胆红素在纳米TiO2膜上的吸附行为研究

采用石英晶体微天平现场技术,研究了胆红素在纳米TiO2表面的吸附动力学行为,并考察了溶液pH、硅烷亲脂性试剂及金属离子修饰的纳米TiO2对胆红素吸附的影响。结果表明,胆红素在纳米TiO2表面的吸附平衡常数K为2·0×106L/mol;由于亲水性纳米TiO2表面的羟基和胆红素分子中的羧基发生作用,胆红素吸附量随溶液pH增大而增大;但经过硅烷试剂亲脂性修饰后,吸附量随pH增大而下降;经过金属离子修饰后,改变了TiO2表面电荷导致吸附量增加,且吸附量随金属离子电荷增加而增加,当金属离子所带电荷相同时,吸附量基本相同。     

β-环糊精在TiO2上的吸附及其对光催化影响研究

用酚酞法测定TiO2悬浮液中β-环糊精(β-CD)的量以及用β-CD溶液平衡的TiO2经过滤、洗涤和干燥后进行漫反射红外光谱和XPS能谱表征．结果表明：β-CD分别在纳米和P25型TiO2表面通过羟基间作用形成化学吸附，吸附量与溶液pH值有关，且最大吸附量在TiO2等电点附近．β-CD可提高两种TiO2对甲基橙光催化脱色速率.提高的效率与溶液pH值有关．实质上，提高的效率与β-CD在TiO2表面吸附量和甲基橙在TiO2表面的静电吸附量有关，即与甲基橙-β-CD—TiO2三元间的相互作用有关。     

纳米TiO2对Ag(Ⅰ)配合物的吸附

利用纳米TiO2的表面吸附活性,以[S2O3] 2-为络合剂,应用火焰原子吸收光谱检测方法,高效吸附分离了水中痕量Ag(Ⅰ).系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、 Ag(Ⅰ)的起始浓度及常见共存离子对吸附率的影响,确定了最佳吸附条件.FTIR光谱分析结果表明,Ag(Ⅰ)配合物以物理作用吸附在纳米TiO2颗粒表面.纳米TiO2对Ag(Ⅰ)的吸附等温线为S型,表现出多分子层吸附特征.硝酸和硫脲混合溶液可将吸附在TiO2纳米颗粒表面的Ag(Ⅰ)全部洗脱.     

牛血清白蛋白在超薄纳米二氧化钛膜表面的印迹与吸附

基于溶胶凝胶分子印迹方法,以溶胶二氧化钛TiO2为基质印迹了牛血清白蛋白分子。用1%的NaOH溶液可有效地除去纳米TiO2印迹膜中的模板分子。采用石英晶体微天平现场技术,研究了牛血清白蛋白在超薄纳米TiO2膜表面的吸附行为。研究表明,牛血清白蛋白在印迹膜和非印迹膜上的吸附量都随溶液浓度增加而增大,印迹膜具有吸附的特异性和可再生性,其吸附量是非印迹膜的3~5倍;在非印迹膜上的吸附符合Langmuir吸附模型,而在印迹膜上的吸附符合allosteric吸附模型;牛血清白蛋白在非印迹膜上的吸附量先随pH升高而增大,当pH为5左右时达到最大值,随后吸附量又随pH的增大而减小;而在印迹膜上其吸附量仅随pH增大而增大。     

调节pH控制载银纳米TiO2表面包覆的PMMA

测定了十二烷基磺酸钠(SDS)在载银离子纳米TiO2颗粒表面的等温吸附曲线,在SDS达到临界胶束浓度(CMC)时,研究了pH=2.0(等电点以下)和pH=7.0(等电点以上)时甲基丙烯酸甲酯(MMA)在TiO2粒子表面的乳液聚合.采用改性前后TiO2的Zeta 电位的变化、红外光谱(FT-IR)及差热分析(DTA)等表征方法评价了改性效果.结果表明:PMMA成功包覆到TiO2表面,包覆率达17.8%,载银TiO2的表面由亲水变为亲油;在pH=2.0,cSDS=5.0 mmol/L时,Ag+的脱附量只有8%.     

纳米TiO2对Ag(I)配合物的吸附

利用纳米TiO2的表面吸附活性, 以[S2O3]2-为络合剂, 应用火焰原子吸收光谱检测方法, 高效吸附分离了水中痕量Ag(Ⅰ). 系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、Ag(Ⅰ)的起始浓度及常见共存离子对吸附率的影响, 确定了最佳吸附条件. FTIR光谱分析结果表明, Ag(Ⅰ)配合物以物理作用吸附在纳米TiO2颗粒表面. 纳米TiO2对Ag(Ⅰ)的吸附等温线为S型, 表现出多分子层吸附特征. 硝酸和硫脲混合溶液可将吸附在TiO2纳米颗粒表面的Ag(Ⅰ)全部洗脱.     

N掺杂TiO2纳米膜吸附胆红素分子的石英晶体微天平研究

以柠檬酸催化溶胶-凝胶法合成了晶粒尺寸为16.9 nm的锐钛矿型N掺杂TiO2(N-TiO2)纳米颗粒,并用旋转涂膜法制备了N-TiO2纳米薄膜.采用石英晶体微天平(QCM)技术研究了胆红素在纳米N-TiO2膜表面的吸附动力学行为,考察了缓冲溶液pH、硅烷亲脂试剂三甲基氯硅烷及金属离子修饰纳米N-TiO2膜对胆红素吸附...     

以Co2＋掺杂纳米TiO2为光催化氧化剂的原位光致化学发光分析方法 研究及其应用

研究了Co2＋掺杂TiO2纳米粒子在光信号诱导下产生的超氧阴离子自由基在纳米粒子表面的吸附和解吸特性. 当以该纳米粒子为光催化氧化剂进行原位光致化学发光反应时, 光诱导产生的超氧阴离子自由基通过扩散穿过纳米粒子表面的双电层到达本体溶液, 与溶液中的化学发光试剂进行化学发光反应. 由于超氧阴离子自由基在纳米粒子表面的吸附、解吸和双电层效应, 使得光化学反应和其后的光生氧化剂的化学发光反应具有时间和空间的分辨特性. 将 Co2＋掺杂TiO2纳米粒子光致化学发光反应的特点与鲁米诺化学发光体系结合, 建立了一种原位光致化学发光反应的新方法, 并提出了一种基于纳米技术调控化学发光反应的新思路. 在最佳反应条件下, 该方法对格列本脲响应的线性范围为2.0×10－8～1.0×10－6 g•mL－1, 检出限为6×10－9 g•mL－1.     

不同形貌TiO2的水热合成及对苯酚的降解研究

采用水热合成法, 通过对溶液的pH值、反应物配比、陈化温度及陈化时间等条件的控制, 合成出不同晶型及形貌的TiO2纳米粒子. 结果表明, 溶液的pH＝11, n(钛酸丁酯):n(三乙醇胺)＝1:2, 陈化温度为150 ℃, 陈化时间为48 h时, 能得到较规则的、长径比约为4:1的棒状TiO2. 当溶液pH<10时, 得到球形的TiO2纳米粒子; 陈化时间为24 h时, 得到纺锤形TiO2纳米晶. 以上合成的纳米粒子均为锐钛矿型, 但当溶液的pH>12时, 则得到板钛矿型TiO2粒子. 以苯酚为降解模型, 考察了不同形貌TiO2的光催化活性.     

硅烷偶联剂原位包覆纳米TiO_2及其在PVC功能改性中的应用

通过原位聚合法在金红石型纳米TiO2表面包覆硅烷偶联剂,研究超声波处理时间、水浴时间及溶液的pH值对改性效果的影响。结果表明:当超声时间为60min、水浴时间为2h、溶液的pH=6时,其改性效果最佳;采用扫描电镜、X射线衍射、差示扫描量热分析法、紫外-可见分光光度计、氧指数测试仪等手段对试样进行表征,结果显示:纳米TiO2与偶联剂之间的结合为化学结合,改性后的纳米粒子分散性得到了提高,当纳米TiO2添加量为3%时,PVC/KH570-TiO2复合材料的阻燃性能与机械性能最佳。     

巯基活性碳富集剂对重金属离子的吸附特性

从热力学、动力学及XPS3个方面讨论了巯基活性碳富集剂对重金属离子的吸附机理。结果表明富集剂的吸附过程以化学吸附为主。外表面,内表面对Cu~(2+)的吸附率分别为19%,81%;Pb~(2+)为6%,94%,对Zn~(2+)为17%,83%,而吸附Cd~(2+)完全由内扩散所控制。被吸附的Cu~(2+)还将进一步还原为Cu~o。     

TiO_2表面NiO光催化活性中心的构建及其光催化析氢性能研究

本文采用离子快速注入法,在低温条件下利用微量NiO物种对TiO_2光催化剂表面微结构进行了修饰和改性,构建了NiO光催化反应活性中心。研究结果表明,Ni物种是以TiO_2-NiO-H形式存在于TiO_2表面;相对于未修饰的TiO_2光催化剂,NiO的修饰很大程度上提高了其光催化析氢性能,在最佳条件下,放氢速率由1.1μmol·h~(-1)提高到241.4μmol·h~(-1)。另外,Ni物种含量,热处理温度,乙醇电子给体浓度,催化剂悬浮浓度对光催化析氢性能也有明显的影响。光电化学实验结果表明,NiO的表面修饰能够产生有效的光催化反应活性中心,增强了光生电子-空穴电子对的分离效果。所制备的光催化剂采用X射线粉末衍射(XRD),光电子能谱(XPS)等技术进行表征。     

Adsorption of Cd(II) ion and its complex compounds from solution on the surface of charcoal treated with an oxidation-negative ionizing method

The adsorption characteristics of Cd(II) from electrolytic solution by activated charcoal have been investigated. It was found that the amount of adsorption of Cd(II) depends mainly on the pH value of the solution, the number of added inorganic ions, and oxygen-containing groups on the surface. The activated charcoal was treated with the oxidation-negative ionizing (OA) method to produce more oxygen-containing groups on the surface. The adsorption amount of Cd(II) on the treated activated charcoal increased remarkably. It was also found that the more powerful the acidity of the surface and the larger the adsorption amount of Cd(II), so the charged groups on the surface of activated charcoal are considered as the main adsorption-activated sites for inorganic ions. The adsorption characteristics of various complexes of Cd(II) on the surface of activated charcoal have also been investigated. Three types of adsorption configuration of the complexes of Cd(II) on the surface of activated charcoal were suggested according to the experimental results.     

自然水体生物膜胞外蛋白质吸附铅和镉的研究

本文通过长春市南湖水中生物膜优势菌种胞外蛋白吸附Pb2+和Cd2+的实验, 研究了胞外蛋白吸附重金属的规律.     

TiO2-SiO2复合气凝胶：常压干燥制备及性能表征

以廉价的四氯化钛和工业水玻璃为原料,通过溶胶-凝胶法制得TiO2-SiO2复合湿凝胶,用三甲基氯硅烷(TMCS)/乙醇(EtOH)/正己烷(Hexane)混合溶液对湿凝胶进行改性,常压干燥制备了TiO2-SiO2复合气凝胶.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及N2吸附/脱附法对复合气凝胶的形貌和性质进行了分析.结果表明,TiO2-SiO2复合气凝胶具有连续多孔结构,150℃干燥后复合气凝胶的比表面积为1 076 m2·g-1,孔体积为4.96 cm3·g-1;经550 ℃热处理后,复合气凝胶仍然具有高的孔隙率,比表面积为856 m2·g-1,孔体积为3.46 cm3·g-1.吸附和光催化降解罗丹明B的结果表明,复合气凝胶同时具有较好的吸附和光催化性能,其吸附/光催化协同作用活性优于纯SiO2气凝胶和锐钛矿TiO2粉末;且重复利用四次降解率仍然可达到89%.     

TiO2薄膜光催化还原Hg2+的研究

采用溶胶法制备出TiO2、SO42-/TiO2、CdS/TiO2薄膜光催化剂,研究了TiO2薄膜光催化还原Hg2+的最佳实验条件以及SO42-/TiO2、CdS/TiO2薄膜与TiO2薄膜、TiO2粉体与薄膜之间的光催化活性差异.结果表明:当pH=5.34时,经30 min紫外光照射,Hg2+的还原率达到最大;Hg2+初始浓度越高,光致还原量越低;光源波长越短,Hg2+的还原率越高;当甲醇添加量达到15%(体积比)时,反应30 min后,Hg2+的还原率即达100%;CdS改性薄膜的光催化活性高于未改性薄膜;CdS/TiO2薄膜的光催化活性略高于粉体.     

Zn-TiO2/AC复合催化剂的制备及其光催化活性

以硝酸锌、钛酸四丁酯和活性炭为原料,采用真空吸附法制备了不同组成的Zn TiO₂/AC.通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对催化剂进行了表征.选择较难降解的Cl₃CCOOH作为探针分子考察了其光催化活性.结果表明,掺锌能提高TiO₂/AC的催化活性,当Zn的摩尔分数为0.5%(相对TiO₂)、处理温度为400℃,溶液的pH值为6时,Zn TiO₂/AC催化剂具有很好的光催化活性.     

Pr3+掺杂的TiO2纳米粉体的表面特性和光催化活性

利用酸催化的溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Pr³⁺掺杂量的TiO₂纳米粉体.以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解为探针反应,评价了它们的光催化活性.利用XRD和BET技术研究了Pr³⁺掺杂量和焙烧温度对TiO₂纳米粉体的相结构、晶粒尺寸和表面织构特性的影响,并用XPS和SPS技术研究了Pr³⁺掺杂的TiO₂纳米粉体的表面组成和表面光伏特性,探讨了Pr³⁺掺杂提高纳米TiO₂的光催化活性的机制.结果表明:适量Pr³⁺掺杂能显著提高纳米TiO₂的光催化活性.当Pr³⁺掺杂量为1.25%(以Pr³⁺/TiO₂质量比计),焙烧温度为600℃时,制得粉体的光催化活性最佳.Pr³⁺掺杂强烈地抑制TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸,增大比表面积,增加表面羟基和吸附氧的含量,提高光生电子和空穴的分离效率,改善粉体表面的光吸收性能,上述因素均有利于光催化活性的提高.     

Electrochemical behavior and voltammetric determination of paracetamol on Nafion/TiO2-graphene modified glassy carbon electrode

A simple and sensitive method was developed for the detection of mercury ions with quartz crystal microbalance (QCM), based on the specific thymine-Hg(2+)-thymine (T-Hg(2+)-T) interaction and gold nanoparticle-mediated signal amplification. To enhance the sensitivity of detection a sandwich hybridization approach was adopted in this work. The QCM gold surface was modified with the probe SH-oligonucleotides (Oligo-1) and 6-Mercapto-1-hexanol to form an active surface for the hybridization of a longer ss-DNA (Oligo-2), and then Oligo-3 hybridazated with an excess and matching part of Oligo-2. In all oligonucleotides, there existed T bases. In the presence of Hg(2+) ions, special T-Hg(2+)-T reaction greatly enhanced the hybridization of oligonucleotides and detection sensitivity. The gold nanoparticle (Au NPs) amplifier method further increased the sensitivity of detection. A detection sensitivity of 5nM Hg(2+) was obtained in the QCM system, whereas other coexisting metal ions (such as Ni(2+), Mg(2+), Co(2+), Cr(3+), Pb(2+), Cd(2+), Mn(2+), Ba(2+)) had no significant interference. This method reveals a new approach for the manufacture of a kind of simple and low cost sensors for the Hg(2+) detection.     

Nd2O3/TiO2光催化剂的光生羟基自由基和光活性

以硝酸钕和钛酸四正丁酯作为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Nd₂O₃/TiO₂纳米光催化剂,并通过XRD和BET等手段进行了表征.以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了光催化剂表面羟基自由基的生成;并以甲基橙为光催化降解反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在TiO₂和Nd₂O₃/TiO₂(1.0%)光催化剂上的吸附常数.结果表明:Nd₂O₃掺杂使TiO₂的粒径减小,比表面积增大;羟基自由基的生成速率越大,催化剂的催化活性越高.Nd₂O₃掺杂有利于反应底物在催化剂表面的吸附,Nd₂O₃的最佳掺入量为Nd/Ti(摩尔比)=1.0%.