Новые гибридные материалы на основе водорастворимых фталоцианинов цинка и V2O5·nh3O
1. Semenenko D.A., Kulova T.L., Skundin A.M., Kozlova M.G., Pomerantseva E.A., Grigorieva A.V., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D. ISJAEE 2007, 48(4), 82-86.
2. Perera S.D., Patel B., Bonso J., Grunewald M., Ferraris J.P., Balkus K.J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4512-4517.
http://dx.doi.org/10.1021/am2011965
3. Grigorieva A.V., Badalyan S.M., Goodilin E.A., Rumyantseva M.N., Gaskov A.M., Birkner A., Tretyakov Y.D. Eur. J. Inorg. Chem. 2010, 5247–5253.
http://dx.doi.org/10.1002/ejic.201000372
4. Kameyama H., Narumi F., Hattori T. J. Mol. Catal. A: Chem. 2006, 258, 172-177.
http://dx.doi.org/10.1016/j.molcata.2006.05.022
5. Constantino V.R.L., Barbosa C.A.S., Bizeto M.A., Dias P.M. An. Acad. Bras. Ci. 2000, 72(1), 45-49.
http://dx.doi.org/10.1590/S0001-37652000000100006
6. Inabe T., Tajima H. Chem. Rev.
2004, 104, 5503-5533.
http://dx.doi.org/10.1021/cr030649x
7. Berezin B.D. Coordination Compounds of Porphyrins and Phthalocyanine, Moscow: Nauka, 1978. 180 p. (in Russ.).
8. Simon J., Andre J.-J. Molecular Semiconductors: Photoelectrical Properties and Solar Cells, Springer-Verlag Berlin Heidelberg Berlin, 1985, 288 pp.
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-70012-5
9. Wöhrle D. Macromol. Rapid. Commun. 2001, 22, 68-97.
http://dx.doi.org/10.1002/1521-3927(20010201)22:2<68::AID-MARC68>3.0.CO;2-Z
10. Abellan G., Busolo F., Coronado E., Marti-Gastaldo C., Ribera C. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 15756-15764.
11. Bizeto M.A., Constantino V.R.L. Microporous Mesoporous Mater. 2005, 83(1-3), 212-218.
http://dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2005.04.013
12. Cady S.S., Pinnavaia T.J. Inorg. Chem. 1978, 17, 1501-1507.
http://dx.doi.org/10.1021/ic50184a022
13. Livage J. Coord. Chem.
Rev. 1998, 178-180, Part 2, 999-1018.
http://dx.doi.org/10.1016/S0010-8545(98)00105-2
14. Grigorieva A.V., Tarasov A.B., Goodilin E.A., Volkov V.V., Tretyakov Yu. D. Glass Phys. Chem. 2007, 3, 232-236.
http://dx.doi.org/10.1134/S1087659607030078
15. Zakharova G.S., Volkov V.L., Ivanovskaya V.V., Ivanovskiy A.L. Nanotubes and Related Nanostructures of Metal Oxides, Ekaterinburg: UrO RAN, 2005, 240 p. (in Russ.).
16. Patzke G. R., Krumeich F., Nesper R. Angew. Chem. 2002, 114, 2554-2571.
http://dx.doi.org/10.1002/1521-3757(20020715)114:14<2554::AID-ANGE2554>3.0.CO;2-Q
17. Bieri F., Krumeich F., Muhr H.-J., Nesper R. Helv. Chim. Acta 2001, 84, 3015-3022.
http://dx.doi.org/10.1002/1522-2675(20011017)84:10<3015::AID-HLCA3015>3.0.CO;2-P
18. Chandrappa G.T., Steunou N., Cassaignon S., Bauvais C., Livage J. Catal. Today 2003, 78, 85-89.
http://dx.doi.org/10.1016/S0920-5861(02)00298-5
19.
Chandrappa G.T., Steunou N., Cassaignon S., Bauvais C., Biswas P.K., Livage J. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2003, 26, 593-596
http://dx.doi.org/10.1023/A:1020728205967.
20. Anaissi F. J., Engelmann F.M., Araki K., Toma H.E. Solid State Sci. 2003, 5, 621-628.
http://dx.doi.org/10.1016/S1293-2558(03)00053-0
21. Toma H.E., Oliveira H.P., Rechenberg H.R. J. Inclusion Phenom. Mol. Recognit. Chem. 1994, 17, 351-363.
http://dx.doi.org/10.1007/BF00707131
22. Suvorova O.N., Domrachev G.A., Shchupak E.A., Kudryavtseva G.S., Kirillov A.I., Zaitsev A.A. Russ. Chem. Bull., Int. Ed. 2009, 58, 2233-2239 [Izv. AN, Ser. Khim. 2009, 58, 2167-2173 (in Russ.)]
http://dx.doi.org/10.1007/s11172-009-0311-0.
23. Suvorova O.N., Wöhrle D., Shchupak E.A., Kirillov A.I., Lopatina T.I., Zabrodina G.S., Macroheterocycles 2010, 3, 134-138.
24. Lapok L., Schnurpfeil G., Gerdes R., Gorun S.M., Suvorova O., Kudryavtseva G.S., Wohrle D.
J. Porphyrins Phthalocyanines 2009, 13, 346-357.
http://dx.doi.org/10.1142/S1088424609000097
25. Zakharova G., Volkov V. Russ. Chem. Rev. 2003, 72, 311-327 [Uspekhi Khimii 2003, 72, 346-362 (in Russ.)].
http://dx.doi.org/10.1070/RC2003v072n04ABEH000762
26. Kwon C.-W., Murugan A.V., Campet G. Active and Passive Electronic Components 2003, 26, 171-183.
http://dx.doi.org/10.1080/1042015031000073904
27. Petkov V., Trikalitis P.N., Bozin E.S., Billinge S.J.L., Vogt T., Kanatzidis M.G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10157-10162.
http://dx.doi.org/10.1021/ja026143y
28. Scheidt R.W., Dow W. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 1101-1104.
http://dx.doi.org/10.1021/ja00446a021
Изготовление на месте трехмерного композитного нанолиста V2O5-x·nh3O из углерода, легированного азотом/богатого дефектами, для высокоэффективных волокнистых гибких Zn-ионных аккумуляторов
In situ Создание 3D-углерода с примесью азота/богатого дефектами V 2 O 5− x · n H 2 O нанолистовой композит для высокопроизводительных волокнистых гибких Zn-ионных аккумуляторов †Руи Пан, и Анки Чжэн, и Бинг Он, с Ювэй Сюн, и Фэнсай Хан, б Лей Вэй, с Цинвэнь Ли, * б Цичун Чжан* б Куйбо Инь * и и Литао Солнце * и
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и SEU-FEI Nano-Pico Center, Ключевая лаборатория МЭМС Министерства образования, Юго-восточный университет, Нанкин, Китай
Электронная почта: yinkuibo@seu.
edu.cn, [email protected]
б Ключевая лаборатория многофункциональных наноматериалов и интеллектуальных систем, Сучжоуский институт нанотехнологий и нанобионики Китайской академии наук, Сучжоу 215123, Китай
с Школа электротехники и электронной инженерии, Наньянский технологический университет, 50 Наньян-авеню, Сингапур
Аннотация
rsc.org/schema/rscart38″> Аккумуляторы на водной основе с небольшим объемом, малым весом и растяжимостью способствовали созданию носимых интеллектуальных текстильных систем, таких как биосовместимая электроника, для более эффективного использования электроэнергии. Проблемы, с которыми все еще сталкиваются волокнистые батареи, включают не только недостаточную фактическую емкость, но и возможность циклирования на стороне катода. Здесь сообщается, что стратегия анодного окисления 
Расчеты теории функционала плотности из первых принципов также показали, что кислородные вакансии могут ослабить электростатическое взаимодействие между Zn 2+ и катодом-хозяином, сопровождающее низкий диффузионный энергетический барьер Zn 2+ . Чтобы подчеркнуть потенциальные области применения, был продемонстрирован прототип носимого волокна AZIB (FAZIB), обладающего замечательной гибкостью и исключительными возможностями плетения. Что еще более обнадеживает, получившийся FAZIB можно заряжать солнечными батареями и питать датчик давления. Таким образом, наша работа представляет собой многообещающую стратегию рационального создания высокоэффективных гибких катодов на основе ванадия для носимых AZIB следующего поколения.- Эта статья является частью тематического сборника: Новые горизонты в материалах для преобразования энергии, оптики и электроники
Nh3O-Льюис Структура и характеристики (13 полезных фактов) – Lambda Geeks
NH 2 O – представляет собой молекулу, похожую на гидроксиламин с потерянным одним протоном и имеющую молекулярную массу 32 г/моль.
Давайте обсудим более важные факты о NH 2 О – .
NH 2 O – представляет собой белое кристаллическое твердое вещество, широко используемое в органическом синтезе в качестве слабого основания во многих реакциях конверсии альдегидов. Он широко используется в синтезе полимеров, таких как нейлон-6. Его можно получить из NH 2 OH при растворении в сильнокислом растворе.
NH 2 O – играет важную роль в нитрификации. Давайте изучим более подробно о NH 2 O – , такие как валентные электроны, структура Льюиса, неподеленные пары и другие характеристики.
Как нарисовать NH
2 структуру О-Льюиса?Структура Льюиса — это простой метод представления скелетной электронной структуры молекулы с учетом валентных электронов. Давайте научимся рисовать шаги.
Подсчет общего количества валентных электронов
Для подсчета общего количества валентных электронов важно знать электронную конфигурацию основного состояния участвующих атомов.
Крайнее внешнее состояние H, N и O равно 1s 1 , 2s 2 2p 3 и 2s 2 2p 4 . Два атома H дают 2 валентных электрона, N и O дают в общей сложности 11 валентных электронов.
Таким образом, всего 13 плюс один дополнительный электрон из-за отрицательного заряда — это доступные валентные электроны для построения структуры NH 2 O – льюиса.
Выбор центрального атома
N выбран в качестве центрального атома, так как его электроотрицательность ниже, чем O. H не выбран в качестве центрального атома, так как он имеет низкую электроотрицательность, он может образовывать только связи, поэтому ковалентность также является решающим фактором при выборе центрального атома. N может образовывать не менее 3 ковалентных связей.
Электроотрицательность участвующих атомов N, H и O составляет 3,04, 2,2 и 3,44, из которых N лучше всего подходит для роли центрального атома.
Создание и формирование связей
Между центральным атомом и любым другим атомом, присоединенным к нему, помещается одна пара электронов. Таким образом, 3 пары связей назначаются между NH, NO, NH. 6 валентных электронов используются из 14. Остальные 8 валентных электронов останутся несвязывающей парой электронов.
Присвоение оставшихся валентных электронов
Остальные 8 валентных электронов относятся к неподеленным парам электронов на атомах N и O. N кроме 3 связывающих пар требует еще 2 электрона для завершения своего октета. И O также требует 6 электронов, чтобы завершить свой октет. Таким образом, эти электроны находятся в виде неподеленных пар электронов на O и N. общая структура, принимаемая молекулой, которая зависит только от общего количества задействованных связывающих пар. Обсудим форму NH 2 O – подробнее.
Форма NH 2 O – треугольно-пирамидальная.
Его молекулярная геометрия включает 4 пары связей, но форма включает только 3 пары связей, которые расположены пирамидально, чтобы предотвратить отталкивание между неподеленной парой и парой связей. Неподеленная пара на N не влияет на общую форму.
Если бы атом был соединен с N вместо неподеленной пары, форма была бы тетраэдрической.
Треугольная пирамидальная форма из NH 2 O –NH
2 O – Формальный заряд структуры ЛьюисаФормальный заряд – это гипотетический электрический заряд, приписываемый каждому ковалентно связанному атому, при условии, что электроны связаны в равной степени. Изучаем детально.
Формальный заряд NH 2 O – равен 0 и рассчитан по формуле электронов на атоме) – (Число связей с атомом)’.
- Формальный заряд N = 5-2-3= 0
- Формальный заряд H = 1-0-1 = 0
- Формальный заряд O = 6-6-1 = -1
- Электрический заряд общей молекулы NH 2 O – составляет -1.
- Это заряженная, а не нейтральная молекула.
NH
2 O – Правило октетов структуры ЛьюисаПравило октетов гласит, что каждый атом пытается принять инертную конфигурацию оболочки, чтобы обрести стабильность, забирая 8 электронов в свою оболочку. Посмотрим, будет ли Nh3O – следует правилу октетов.
NH 2 O – следует правилу октетов. Каждый атом в этой молекуле имеет полную конфигурацию инертной оболочки. N имеет ровно 8 электронов в своей подоболочке, включая 3 связывающих и 1 несвязывающую электронную пару. O имеет ровно 8 электронов в своем окружении с 1 связывающей и 3 несвязывающими электронными парами.
H не имеет 8 электронов, но его октет является полным, поскольку он может принимать максимум 2 электрона, что достигается путем образования одинарной ковалентной связи.
NH
2 O – неподеленные пары структуры Льюиса Неподеленные пары – это те электронные пары, которые не участвуют в образовании какой-либо химической связи.
Теперь мы изучим, как вычислять одинокие пары.
NH 2 O – Структура Льюиса имеет всего 4 неподеленные пары электронов. N имеет одну неподеленную пару электронов. O имеет в общей сложности 3 неподеленные пары электронов. Эти неподеленные пары не подвергаются делокализации и остаются локализованными на соответствующих атомах. Эти 4 одинокие пары не являются связующими по своей природе.
Общее количество неподеленных пар или несвязывающих электронов в NH 2 O – можно легко найти, вычитая общее количество связывающих электронов из общего числа валентных электронов, что равно 14-6=8.
NH
2 O – валентные электроныВалентные электроны – это свободно связанные электроны внешней оболочки, которые используются для образования любых ковалентных или ионных химических связей. Давайте изучим более подробно ниже.
NH 2 O – имеет всего 14 валентных электронов.
Валентные электроны можно легко рассчитать, используя электронную конфигурацию основного состояния отдельных атомов. N, O и H имеют электронное состояние внешней оболочки как 2s 2 2p 3 , 2s 2 2p 4 и 1s 1 .
Слабо связанные электроны с ядрами в 2s, 2p, 3s, 3p и 1s представляют собой валентные электроны, из которых N имеет 5, O имеет 6 и каждый из двух атомов H имеет 1 валентный электрон.
NH
2 O – гибридизацияГибридизация – это явление в теории валентных связей, когда атомные орбитали всех участвующих атомов эффективно перекрываются. Давайте изучим больше фактов ниже.
NH 2 O – имеет sp 3 гибридизацию. Молекулярная геометрия из-за гибридизации sp 3 является тетраэдрической, что означает наличие 4 электронных пар. Гибридизация учитывает как связывающие, так и несвязывающие пары. Четыре подоболочки N (2p z , 2p x , 2p y , 2s) подвергаются гибридизации с атомными орбиталями H и O. Полярность любой молекулы зависит от ее электроотрицательности, расстояния между соединенными атомами и заряда. Выясним, является ли NH 2 O – полярным или нет. NH 2 O – – полярная молекула. Полярность возникает из-за его тригонально-пирамидальной структуры, которая приводит к асимметричному распределению электронного облака. Векторы дипольного момента двух связей NH плюс N-одинокая пара меньше, чем дипольный момент связи NO –. Это делает чистую отмену более 0, Электроотрицательность O больше, чем у N и у неподеленной пары, поэтому он притягивает электронную плотность неподеленной пары, а также N к себе, создавая частичный отрицательный заряд. Образование парциальных положительных и отрицательных связей приводит к формированию постоянного дипольного дипольного взаимодействия с другими полярными молекулами. Кислота имеет тенденцию принимать электроны или отдавать протоны, а основание высвобождает ион гидроксила или отдает электроны. NH 2 O – является основанием в том смысле, что оно имеет неподеленные пары электронов на атоме O, а также на атоме N, которые могут отдавать электроны кислоте. Это слабое основание с очень низким значением pKa. Он не полностью диссоциирует на соответствующие ионы. Электролит – это химическое вещество, состоящее из положительных и отрицательных радикалов, называемых катионами и анионами. Выясним, является ли NH 2 O – является электролитом или нет. NH 2 O – не является электролитом. Его сопряженная кислота, NH 2 OH, является электролитом. Он не растворяется в отдельных катионах или анионах в растворе из-за низкой энергии диссоциации. Растворимость соединения зависит от того, насколько плотно упакованы ионы, его энергии гидратации и энергии решетки. NH 2 O – is soluble in few polar solvents like NH 2 O – gets dissolved easily в полярных растворителях из-за своей полярной природы. Энергии гидратации NH 2 O – достаточно для разрушения структуры решетки. Положительные, отрицательные диполи и дополнительный отрицательный заряд притягиваются к полярным молекулам и создают сильные диполь-дипольные взаимодействия. Эти диполи притягивают полярные молекулы и окружают их ими, что делает его устойчивым в растворе. Ковалентная молекула образуется среди неметаллов с очень низкой разницей электроотрицательностей, тогда как ионные соединения имеют большую разницу электроотрицательностей.
Является ли NH
2 O – кислотным или основным?
Проверим, если NH 2 O – представляет собой кислоту или основание. Является ли NH
2 O – электролитом? NH
2 O – растворимость
Теперь изучим, как растворители влияют на NH 2 O – растворимость. Является ли NH
2 O – ионным или ковалентным?