二氧化锰纳米颗粒调控的紫外可见吸收-荧光双通道传感器的构建及D-青霉胺的检测

以聚乙烯亚胺(PEI)同时作为模板和还原剂,基于原位氧化还原反应,一步法制备二氧化锰纳米颗粒(MnO₂ NPs),并对其形貌、组成、紫外可见吸收、催化氧化特性进行了表征。结果表明,MnO₂ NPs能够催化氧化邻苯二胺(OPD)为2,3-二氨基吩嗪(DAP),产生420 nm处的紫外可见吸收和560 nm处的荧光发射。D-青霉胺(DPA)中的活性巯基可与MnO₂发生特异性反应,还原降解催化剂,抑制其催化氧化活性,使得体系紫外可见吸收-荧光信号减弱甚至消失。基于DPA浓度与体系光谱信号变化的关系,我们建立了MnO₂ NPs介导的紫外可见吸收-荧光双通道传感DPA的新方法。荧光传感通道具有更好的线性范围和灵敏度,该方法线性范围为1~80 μmol·L^-1,检出限为0.54 μmol·L^-1。此外,MnO₂ NPs介导的荧光传感DPA应用于人体尿液样品分析中的回收率为98.31%~107.76%,证明了该方法的可靠性。     

Ti3C2Tx/MnO2正极在水系锌电池中的电化学性能

二氧化锰(MnO₂)材料具有比容量大、电极电位高、储量丰富以及价格低廉等优势,成为水系锌电池正极最受关注的一类材料,然而其仍然存在着结构稳定性差和电化学储存机理复杂的问题。因此,我们通过两步合成法制备了一种花苞状结构的MnO₂负载在Ti₃C₂T_x表面形成Ti₃C₂T_x/MnO₂复合材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对复合样品的结构、成分和形貌进行表征。通过将Ti₃C₂T_x/MnO₂复合材料作为正极,与锌负极匹配组装成水系锌电池,研究了其分别在2 mol·L^-1 ZnSO₄、2 mol·L^-1 ZnSO₄+0.1 mol·L^-1 MnSO₄、30 mol·L^-1三氟甲基磺酸四乙基铵(TEAOTf)+1 mol·L^-1三氟甲烷磺酸锌(ZnOTf)和3 mol·L^-1 ZnOTf四种电解液中的电化学性能。结果表明,Ti₃C₂T_x/MnO₂在2 mol·L^-1 ZnSO₄中的比容量较高,但循环稳定性很差。将TEAOTf盐和ZnOTf盐共溶于水中,设计了一种新型的含惰性阳离子的超高浓度盐包水电解液(30 mol·L^-1 TEAOTf+1 mol·L^-1 ZnOTf),不仅提高了Ti₃C₂T_x/MnO₂材料的可逆性,而且有效抑制了电极材料在循环过程中的溶解。     

多酸Eu-PMo12O40可逆变色/荧光开关性质对维生素C的光谱检测

将VC等量加入Eu-PMo₁₂O₄₀溶液中,PMo₁₂O₄₀^3-被还原由浅黄色变为蓝色,同时Eu³⁺的荧光淬灭。利用UV-Vis、PL光谱法分别测定不同VC浓度下Eu-PMo₁₂O₄₀的紫外可见光谱、荧光光谱,以700 nm处的吸光度对VC浓度作图,得到VC的线性检测范围为0~0.40 mmol·L^-1、检出限为0.0258μmol·L^-1;以591 nm处的荧光强度对VC浓度作图,获得VC的线性检测范围为0~0.64 mmol·L^-1、检出限为0.0361μmol·L^-1。最后,在VC还原和H₂O₂氧化下,研究了Eu-PMo₁₂O₄₀变色/荧光开关性质的可逆性以及对VC检测的可重复使用性。     

基于双核{Zn2(COO)4}次级构筑单元的二维发光配位聚合物的晶体结构和对Fe3+的检测

使用H2L配体（H2L=2-（1,3-dioxo-1H-benzo[de]isoquinolin-2（3H）-yl） terephthalic acid）和Zn²⁺通过水热反应,合成了一例基于双核{Zn₂（COO）₄}次级构筑单元的二维发光配位聚合物[Zn₂（L）₂（DMSO）₂（DMF）]（1）（DMSO=二甲亚砜,DMF=N,N-二甲基甲酰胺）。拓扑分析表明1结构中的双核{Zn₂（COO）₄}单元可视为4连接节点,并与作为连接子的L^2-形成（4,4）-网拓扑构型。1表现出对Fe³⁺离子的选择性发光猝灭响应,检测限为2.8 μmol·L^-1。1对Fe³⁺的检测具有良好的抗干扰性,且可通过DMF溶剂洗涤实现再生,可多次循环使用。     

La1-xCaxMnO3纳米颗粒的制备及氧还原催化性能

本文采用溶胶凝胶法制备了一系列不同Ca含量的钙钛矿型氧化物La_1-xCa_xMnO₃(x=0~0.4)纳米颗粒, X射线粉末衍射及精修、扫描电镜表征显示其相纯度和结晶度高, 颗粒平均粒径约40 nm。在0.1 mol·L^-1 KOH水溶液中进行的氧还原电催化性能测试显示, La_0.7Ca_0.3MnO₃样品催化活性最高, 表观电子转移数接近4, 还原电流密度与Pt/C催化剂相当, 而催化稳定性优于Pt/C。进一步研究了La_1-xCa_xMnO₃样品中Mn价态、晶胞参数的改变对氧还原催化活性的影响, 结果表明当x=0.3时, 催化剂中Mn处于混合价态, Mn-O键长适中, 最有利于电催化反应。     

基于香豆素Schiff碱的Zn2+、Co2+和Ni2+配合物的合成、晶体结构及光谱性质

合成了3个香豆素Schiff碱单核Zn²⁺、Co²⁺和双核Ni²⁺的配合物，[Zn（L¹）₂]（1）（HL¹=6-（（4-二乙胺基-2-羟基-亚苄基）-氨基）-苯并吡喃-2-酮），[Co（L²）₂]（2）（HL²=6-（（4-甲氧基-2-羟基-亚苄基）-氨基）-苯并吡喃-2-酮），[Ni₂（L³）₂（CH₃OH）₄）]（3）（H₂L³=4-羟基-3-（（4-甲氧基-2-羟基-亚苄基）-氨基）-苯并吡喃-2-酮）。利用元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、荧光光谱及X射线单晶衍射分析等手段对其进行了表征。X射线单晶衍射分析结果表明：配合物1和配合物2均为单核结构，由1个金属离子和2个配体单元组成；配合物3具有双核结构，由2个金属离子、2个配体单元及4个配位的甲醇分子组成。配合物1、2和3分别是单斜晶系、三斜晶系和三斜晶系，所属的空间群分别为C2/c、P1和P2₁/n；中心金属Zn²⁺和Co²⁺离子的空间构型为四配位的四面体，Ni²⁺离子的空间构型为六配位的扭曲的八面体。此外，通过对配体HL¹和HL²的紫外可见光谱性质研究发现，在DMF/H₂O（4：1，V/V）溶液中，自由配体HL¹和HL²分别可以选择性识别Hg²⁺和Zn²⁺，通过计算得到其检测限分别为7.45和6.10 μmol·L^-1。荧光性质研究发现在DMF/H₂O（4：1，V/V）溶液中自由配体HL²可以检测Zn²⁺，检测限为2.91 μmol·L^-1。     

基于咪唑基配体的Mn(Ⅱ)配合物的水热合成及结构、理论计算和三阶非线性光学性质

在水热条件下用氯化锰和咪唑基配体合成了配合物Mn[（IPB）₂Cl₂]·4H₂O （IPB=4-（1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin-2-yl） benzaldehyde）,并通过元素分析、红外光谱、紫外衍射、X射线单晶衍射法和Z-扫描技术对其结构和性质进行了表征。X射线单晶衍射结果表明,该化合物晶体属正交晶系,空间群Pnna。采用Z-扫描技术测量了该化合物的非线性光学特性,结果显示,以45 μJ的脉冲能量,在焦点处的透光率为93%,非线性吸收系数为-4.5×10^-11 m·W^-1,非线性折射率为1.0×10^-19 m²·W^-1。该化合物显示了自聚焦的性质。在紫外-可见光谱区,该化合物的最大吸收波长为282nm。     

固定漆酶聚苯胺-CoC2O4纳米复合物修饰电极的直接电化学

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、交流阻抗谱以及计时电流法等电化学方法,结合红外光谱、紫外-可见分光光度法、原子力显微镜、透射电子显微镜以及原子吸收光谱等辅助手段,表征了固定漆酶的聚苯胺-草酸钴纳米复合物的化学组成、结构和形貌,测试了纳米复合物固酶前后的导电性能的变化,研究了纳米复合物修饰电极上固定漆酶的直接电化学行为,评估了该电极的催化氧还原效能以及作为电化学传感器检测氧分子的性能。实验结果表明该电极在不含电子介体的溶液中以酶活性中心T2作为首要电子受体,将得到电子传递给化学吸附的氧气使其被电还原,其表观电子迁移速率为0.017 s^-1,且具有良好的催化氧还原性能（氧还原起始电位：460 mV vs NHE,转化氧分子为水的表观速率常数为2.6×10^-4 s^-1）,酶电催化氧还原为水分子步骤为反应的速控步。该电极作为电化学传感器对氧具有极低检测限（0.20 μmol·L^-1）,宽线性响应范围（0.4~7.5 μmol·L^-1）以及对底物高亲和力（K_M=122.4 μmol·L^-1）等优势。     

基于多金属氧酸盐和多壁碳纳米管的双酚A电化学传感器的构建与性质

选择含N配体（L=1,3-双（1-咪唑）丙烷）与磷钼酸（H₃PMo₁₂O₄₀）水热合成了一个新的无机-有机杂化化合物（H₂L）₂（HL）₂L （PMo₁₂O₄₀）₂·2H₂O （PMo₁₂）。通过红外、热重、X射线光电子能谱、X射线粉末衍射和单晶衍射等对该化合物进行了表征。X射线单晶衍射表明该化合物为3D结构。将该化合物和多壁碳纳米管修饰在玻碳电极上构造了一种双酚A电化学传感器并对其传感性能进行研究。研究表明,在1~20 μmol·L^-1范围内,检出限为0.5 μmol·L^-1（S/N=3）,并且该传感器具有良好的抗干扰和稳定性。     

石墨烯/CdTe量子点复合物的合成及在克伦特罗检测方面的应用

成功地合成了石墨烯/CdTe量子点复合物,并采用透射电镜、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、荧光衰减曲线和X射线光电子能谱对产物进行了表征。透射电镜结果显示CdTe量子点被修饰于石墨烯的表面;X射线光电子能谱结果表示石墨烯在合成过程中被还原,还表明在所合材料的表面具有羧基和羟基;荧光发射光谱和荧光衰减曲线的结果显示将CdTe量子点修饰于石墨烯表面显著提高了CdTe量子点的荧光性能。此外,基于克伦特罗和石墨烯/CdTe量子点复合物之间形成的氢键,所合成材料可用于定量分析克伦特罗。克伦特罗对石墨烯/CdTe量子点复合物具有显著的猝灭作用,荧光强度的降低（F₀/F）与克伦特罗之间存在良好的线性关系,线性范围为7.22~108.30 μmol·L^-1,检出限为4 μmol·L^-1。     

LixNi0.8-yCo0.2ZnyOp的合成及电化学性能研究

A series of single-phase Li_xNi_0.8-yCo_0.2Zn_yO_p(0.96 ≤x≤ 1.10， 0 ≤y≤ 0.05， 2 ≤p≤ 2(1+y) ) (different in the y values) were synthesized by a two-step solid state reaction method， in which LiOH·H₂O， Zn-doped spherical Ni(OH)₂ and Co₂O₃ were used as the precursors. The ICP-AES analyses proved that the Zn-doped compounds synthesized had the nonstoichiometric form. The results of the XRD， SEM identified that the uniform particles of the as-prepared materials having a good layered structure were fine， narrowly distributed and well crystallized. The electrochemical performance test was carried out and the results showed that the as-prepared Zn-doped materials had not only a high capacity， but also a better cycling stability characterization than the un-doped one. The Li_1.06Ni_0.75Co_0.22Zn_0.03O_2.03 material has an initial reversible capacity as high as 160.5mAh·g^-1; and a first discharge efficiency 89.2%， and exhibits satisfactory cyclic stability with 90% retainable capacity after 50 cycles.     

直接Z型Zn2SnO4-xNx/ZnO1-yNy异质结光催化剂的制备及机理

采用微波溶剂热法成功制备直接Z型Zn_2SnO_(4-x)N_x/ZnO_(1-y)N_y核壳结构异质结光催化剂。2种物质不同的功函数改变了其表面电荷密度,并在界面处形成内建电场,导致其从传统的Ⅰ型镶嵌异质结转变为Ⅱ型异质结,再转变为Z型异质结构。N杂质原子替代O原子进入Zn_2SnO_4和ZnO的晶格,在两者的价带(VB)顶部形成双杂质能级。核壳结构的Z型异质结光催化剂对罗丹明B的降解速率为纯相Zn_2SnO_(4-x)N_x的1.40～1.43倍,同时具有良好的循环稳定性,且可以降解亚甲基蓝、甲基橙、水杨酸等污染物。Z型异质结的形成使其光生电子-空穴对具有较强的氧化还原能力,而双杂质能级的存在可以拓宽其光响应范围并提高载流子的分离效率。因此,Zn_2SnO_(4-x)N_x/ZnO_(1-y)N_y异质结光催化剂高的光催化活性归因于Z型异质结和双杂质能级的协同作用。     

纳米钙钛矿LaxSr1-xFe1-yCoyO3复合氧化物的制备和表征

用甘氨酸-硝酸盐燃烧合成法，制备La_xSr_1-xFe_1-yCo_yO₃复合氧化物的陶瓷粉末，对该钙钛矿型氧化物进行了XRD、IR、紫外漫反射光谱及循环伏安曲线分析。结果表明：该复合氧化物粉体平均晶粒为15.3～29.8 nm,为立方和正交晶系。该氧电极具有双功能催化特性，但不完全可逆。对水溶液染料进行光解实验，利用紫外-可见、人工神经网络光度法研究La_xSr_1-xFe_1-yCo_yO₃的催化性能。结果表明：CO²⁺的加入可使La_xSr_1-xFeO₃的光催化活性有所提高，B位离子(Fe³⁺，CO²⁺)改变与加入，使La_xSr_1-xFe_1-yCo_yO₃(x=0.7，0.3；y=0.3，0.9，1)光催化活性高于La_xSr_1-xFeO₃。同时，对5种染料进行紫外光解，在0.75 h，脱色率大于91%，并为动力学一级反应。     

用于NO_x低温下吸附还原的CoO_x/CeO_2二元氧化物的制备

研究了以多孔二氧化硅微球和活性炭为载体制备NOx吸附/还原催化剂的方法,摸索了最佳Ce/Co物质的量的比例。采用低温氮吸附方法测定了样品的BET比表面和孔容,利用XRD方法表征了样品中所掺杂的金属元素的晶型。研究发现:当nCe/nCo=75/25时,材料获得最佳NOx吸附能力,当以多孔二氧化硅微球作载体时,材料对于NOx的吸附主要来自CoOx和CeO2的二元氧化物;当以活性炭作为载体时,活性炭参与了NOx的吸附,因此其吸附容量大大提高。对NOx的吸附机理进行了探讨,并研究了样品的NH3还原性质。     

层状O2结构锂锰氧化物Li0.60[MgxCoyMn1-x-y]O2的制备及结构表征

本文采用离子交换法分别制备了双复合锂锰氧化物Li_0.60[Mg_xMn_1-x]O₂(0.05 ≤ x ≤ 0.15)和三复合锂锰氧化物Li_0.60[Mg_xCo_yMn_1-x-y]O₂(x=0.05，0.05 ≤      

CrOx-CeO2二元氧化物表面NO的NH3催化还原反应机理

利用原位漫反射红外光谱法研究了473 K下在CrOx-CeO₂二元氧化物表面NO的NH₃催化还原反应的机理。研究了CrO-CeO₂二元氧化物表面在反应过程中的表面吸附物种。为了更加清晰的了解反应过程, 在SCR反应过程中分别切断NH₃和NO的气流, 并采集了所生成的原位漫反射红外光谱图, 通过研究以上结果得出结论:当前状态下的SCR反应过程可能服从E-R机理。     

不同硅铝比Cu-ZSM-5纳米片上N2O催化分解

以双季铵盐表面活性剂为模板剂,水热条件下合成了硅铝比(nSi/nAl)为18、26和95的ZSM-5沸石纳米片,采用离子交换方法制备了铜改性的ZSM-5纳米片样品,并测试了其催化分解N_2O性能。结合X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、氧气程序升温脱附(O_2-TPD)和原位红外漫反射光谱(CODRIFT)等表征结果 ,探讨了沸石硅铝比对于催化剂N_2O分解性能的影响及其原因。结果表明,ZSM-5纳米片硅铝比越低,CuZSM-5纳米片催化剂的活性越高。催化活性的提高归因于低硅铝比催化剂上Cu~+活性物种可还原性的增强和吸附氧脱附能力的提高。     

Chromium(III) Hydroxide Solubility in The Aqueous Na+-OH?-H2PO?4-HPO2?4-PO3?4-H2O System: A Thermodynamic Model

Chromium(III)-phosphate reactions are expected to be important in managing high-level radioactive wastes stored in tanks at many DOE sites. Extensive studies on the solubility of amorphous Cr(III) solids in a wide range of pH (2.8–14) and phosphate concentrations (10^–4 to 1.0 m) at room temperature (22±2)°C were carried out to obtain reliable thermodynamic data for important Cr(III)-phosphate reactions. A combination of techniques (XRD, XANES, EXAFS, Raman spectroscopy, total chemical composition, and thermodynamic analyses of solubility data) was used to characterize solid and aqueous species. Contrary to the data recently reported in the literature,⁽¹⁾ only a limited number of aqueous species [Cr(OH)₃H₂PO^–₄, Cr(OH)₃(H₂PO₄)^2–₂), and Cr(OH)₃HPO^2–₄] with up to about four orders of magnitude lower values for the formation constants of these species are required to explain Cr(III)-phosphate reactions in a wide range of pH and phosphate concentrations. The log K^o values of reactions involving these species [Cr(OH)₃(aq)+H₂PO^–₄⇌Cr(OH)₃H₂PO^–₄; Cr(OH)₃(aq)+2H₂PO^–₄⇌Cr(OH)₃(H₂PO₄)^2–₂; Cr(OH)₃(aq)+HPO^2–₄⇌Cr(OH)₃HPO^2–₄] were found to be 2.78±0.3, 3.48±0.3, and 1.97±0.3, respectively.     

CrOx-CeO2二元氧化物表面NO的NH3催化还原反应机理

利用原位漫反射红外光谱法研究了473 K下在CrOx-CeO2二元氧化物表面NO的NH3催化还原反应的机理。研究了CrOx-CeO2二元氧化物表面在反应过程中的表面吸附物种。为了更加清晰的了解反应过程,在SCR反应过程中分别切断NH3和NO的气流,并采集了所生成的原位漫反射红外光谱图,通过研究以上结果得出结论:当前状态下的SCR反应过程可能服从ER机理。     

CCl2(A 1B 1,a3B1)自由基被烷烃类分子猝灭动力学

用放电 LIF实验装置,对CCl4/Ar混合气体放电产生CCl2自由基,再用541.52 nm激光将电子基态CCl2激励到激发态A 1B1(0,4,0)振动能级上,通过检测激发态CCl2时间分辨荧光信号,测得室温下CCl2(A 1B1)被烷烃类分子猝灭的实验结果,用我们提出的三能级模型分析处理实验数据,获得CCl2(A 1B1)态和CCl2(a 3B1)态的碰撞猝灭速率常数kA和ka值.