,铁卟啉在水溶液中CO_(2)RR表现出较差或中等的选择性,其原因在于当使用水作为反应介质时,竞争性析氢反应会变得严重.众所周知,使用水作为电催化反应溶剂,不仅绿色环保,而且可以充分提供二氧化碳还原过程中所需的质子.因此,开发水溶剂中铁卟啉CO_(2)RR电催化剂,使其在水溶液中表现出高活性高选择性具有重要的现实意义.本文设计并合成了带有胍基的铁卟啉化合物1以及简单的A4型铁卟啉化合物2,利用核磁共振、质谱分析等手段对化合物进行了表征,研究了两种化合物在非水溶液(均相电催化)和水溶液(多相电催化)中对CO_(2)RR的电催化性质.在乙腈溶液中,铁卟啉1及铁卟啉2均能有效地将CO_(2)转化为CO,转化频率表现为1(3.9×10^(5)s^(-1))比2(1.7×10^(4)s^(-1))大一个数量级,表明了胍基在提高电催化CO_(2)RR活性方面的关键作用.更重要的是,胍基具有生物相容性,可以在pH≤7的水溶液中被质子化,因此将化合物负载在碳纳米管(CNTs)上,研究其在0.1 mol L^(-1)KHCO_(3)水溶液中催化CO_(2)RR活性,结果表明,1/CNT显示出非常高的电催化CO_(2)-CO转化选择性,法拉第效率为96%,而2/CNT仅为65%,同时1/CNT在水溶液中长时间电解的CO_(2)RR电催化效率仍然优于2/CNT.综上,本文研究结果表明胍基对提高铁卟啉CO_(2)RR电催化的活性和选择性具有重要意义.
    • 秦朝朝; 刘华; 周忠坡
    • 摘要: 激发态质子转移是光物理学、光化学和光生物过程中最基本的化学反应之一.激发态分子内质子转移(excited-state intramolecular proton transfer,ESIPT)通常是指有机分子受到激发,到达激发态后,质子在激发态势能面上从质子供体基团转移到质子受体基团并形成含有分子内氢键多元环的过程,一般发生在亚皮秒量级.质子转移可应用于有机发光二极管、荧光探针等领域.茜素,即1,2-二羟基蒽醌,可从茜草根部提取,具有与醌类衍生物相似的结构,常用于染料、染色剂和药物等.近年来,发现茜素分子具有质子转移特性,可用来制备新型"绿色"染料敏化电池.利用稳态吸收、稳态荧光和飞秒瞬态吸收光谱技术以及第一性原理理论计算对溶于乙醇溶液的茜素分子的质子转移过程进行了研究和分析.稳态吸收和稳态荧光研究结果表明:在基态时,茜素分子的正常构型9,10-酮处于稳定状态,容易发生跃迁;在激发态时,茜素分子的互变异构体构型1,10-酮处于稳定状态,容易产生荧光发射.飞秒瞬态吸收光谱测量使用的激光的激发波长为370 nm.测得的瞬态吸收光谱在430 nm附近存在茜素的基态漂白信号.通过使用全局拟合方法对瞬态吸收光谱进行分析研究发现:茜素正常构型9,10-酮的激发态分子内质子转移时间为110.5 f s,茜素互变异构体构型1,10-酮分子内振动弛豫时间为30.7 ps,茜素互变异构体构型1,10-酮荧光寿命为131.7 ps.通过使用单波长动力学拟合的方法对瞬态吸收光谱进行分析发现:发生质子转移的时间尺度与运用全局拟合方法得出的结果基本一致;茜素分子的正常构型9,10-酮分子在110.5 f s的时间尺度内处于快速减少的趋势,而茜素分子的互变异构体构型1,10-酮分子在这一时间尺度内处于快速上升的趋势.当延迟时间增大时,茜素分子的互变异构体构型1,10-酮分子又呈现缓慢衰减的趋势.
    • 孔令泽; 董可海; 裴立冠; 陈思彤; 夏成
    • 摘要: 基于密度泛函理论中的GGA/PBE和B3LYP方法,对高氯酸铵(AP)分解的质子转移过程及其分解产物引起的硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂固化体系PEG-TDI的氧化交联过程进行了分子模拟分析,以理清AP分解初始反应和NEPE推进剂中氧化交联反应机理.结果表明,分子结构和键离解能(BDE)计算结果显示,H4原子的转移是AP初始和再次质子转移过程的主要发生点;AP分解产物引起的PT氧化交联过程可划分为三个阶段:NO2分子引起的H原子夺取反应、O原子引起的氧化反应、交联反应;H原子夺取反应为NO2分子夺取PT分子的α—H、β—H,生成P1(—C·)和P2(—N·)两种带正电荷基团;氧化反应为O原子分别与P1和P2基团发生反应,生成P3(—C—O·)和P4(—N—O·)两种带负电荷基团;交联反应是在H原子夺取反应和氧化反应基础上发生的,最终生成—C—O—C—、—C—O—N—以及—N—O—N—三种结构链.
    • 张云奕; 孔程程
    • 摘要: 溶剂效应对反应的影响的关注历史悠久。以水溶剂为例,一般来说,在计算模拟水溶液环境下的催化反应时,在体系中的水分子主要分为两种。一种水分子直接参与反应;另一种水分子不参与反应,但是在外围形成水溶液环境,会与内部水分子产生静电势的吸引能,对质子转移过程有影响。溶剂化效应在多数催化反应中都具有很重要的作用,但是目前为止,还是没有成熟的解决方法。所以关于此方向的相关研究还是具有重要意义的。并且,关于此类研究,需要理论与实验相结合,不仅要建立合适的水溶剂模型,还要模拟反应物在水溶液中的反应过程。并且利用恰当的理论计算化学的方法计算该模型的可行性,探究水溶剂对催化反应的影响,而且最好能够有实验加以辅助,将理论结果与实验结果相对比,查看其水溶液效应具有如何的深入影响。通过研究水溶剂效应,对理解和合理化溶剂和液体环境对分子性质的作用的理论发展具有重要作用。并且为了解解决方案中的化学反应,仍然需要进一步开发。
    • 李庆; 易平贵; 陶洪文; 李洋洋; 张志于; 彭文宇; 李玉茹
    • 摘要: 合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物,并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律.结果表明,相比于非极性溶剂环己烷,随溶剂极性的增加及APBT-溶剂分子间氢键的形成,APBT的紫外-可见最大吸收峰和荧光最大发射峰均发生了一定程度的红移,并对APBT的ESIPT产生了影响.在APBT分子的氨基氮原子上引入不同的吸电子或斥电子取代基,对氮原子的电荷性质有较大的影响.在环己烷溶剂中,甲基取代后的APBT仅有单重荧光发射峰,体系未发生ESIPT过程;而COCH2 Cl等吸电子基团能促进APBT的ESIPT,其荧光发射光谱出现了明显的双重峰,表明体系发生了激发态分子内质子转移反应.量子化学的理论计算较好地验证了光谱实验结果.
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