基于PAM/CS/MoS2复合水凝胶的QCM湿度传感器制备及应用

通过自由基聚合的方法，将二硫化钼(MoS₂)引入聚丙烯酰胺/壳聚糖(PAM/CS)水凝胶体系，制得互穿网络结构的PAM/CS/MoS₂复合高分子水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜、激光扫描共聚焦显微镜对水凝胶的组分和形貌进行分析。利用万能试验机和接触角测量仪对水凝胶的力学性能和亲水性能进行测试，最后用石英晶体微天平(QCM)探究了该复合水凝胶薄膜在湿度传感领域的应用。结果表明，PAM/CS/MoS₂-0.4(MoS₂在体系中的质量为0.4 mg)复合水凝胶具有最大的压缩应力(584.6 kPa)与最大的压缩应变(83.8%);MoS₂的引入，增强了复合水凝胶的亲水性；随着环境相对湿度从11%增加到95%，基于PAM/CS/MoS₂复合水凝胶的QCM湿度传感器的响应频率最大可达2 642 Hz，相对湿度变化1%的灵敏度为31.45 Hz，有望应用于湿度传感领域。     

痕量K元素对煤基碳材料NOx低温吸附功能的影响机理

本研究选取准东煤为碳材料前驱体，以水热耦合痕量K元素的方法对其进行活化。通过实验探究K质量浓度对碳吸附性能的影响，同时系统研究了材料的NO_x低温吸附性能。实验结果表明，活化液中K₂CO₃质量浓度为0.0067g/mL时，所制得的样品对NO_x的吸附性能较好，其饱和NO_x吸附时间为3200 s。通过低温N₂物理吸附研究发现，该质量浓度下样品的孔结构发展较好，比表面积达到708.6 m²/g。此外，本研究通过XPS、SEM等手段对不同质量浓度K₂CO₃活化的碳基材料进行了物化表征，并对不同质量浓度K₂CO₃活化制备的样品进行了表面性质分析，通过FT-IR对样品表面的吸附过程进行研究，发现准东煤基碳材料优良的吸附性能与表面结构相关，研究中采用DFT手段对反应机理进行验证，结果表明，K可促进C-O键的形成，而活性C-O结构是促进NO_x吸...     

KMnO4溶液改性半焦对烟气中气态Hg0的吸附性能研究

在小型固定床实验台上利用半焦及其KMnO₄溶液改性样品进行气态Hg⁰吸附实验。结果表明,在低温时原料半焦对气态Hg⁰具有良好的吸附性能,升温则使其吸附性能迅速降低;经高锰酸钾溶液浸渍处理后,改性半焦在高温140 ℃时吸附性能明显提高,对浸渍样品在250 ℃进行热处理可使其吸附性能进一步提高。BET结果表明,原料半焦具有较发达的微孔结构,改性处理使微孔比例下降,孔隙结构发达程度降低;XPS测试表明,改性半焦表面的汞主要以氧化态(Hg²⁺)形式存在,高价锰化合物(KMnO₄、K₂MnO₄、MnO₂)是主要的氧化活性物质。     

介孔Co3O4多面体的制备及电化学性能

通过水热处理Co(NO₃)₂与(NH₄)₂S₂O₈合成了CoOOH多面体, 再经高温煅烧得到具有介孔结构的Co₃O₄多面体; 利用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)和N2吸附\|脱附实验等手段对其结构和组成进行了表征; 研究了反应时间、 反应温度及(NH₄)₂S₂O₈浓度等因素对CoOOH多面体形貌的影响, 分析了CoOOH多面体的形成机理. 性能测试结果表明, 该介孔Co₃O₄多面体具有良好的葡萄糖电化学检测活性, 检测线性范围为0.05~1.8 mmol/L, 响应灵敏度为148 μA·cm^-2·mmol·L^-1, 检出限为1 μmol/L.     

二维Z型BCN/Sn3O4复合材料的光催化还原性能

分别以直接热聚合法和水热合成法制备得到二维硼掺杂氮化碳(BCN)和四氧化三锡(Sn₃O₄)半导体材料, 采用超声复合和煅烧复合两种方法构建了BCN/Sn₃O₄复合材料. 利用 X 射线衍射(XRD)、 紫外-可见漫反射(UV-Vis)光谱、 透射电子显微镜(TEM)等手段对所制备样品进行了表征和分析, 探讨了不同复合方法对催化剂微观结构及光电性质的影响; 以可见光下光解水制氢和活化氧制过氧化氢为模型反应考察了催化剂的光催化性能. 结果表明, BCN与Sn₃O₄能够形成二维面-面复合结构, 相比于超声复合法, 直接煅烧法更有利于有效界面的形成, 使得界面间产生Sn₃O₄到BCN的电荷迁移, 增强了BCN表面电荷密度, 并使复合材料具有更加优化的光电响应和光催化还原活性, 其中煅烧法得到的复合样品BCN/Sn₃O₄-3C(Sn₃O₄与BCN质量比为3%)表现出显著增强的光解水制氢及活化氧制过氧化氢的活性.     

La改性β分子筛的制备及其在C9芳烃与丙烯烷基化反应中的应用

采用离子交换法制备了La改性的β分子筛催化剂，通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)手段表征了改性分子筛样品，并研究了其在C₉芳烃与丙烯烷基化反应中的催化性能。实验结果表明，用La(NO₃)₃改性后，β分子筛的骨架结构和形貌未发生明显变化，但酸量降低，弱酸与强酸的比例增大；用8%La(NO₃)₃改性的样品较原分子筛有更好的烷基化催化活性，用浓度大于8%的La(NO₃)₃改性后β分子筛的烷基化活性受到抑制，异构化、脱烷基反应趋势增强。     

水蒸汽浴FeS2高效Fenton降解甲草胺(英文)

由于硫化铁在自然环境中的丰富性,其生成活性氧和降解各种有机污染物的类Fenton活性已被广泛研究。然而,由于表面含铁活性位点的暴露有限,它们的类Fenton活性通常不高。在本研究中,以黄铁矿(FeS₂)为例,基于水蒸汽对FeS₂的热处理,开发了一种提高硫化铁矿物Fenton活性的新策略,研究发现经水蒸汽热处理后的FeS₂ (Heat-FeS₂)对甲草胺(ACL)的非均相Fenton活性比由水热反应制备的母体FeS₂ (Fresh-FeS₂)更高。在初始pH为6.3时,Heat-FeS₂-Fenton体系对ACL的降解速率为0.48 min^-1,约为Fresh-FeS₂-Fentton体系的23倍。电子自旋共振分析和苯甲酸探针实验证实,与Fresh-FeS₂-Fenton体系相比,在Heat-FeS₂-Fenton体系中产生更多的羟基自由基(·OH)...     

超高效液相色谱-串联质谱法测定尿液中118种农药残留

为有效监测人尿液中的农药多残留水平，为健康风险评估提供重要的技术手段，实验利用QuEChERS前处理方法结合超高效液相色谱-三重四极杆质谱技术建立了尿液中118种农药的快速筛查及测定方法。通过对前处理过程、液相色谱分离和质谱条件的系统优化，实现了在2 h内对样品中118种目标分析物的提取及分析测定。具体方法如下：尿液样品中农药目标分析物采用乙腈提取，无水MgSO₄加NaCl作除水盐析剂，再以C₁₈、PSA、无水MgSO₄为净化吸附剂，经QuEChERS法净化，氮吹复溶后，以0.01%甲酸水溶液(含2 mmol/L甲酸铵)及0.01%甲酸甲醇溶液(含2 mmol/L甲酸铵)作为流动相，ZORBAX Eclipse Plus C₁₈柱(100 mm×2.1 mm, 1.8μm)作为分析色谱柱，梯度洗脱分离，超高效液相色谱-三重四极杆质谱正负离子切换动态多反应监测(DMRM)模式检测，外标法定量。结果表明，该方法可以对尿液中的118种农药同时进行快速测定，检出限均可达到0.10μg/L,定量限均可达到0....     

Bi2Sn2o7的不同水热法制备及其可见光光催化除As(Ⅲ)性能分析

利用微波和普通水热法合成出了具有可见光响应的Bi₂Sn₂o₇纳米光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子顺磁共振谱(ESR)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对样品的晶相、比表面积、光吸收性能、形貌、光催化活性物种等结构与性质进行了系统表征,比较微波水热Bi₂Sn₂o₇(MH-BSo)与普通水热Bi₂Sn₂o₇(TH-BSo)形貌和微结构,并考察两者在可见光光照下光催化氧化As(Ⅲ)的性能差别。实验结果表明, MH-BSo具有更细小的粒径和更大的比表面积,而在可见光照射下, MH-BSo样品比TH-BSo样品具有更好的As(Ⅲ)的光催化氧化能力(可达98.7%)。此外,对Bi₂Sn₂o₇纳米光催化剂氧化去除As(Ⅲ)的光催化机理进行初步探索,结果表明超氧自由基(o₂^-•)和空穴(hVB+)是主要起作用的中间反应活性物种。     

氟掺杂富锂锰基层状正极材料 Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2的合成及其性能

本研究以硫酸锰、硫酸钻、硫酸镍、碳酸钠和氟化铵为原料，通过共沉淀法结合高温煅烧法合成氟掺杂富锂锰基正极材料 Li_1.2 Mn_0.54 Ni_0.13 Co_0.13O_1.92 F_0.08 。通过扫描电子显微镜(SEM)对样品形貌进行观察，利用x-射线衍射(XRD)技术表征晶体结构，利用x-射线能谱仪(EDS)对样品元素分布进行测试，对材料进行恒电流充放电并研究其电化学性能。结果表明:氟掺杂后的富锂锰基正极材料微观形貌没有发生明显变化并保持层状结构;氟原位掺杂的样品在电流密度为1C时循环65 圈后，放电比容量为179 mAh/g，容量保持率为91.89%，高于未掺杂的样品87.5% ,有效改善了材料的循环性能。     

活性炭纤维吸附脱除NO过程中NO氧化路径分析

在小型固定床吸附实验台上开展了黏胶基活性炭纤维吸附脱除NO的实验研究。采用H₂O₂溶液浸渍以及热处理方法对活性炭纤维表面进行修饰,以获得表面孔隙结构接近而含氧官能团含量不同的样品;考察样品在惰性氮气气氛、含氧气氛下吸附脱除NO的效果,以及表面含氧含氮官能团的变化规律。探讨了含氧官能团在NO催化氧化过程中的作用及含氧气氛下O₂对于NO转化为NO₂的影响,分析了活性炭纤维表面吸附的NO向NO₂的主要转化途径。结果表明,在氮气气氛下活性炭纤维表面C-O官能团对吸附态的NO起到氧化作用,吸附态NO被C-O官能团氧化生成-NO₂官能团;在含氧气氛下活性炭纤维吸附NO后表面出现-NO₂、-NO₃官能团,通过长时间实验测定三种样品在含氧气氛下对NO吸附的效果,发现三种样品稳定时催化氧化效果一致,表明含氧官能团对初始NO的物理吸附影响较大,而对整个吸附过程影响较小。吸附在活性炭纤维表面上的NO与环境气氛中的游离态O₂发生氧化反应是NO转变为NO₂的主要途径。     

表面钒修饰对α-Fe2O3材料光电化学性能的增强作用

对半导体材料进行表面化学修饰或改性,是提高其光催化活性、有效利用光能的一种重要措施.本文结合水热化学法、化学池沉积和后续热处理等,分别制备了未修饰α-Fe₂O₃和钒修饰的α-Fe₂O₃光电极材料.利用X射线粉末衍射(XRD)谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)技术分析表征了材料的晶相结构、化学组成和光谱吸收等固体物理化学性能;利用光电流测量和电化学交流阻抗谱(EIS)实验技术,并基于1 mol·L^-1NaOH (pH 13.6)中的光电化学水分解反应,研究了钒修饰对α-Fe₂O₃材料光电化学性能的增强作用.结果表明,与未修饰的Fe₂O₃材料相比,钒修饰α-Fe₂O₃样品出现FeVO₄的XRD特征峰,但临界光吸收波长未发生红移;钒修饰使Fe₂O₃材料的光电流增大4-5倍、光生载流子在电极表面的复合几率降低了3/4-4/5、电极表面电荷传递速率(表观一级速率常数)明显提高.结合Fe₂O₃/溶液界面半导体能带模型和有关研究结果,分析了研究体系的界面电荷动力学传输过程以及钒修饰使α-Fe₂O₃材料光电化学性能增强的原因.     

高通量自动化免疫磁珠净化-超高效液相色谱法检测饲料中4种黄曲霉毒素

黄曲霉毒素(AFT)是一种毒性极强的剧毒物质,具有致癌性。饲料原料及产品在生产、运输和储藏等过程存在被黄曲霉毒素污染的风险。该文建立了高通量自动化免疫磁珠净化-超高效液相色谱法测定饲料中4种黄曲霉毒素(黄曲霉毒素B₁(AFB₁)、黄曲霉毒素B₂(AFB₂)、黄曲霉毒素G₁(AFG₁)和黄曲霉毒素G₂(AFG₂))的分析方法。饲料样品用乙腈-水(70∶30, v/v)提取,经免疫磁珠自动净化后,使用超高效液相色谱进行分析测试。对磁珠与抗体的偶联比例、免疫磁珠与黄曲霉毒素的反应时间、样品提取液和稀释液等关键实验条件进行了优化,考察了不同饲料样品的净化效果。在优化条件下,豆粕、玉米干酒糟及其可溶物、猪饲料和鸡饲料等4种常见饲料样品在3个水平(5、20和40μg/kg,以AFB₁计)下的加标回收率在91.1%～119.4%之间,相对标准偏差小于6.9%;日间精密度为4.5%～7.5%,该方法具有良好...     

钇(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铒(Ⅲ)对氨基苯甲酸配合物共掺杂二氧化硅的光声光谱研究

合成了Tb(p-ABA)₃·H₂O和Ln(p-ABA)₃·H₂O(p-ABA: 对氨基苯甲酸, Ln: Y或Er)配合物共掺杂的SiO₂样品. 荧光光谱测定结果表明, Y(p-ABA)₃·H₂O的引入增强了样品中Tb³⁺离子的特征发光, 而Er(p-ABA)₃·H₂O的引入使Tb³⁺的发光减弱. 光声光谱结果表明, 与Tb³⁺配合物单掺的样品相比, Tb³⁺和Y³⁺配合物共掺样品的光声强度降低; 而Tb³⁺和Er³⁺配合物共掺的样品则情况相反. 实验测定了共掺杂样品的相对量子发光效率和发光寿命, 从无辐射跃迁和辐射跃迁的角度提出共发光效应可能的机制. 结合对室温下陈化干燥样品的分析发现, 只有经适当的热处理过程才能在SiO₂凝胶中形成具有多核结构的稀土配合物.     

Zn-MOF模板法制备ZnO/C/SNTs及其药物缓释性能

采用超声法一步合成了SiO₂包覆金属-有机骨架[Zn₆(OH)₃(BTC)₃(H₂O)₃] ·7H₂O(Zn-MOF, BTC=1,3,5-均苯三羧酸根)纳米晶, 在N₂保护下, 热解Zn-MOF@SiO₂获得了ZnO/C/SNTs复合物, 进而与布洛芬(HIBU)反应合成药物组装体Zn(IBU)₂/C/SNTs. 通过透射电子显微镜(TEM)、 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品的结构和形貌进行表征. 结果显示, Zn-MOF@SiO₂呈棒状, 具有清晰的核/壳结构, 形貌单一, 分散性良好. 煅烧后SNTs结构稳定, 形貌基本不变. 载药实验表明, 药物组装体的载药量为752 mg/g, 并具有良好的pH响应性能.     

热处理气氛对α-Fe2O3光阳极光电化学性能影响研究

分别在空气和氮气中对水热制备的薄膜进行热处理获得了纳米棒状α-Fe₂O₃光阳极。对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱和光电化学性能测试。与空气热处理获得的α-Fe₂O₃Air光阳极相比,氮气气氛热处理获得的α-Fe₂O₃光阳极正面光照电流密度显著提升达到0.42mA·cm^-2。正面光照下,α-Fe2O3N2光阳极的体内电荷分离效率ηbulk和表面电荷注入效率ηsurface都有较大增加,说明N2热处理明显增加了α-Fe₂O₃膜的载流子浓度,增强了体内载流子的传输和表面载流子注入效率。     

Mg-MOF-74对CO2/H2O的吸附性能

以Mg(NO₃)₂·6H₂O和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料, 采用溶剂热法制备了金属有机骨架材料Mg-MOF-74. 利用X射线衍射(XRD)、 红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对其结构、 形貌和性能进行了分析, 并利用自制穿透实验装置研究了产物吸附CO₂/H₂O的性能. 结果表明: 合成的样品纯度高, 结构完整, 形貌规则有序, 具有较高的CO₂吸附量. 双组分CO₂/H₂O穿透实验结果证实, 在水蒸气存在情况下, 与沸石13X相比, Mg-MOF-74仍具有较高的CO₂吸附能力, 可用于分离高湿烟道气中的CO₂.     

基于核酸适配体的纳米金比色法快速检测维吉霉素M1

基于核酸适配体的特异性以及纳米金比色法的高灵敏性，建立了维吉霉素M₁(VGM M₁)的可视化检测方法。在优化条件下，适配体和纳米金体系在656 nm和522 nm处的吸光度比值(A_{656 nm}/A_{522 nm})与VGM M₁的质量浓度呈线性关系，其线性回归方程为A_{656 nm}/A_{522 nm}=0.4986c+0.1969，线性相关系数R²为0.9849。对牛奶样品进行加标回收实验，回收率在97.2%～103.1%之间，相对标准偏差(RSD)在4.3%～8.2%之间。本方法可用于实际样品中VGM M₁的快速检测。     

NiO@SnO2@Zn2TiO4@TiO2同轴四层纳米电缆的制备、表征及形成机理研究

采用静电纺丝技术, 通过改进实验装置, 在最佳的纺丝条件下制备了[Ni(CH₃COO)₂＋PVP]@[SnCl₄＋PVP]@[Zn(CH₃COO)₂＋PVP]@[Ti(OC₄H₉)₄＋CH₃COOH＋PVP]前驱体复合电缆, 将其进行热处理, 制备出NiO@ SnO₂@Zn₂TiO₄@TiO₂同轴四层纳米电缆. 采用热重-差热(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析技术对样品进行了表征. 结果表明, 所得产物为同轴四层纳米电缆, 芯层为NiO, 直径为35～55 nm|第二层为SnO₂, 厚度为30～50 nm|第三层为Zn₂TiO₄, 厚度为25～40 nm|壳层为TiO₂, 厚度为40～90 nm. 对同轴四层纳米电缆的形成机理进行了探讨.     

含四芳基咪唑结构的热重排气体分离膜的制备与性能研究

合成了一种新型含四芳基咪唑结构的二胺单体4,4’-(4,5-二苯基-(3-羟基-4-氨基苯氧基)苯基)咪唑(PMAPPP),然后分别与5种二酐单体聚合,经热酰亚胺化处理得到含羟基聚酰亚胺(HPI)薄膜.接着,对这些薄膜进行450℃热处理,得到相应的热重排(TR)膜材料,并对薄膜进行了结构与性能表征.结果表明,刚性大体积四芳基咪唑结构的引入使HPI膜表现出优异的热性能和力学性能,玻璃化转变温度在263～361℃,拉伸强度在98.4～118.3 MPa.热重排后,TR膜的气体分离性能得到了显著提高.其中,TR(PMAPPP-6FDA)的气体渗透性能最佳,即H₂ (269.31 Barrer)、CO₂ (284.25 Barrer)、O₂ (62.75 Barrer)和N₂(10.67 Barrer),CO₂/N₂和O₂/N₂的理想选择性分别为25.24和5.88,且O₂/N₂