二维As-SnS2垂直堆叠异质结的电子结构及光学性质

基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了二维As-SnS2垂直堆叠异质结的几何结构、电子结构和光学性质.研究发现,AA堆叠和AB堆叠As-SnS2异质结分别为间接带隙(0.361 eV)和直接带隙(0.323 eV)的半导体,均具有Ⅱ型能带排列的特点,利于分离光生电子-空穴对,提高光能量的利用;施加张、压应变均能有效减小...     

锌修饰三氧化钨薄膜光电极的制备及其光电化学性能

采用简单的阴极电沉积-浸渍法,在空气中经450 ℃热处理3 h后,制备得到Zn(Ⅱ)修饰三氧化钨(WO₃)薄膜光电极.根据X-射线粉末衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光发射光谱(PL)等表征技术,分析了Zn(Ⅱ)的含量对WO₃薄膜光电极的结构、形貌和光学性能的影响.通过在0.2 M的Na₂SO₄溶液、外加电压为0.8 V条件下的光电流测试表明,当Zn(Ⅱ)的相对原子比为9.99%时其光电性能最好,光电流值是纯WO₃电极的3.5倍;外加电压为0.8 V下的光电催化降解孔雀绿(MG)测试实验结果表明,其光电催化活性是纯WO₃的2倍.Raman光谱表明一部分Zn(Ⅱ)以ZnO的形式附着在WO₃的表面.附着在WO₃表面上的ZnO对WO₃所产生的光生电子 空穴对起到了有效分离的作用,使WO₃的光电化学性能和光电催化活性得以提高.     

BiVO4/Bi2S3复合材料的制备及其对四环素的光电催化降解

采用电沉积-热处理法制备多孔BiVO4电极,再与Na2S复合,采用水热法制备BiVO4/Bi2S3电极,并对其光电催化降解四环素(TC)的性能进行了研究.结果表明,Bi2S3的加入增强了材料对可见光的吸收,加速了光生载流子的分离,从而提升了BiVO4/Bi2S3的光电性能.当外加电势为0.6 V(vs.SCE)时,光照...     

LaFe0.5Co0.5O3光助-芬顿催化性能和催化机理

使用溶胶-凝胶法合成了LaFe0.5Co0.5O3催化剂,研究了其在pH=3和254 nm紫外光照射条件下催化H2O2降解橙Ⅱ的性能和催化机理。结果表明,橙Ⅱ经过60 min反应脱色率可达99.5%,其“第一段”脱色速率常数为0.078 min-1;经过180 min处理,体系TOC去除率为81.60%。循环实验和物化表征结果证明LaFe0.5Co0.5O3催化剂具备较好的催化性能和结构稳定性。通过自由基淬灭实验以及分析总铁离子、亚铁离子、羟基自由基和过氧化氢等浓度变化,证明LaFe0.5Co0.5O3光助-芬顿催化机理包括：光激发、空穴氧化、超氧自由基氧化、光生电子还原铁离子、亚铁离子释放、均相芬顿反应、铁离子再吸附等过程,体系中橙Ⅱ的降解由光助-芬顿反应和光催化反应协同完成。     

Fe3+偶联的Eosin-Y染料敏化Pt/ZnO可见光制氢活性

以浸渍法制备了Eosin-Y染料敏化的EY-Pt/ZnO和Fe3+偶联的EY-Fe-Pt/ZnO光催化剂。利用XRD、UV-Vis漫反射光谱、FTIR光谱、XPS能谱和电化学方法对催化剂进行了表征。以三甲胺（TMA）为电子给体,考察了催化剂在可见光（λ≥420 nm）照射下的光催化分解水制氢活性。结果表明:Eosin-Y染料的敏化使Pt/ZnO对可见光有较强的吸收和放氢活性。Fe3+离子偶联后提高了Eosin-Y染料在Pt/ZnO光催化剂表面的吸附,促进了光生电子-空穴的分离,使催化剂可见光制氢活性和稳定性得以提高。最佳条件下,经过8 h光照,Fe3+离子偶联的催化剂EY（0.05）-Fe（0.003）-Pt/ZnO的制氢活性比单一用Eosin-Y染料敏化的催化剂EY（0.05）-Pt/ZnO的制氢活性提高了47%。     

花状AgInS_2微球的制备及其光催化还原Cr(Ⅵ)

通过溶剂热法合成了花状的AgInS_2微球,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高倍透射电镜(HRTEM)、N_2等温吸脱附和紫外可见漫反射光谱(DRS)手段对所制备的样品进行了表征,同时以K_2Cr_2O_7作为目标降解物研究了AgInS_2微球的光催化性能.光催化降解结果显示,AgInS_2微球可对Cr(Ⅵ)实现高达95.4%的还原率,并保持了较好的结构稳定性,确保固体催化剂具备了良好再循环使用的性能,其高的还原效率是由于其高的结晶度以及大的比表面积可以产生更多的光生电子-空穴对,提供更多的反应活性位点所致.     

磁性Ag_3PO_4/壳聚糖/Fe_3O_4复合催化剂的制备及其可见光催化性能

在Fe_3O_4/壳聚糖体系中,利用壳聚糖(CS)分子中未反应的活性位点引入窄带隙半导体Ag_3PO_4制备了磁性Ag_3PO_4/CS/Fe_3O_4复合可见光催化剂,采用SEM,TEM,EDAX,XRD,FT-IR,VSM等技术对其微观形貌、结构和磁性进行表征,并以甲基橙为模式污染物考察了各组分配比、交联剂用量等因素对其可见光催化性能的影响.结果表明,该复合催化剂各组分配比(mFe_3O_4∶mCS∶mAg3PO4)为0.33∶1∶2.5、交联剂戊二醛用量相对于0.1g壳聚糖为0.66g时,在选定实验条件下对甲基橙表现出优于同样质量Ag_3PO_4的光催化脱色能力,且可以利用外加磁场方便地从反应体系中分离回收.受可见光驱动的Ag_3PO_4、吸附剂壳聚糖以及磁性的Fe_3O_4三组分协同作用使复合催化剂具有良好的催化活性、稳定性和分离回收性能.     

Bi_2S_3/BiOCl复合材料的制备及光催化性能的研究

构建复合光催化材料不仅能够拓展单一光催化材料的光谱响应范围,而且能够提高光生载流子的分离效率.为了进一步提高BiOCl在可见光下的光催化性能,本文利用BiOCl与Bi_2S_3溶度积常数的差异,将Na_2S溶液加入到BiOCl纳米片悬浮液中,通过水热反应制备了Bi_2S_3/BiOCl复合光催化材料.探讨分析了Na_2S浓度对所得复合材料光催化还原六价铬[Cr(Ⅵ)]性能的影响.研究结果表明:Bi_2S_3/BiOCl复合材料具有较强的可见光吸收能力和较高的光生载流子分离效率,当Na_2S的浓度为0.016 mol/L时所得复合材料具有最佳的光催化性能.     

高效BiOI/BiOBr可见光催化剂的制备、性能及机理研究

利用无机原料水热合成法制备BiOI/BiOBr复合可见光催化剂,通过XRD、SEM、EDS、DRS、I-t响应曲线等手段对催化剂的物相组成和光化学性能进行了系统表征.以RhB为目标污染物,考察了催化剂的光催化活性并对最优比例催化剂的稳定性进行评价,通过ESR分析和自由基捕获实验探究了RhB的光催化降解机制.研究结果表明:无机原料水热合成法可成功制备纯度高、结晶性能良好的BiOI/BiOBr复合可见光催化剂;BiOI的复合降低了BiOBr光催化剂的电子-空穴的复合,拓宽其可见光响应范围,提高了光催化降解活性,其中质量比为8%的BiOI/BiOBr活性最佳,可见光照21min后RhB的脱色率可达100%,是纯BiOBr的1.50倍,且重复使用5次后仍具有较高的光催化活性;复合催化剂光催化降解RhB的过程中,参与降解的主要活性物种为空穴(h+)和超氧自由基(·O-2).     

N,B,Fe-TiO_2催化剂的制备及其可见光催化性能

通过水热方法分别制备了N,B,Fe二元素掺杂和三元素掺杂的TiO2催化剂,并对各样品进行X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射(DRS),N2等温吸脱附、FT-IR等表征.制得的催化剂形貌为颗粒状,晶型主要以锐钛矿相为主,掺杂不影响催化剂的晶型,三元素掺杂TiO2催化剂具有较大的比表面积(220.1m2·g-1),三元素掺杂TiO2催化剂的禁带宽度为2.6eV.降解罗丹明B染料实验结果表明,N,B,Fe三元素掺杂的TiO2催化剂在400nm以上的可见光区有明显吸收,2h内降解率可达70.6%.分析表明,N,B的掺杂,减小了TiO2的带隙,Fe的掺杂,降低了光生电子和空穴复合的几率,三元素掺杂产生了协同效应,共同提高了TiO2在可见光的光催化效率.     

联氨与银氨配合物定向反应的研究

本文研究了温度、银氨摩尔比,碱度及杂质金属离子对联氨还原银氨配合物以沉析银的反应,获得微量的Co(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)特别是Cu(Ⅱ)离子,不仅能加快反应速度,且能有效地促进联氨按反应(A)进行四电子定向反应的比率,提高了银的还原沉析率,降低了联氨耗量。 N_2H_4+4Ag(NH_3)_2~++4OH~-=N_2+4Ag+8NH_3+4H_2O (A) N_2H_4+Ag(NH_3)_2~++OH~-=1/2N_2+Ag+3NH_3+H_2O (B) 通过正交试验,找出了影响联氨定向还原沉析银的各因素主次顺序为[NH_3],[Cu(Ⅱ)],温度,[NaOH],获得在起始浓度为0.0025mol/LN_2H_4和0.010mol/LAgNO_3的混合液中,联氨按四电子定向反应(A)的最佳条件是:Ag~+∶NH_3=1∶4(摩尔比),[Cu~(2+)]=4X10~(-5)mol/L,[NaOH]=0.010mol/L,在333K时搅拌反应10分钟,银的还原率在99.8％以上。     

CO:LiCl(001)-(1X1)表面电子激发态及其随时演化

采用多体摄动理论研究CO:LiCl(001)-(1X1)表面的激发态性质、CO分子激子态随时演化及其寿命. 首先用局域密度近似的密度泛函理论计算CO分子吸附在LiCl(001)-(1X1)表面的几何结构; 随后运用GW近似研究LiCl块体、LiCl(001)-(1X1)干净表面以及CO:LiCl(001)-(1X1)表面的准粒子能带结构, 引入电子-空穴相互作用, 求解二粒子格林函数的Bethe-Salpeter方程(BS方程), 并得出其电子-空穴激发态及光学吸收谱, 将计算得到的光吸收谱与实验数据进行比较; 最后基于吸附系统CO:LiCl(001)-(1X1)的BS方程的解, 求解含时薛定谔方程得出的分子激发态的随时演化. 因衬底和吸附分子之间的耦合作用, CO分子激子态在随时演化的初始阶段呈现非常快的衰减, 其寿命仅为0.75fs. CO分子激子态的空穴大幅度地向衬底转移, 而激子态的电子仍然滞留在CO分子上.     

一种新型可光降解的PVC-OA-TiO_2纳米复合膜

采用包埋技术制备了一种新型可光降解的聚氯乙烯-草酸-TiO_2(PVC-OA-TiO_2)纳米复合膜,并研究了紫外光照射条件下该复合膜的光催化降解情况.结果表明,该纳米复合膜的光催化降解是一个氧化断链过程,经紫外光照射310 h后失重率达到55%,是PVC-TiO_2复合膜的2倍,是纯PVC膜的3.5倍,说明草酸的掺杂可以促进PVC-OA-TiO_2复合膜更快地被光降解.草酸作为一个良好的电子给体,能不可逆地与TiO_2表面产生的空穴或表面羟基反应,抑制电子和空穴的复合,从而显著提高PVC-OA-TiO_2的光催化降解速率.     

电荷转移配合物(C7H10NO)3[PW12O40]·6H2O的合成、性质及晶体结构

以十二钨磷酸和对甲氨基苯酚硫酸盐为原料合成了组成为(C7H10NO)3[PW12O40].6H2O的新型电荷转移配合物,通过元素分析、红外光谱、溶液紫外-可见光谱、固体漫反射光谱、X光电子能谱、循环伏安、热重-差热分析和X射线单晶衍射对其进行了表征.配合物晶体属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数:a=1.504 84(16)nm,b=2.966 8(3)nm,c=1.504 84(16)nm,β=117.82°,V=5.941 8(11)nm3,Dc=3.753 g/cm3,Z=4.结构分析表明,化合物分子由1个杂多阴离子,3个C7H10NO 阳离子和6个结晶水分子组成.电子光谱显示,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中或固态情况下有机底物和杂多阴离子间存在电荷转移作用.热分析表明配合物的热分解分3步进行,其杂多阴离子分解温度为588.4℃.     

天然聚多糖结构化食品级乳液的制备与表征

以食用玉米油为油相,采用SPG膜(shirasu porous glass)高压均质器制备了稳定的乳球蛋白乳液,并利用界面静电沉积作用制备了乳球蛋白-海藻酸-壳聚糖结构化乳液体系.利用静态光散射和光学显微镜表征了结构化乳液的粒径、电位和微观结构.实验结果显示,SPG膜能制备出均一的乳液颗粒(7.8±0.1)μm;天然聚多糖经过界面静电沉积在乳液颗粒界面形成的复合多层结构改善了蛋白质乳液的稳定性;通过改变天然聚多糖的浓度,可以得到稳定的结构化食品级乳液.     

基于多体摄动理论的CaO电子能带结构及光吸收谱的研究

使用多体摄动理论研究了碱土金属氧化物CaO的电子激发态和光吸收谱. 运用GW近似方法来改进DFT对电子交换关联的处理, 并计算了CaO电子能带结构. 考虑到电子与空穴的相互作用, 运用二粒子格林函数理论来求解Bethe-Salpeter方程, 计算电子-空穴激发态, 并在此基础上计算光吸收谱. 计算结果CaO能隙为7.0eV, 与实验结果7.1eV符合很好; 并且CaO光吸收谱的理论结果与实验数据也相符合.     

铁掺杂氮化碳的制备及其可见光催化性能

以尿素和硝酸铁为原料,采用浸渍法制备了不同Fe掺杂量的氮化碳复合催化剂,通过X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱等分析手段对催化剂进行了表征.结果表明,Fe的引入并未改变氮化碳的石墨相结构,且有效降低了氮化碳催化剂的禁带宽度,拓宽了催化剂对可见光的响应范围,提高了催化剂对可见光的利用率.光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,不同Fe掺杂量复合催化剂的光催化活性明显优于单纯的氮化碳催化剂,其中以硝酸铁与氮化碳质量比为15%的掺杂量为最佳,反应6h降解率达到81.7%,4次循环使用后,催化剂稳定性较好.此外,该体系的光催化机理研究表明,O·-2是光催化体系中的主要活性物种.     

Ru_3(CO)_12光助催化TiCl_3还原水产氢的研究

水溶液中以Ru_3(Co)_12为光敏催化剂,TiCl_3为电子给体,组成复合体系。在450瓦高压汞灯照射下研究了该体系的还原水产氢功能,提出了可能的光反应机理。     

稀土钙钛矿型复合氧化物SmCoxFe1—xO3体系结构研究

钙钛矿型复合氧化物ABO_3由于其特殊的性能历来为固体物理学家与化学家所嘱目.本文借助XRD、IR、XPS等手段考察了S_mCo_xFe_(1-x)O_3体系的性质,研究了铁掺入B位后对该钙钛矿复合氧化物整体性质的影响.1 实验部分1.1 样品制备 将钴、铁、钐的硝酸盐溶液按化学计量配比混合蒸干,并使其分解,然后研磨,于800℃氧气氛中灼烧8小时,自然冷却至室温制得S_mCo_xFe_(1-x)O_3体系样品.1.2 结构测定 结构测定在日本理学D/MAX_3B型X射线行射仪上进行,用Cu～K_α辐射,高压40KV,电流30mA,扫描速度10°/min,取样间隔0.02°在2θ为20—70范围内收集该体系样品的衍射强度数据.红外光谱测定用KBr混合压片法制得样品,在Pekin-Elemer683红外光谱仪上测定.X光电子能谱测定用英国VG公司ESCALABMKⅡ型电子能谱仪,Mg—K_α射线(1253.6eV)为激发源.表面电荷效应对结合物的影响用污染的碳峰(Cs=284.50eV)进行校正.     

人原始生殖细胞的分离和体外培养

从4～10周龄药物流产胚胎的生殖嵴和肠系膜组织中分离原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs),培养在添加人重组白血病抑制因子(rh LIF)、人重组碱性成纤维细胞生长因子(rh bFGF)和Forskolin的小鼠饲养层细胞上.经过4～7 d培养,PGCs形成典型的鸟巢状集落.集落在传代过程中保持碱性磷酸酶活性,且胚胎阶段性特异抗原1(SSEA-1)、胚胎阶段性特异抗原3(SSEA-3)免疫荧光染色呈阳性.具有分化潜能的PGCs能在体外连续传代培养12代.结果表明从药物流产胚胎中分离的人类PGCs可以在体外培养成为具有分化潜能的多能性干细胞.