Controllable preparation of nanosized TiO_2 thin film and relationship between structure of film and its photocatalytic activity

~~Controllable preparation of nanosized TiO_2 thin film and relationship between structure of film and its photocatalytic activity@魏刚$College of Material Science and Engineering,Beijing University of Chemical Technology! Beijing 100029,China @张元晶$College of Material Science and Engineering,Beijing University of Chemical Technology! Beijing 100029,China @熊蓉春$College of Material Science and Engineering,Beijing University of Chemical Technology! Beijing 100029,China~…     

纳米TiO2膜的可控制备及膜结构与光催化活性的关系

以钛醇盐为原料, 普通玻璃管为载体, 制备了纳米TiO2薄膜和固定床型光催化反应器. XRD, AFM以及厚度分析表明, 通过工艺的优化可以实现纳米TiO2薄膜的可控制备. 在优化工艺条件下, 薄膜中TiO₂为锐钛矿型; 晶粒度为3~4 nm, 颗粒度为20~80 nm且大小可控; 单层膜的厚度为纳米级, 在纳米膜层上增加的膜层, 其粒子尺寸及膜厚仍可控制在纳米级, 从而并可以有效地防止薄膜龟裂. 采用UV-Vis吸光光度法对罗丹明B降解作用的试验结果表明, 反应器中纳米TiO₂薄膜的光催化活性与TiO₂的粒径有很大关系: 当粒径在20~30 nm时, TiO₂薄膜的光催化活性很高, 表现出明显的量子效应; 当粒径超过60 nm时, 光催化活性显著降低. 膜的光催化活性不随膜层数及总厚度的增加而降低的实验结果说明, 纳米TiO₂薄膜对紫外光的透过无不良影响.     

Q235钢板对半球形头弹抗侵彻特性

利用轻气炮进行了半球形头杆弹正撞击单层板和等厚接触式三层板的实验, 得到了这两种结构靶体的初始-剩余速度曲线以及弹道极限。采用ABAQUS/EXPLICIT数值模拟软件对杆弹撞击金属板的过程进行了数值模拟研究, 通过对比数值模拟和实验结果, 验证了数值模拟材料模型和参数的有效性。研究了靶体结构对抗侵彻特性的影响, 并分析了弹体对靶体的撞击过程。研究结果表明:多层板的弹道极限高于等厚单层板。单层板主要失效模式为剪切, 而多层板的主要失效模式为整体的蝶形变形和局部的盘式隆起。对于多层板, 靶板具体的失效模式与其在靶中位置相关。     

一种以三聚氯氰为桥基的新型小分子功能活性染料的合成

以对氨基苯甲酸甲酯和水合肼为原料,经酰胺化反应制得对氨基苯甲酸甲酰胺,进一步与水杨醛通过还原氨化反应生成席夫(1）;以罗丹明B和水合肼为原料,1经闭环反应制得罗丹明B酰肼（2）; 2在四氢呋喃溶剂中与三聚氯氰经缩合取代反应生成一缩产物（3）; 3进一步在四氢呋喃中与1于45~50 ℃回流6 h,经取代反应生成二缩产物,其结构经¹H NMR, MS, IR和元素分析表征。     

Dip-pen刻蚀技术直接构建聚-L-赖氨酸纳米结构

Dip-pen纳米刻蚀技术(简称DPN技术)为在目标基底上沉积一个有序或连续的图案提供了一条简单而有效的途径,DPN技术是一种直接书写的扫描探针刻蚀技术,它使用原子力显微镜探针针尖,在一定的驱动力下,直接将化学试剂“墨水”转移到目标基底上．近年来,利用DPN技术已经成功地实现了多种“墨水一基底”组合。     

冲击加载对植物种子萌发率的影响

为分析冲击加载对植物种子萌发率的影响,利用轻气炮加载装置,对2种典型植物种子(苜蓿草种子和萝卜种子)进行飞片撞击实验。采用非显性有限元分析软件ANSYS AUTODYN,模拟盖板的变形以及冲击波在凹槽内的传播。通过测定实验后收集到的植物种子的萌发率,得到苜蓿草种子和萝卜种子的萌发率随峰值压力变化的关系。在385MPa的峰值压力作用下,苜蓿草种子和萝卜种子的相对萌发率分别降为65.4%和6.1%。分析表明,实验中的种子破损是影响萌发率的次要原因。     

双探针基团（DPG）聚氰分子对Al3+识别机理研究

铝在人体中的代谢极其缓慢,摄入的铝会在体内不断积累,而异常浓度的Al^3+会破坏中枢神经系统,导致严重的神经性疾病,因此如何高效灵敏地检测Al^3+至关重要。荧光探针因具有携带方便、检测快速简单、价格低廉、选择性好等显著优点被广泛用于分析检测金属离子。大量研究中对于Al^3+的检测都是以单探针基团(single-probe group,SPG)分子以1∶1,2∶1,3∶1等进行配位。本文研究了一种活性三聚氯氰作为连接桥基团,罗丹明B酰胺和席夫碱衍生物对氨基苯甲酰水杨酸作为双探针基团(dual-probe group,DPG)的聚氰分子(RBCS),其采用易于控制的热动力学方法一步法制备得到。固定RBCS+Al^3+的浓度总和为20μmol·L^-1,改变二者的浓度比,通过Job-plot光学实验研究表明当离子占总浓度的比例在约0.68时578 nm处的荧光强度达到最高值,表明RBCS与Al^3+之间主要以1∶2进行配位。通过MALDI-TOF-MASS研究发现,相比无Al^3+的谱图,RBCS-Al^3+在900.07附近出现的新峰进一步验证了该DPG聚氰分子(RBCS)和Al^3+是以1∶2发生络合。通过探针RBCS(10 mg)中加入0,0.5,1,2,3当量Al^3+后的1H NMR滴定实验,对比特征H位置的变化,详细研究出RBCS对Al^3+的识别机理。研究表明当Al^3+存在时,Al^3+与RBCS上罗丹明酰胺部分羰基O,胺基N和三氰上N发生络合导致罗丹明酰胺开环,同时席夫碱部分的亚胺基团的N以及羧酸根和酚基的两个O也分别和Al^3+结合,使得CN键得到固化,整体的共轭性增加,从而产生荧光。综上所述,该聚氰分子(RBCS)可作为识别Al^3+的双探针基团分子。在365 nm紫外灯照射下RBCS-Al^3+表现出橙红色荧光,并随着Al^3+浓度的增加荧光逐渐增强。通过对RBCS光学性能测试条件的优化,最终选定在乙醇/水(99/1,V/V)溶液进行光学性能研究。通过荧光滴定实验测试了在激发波长557 nm,发射波长578 nm下RBCS(10μmol·L^-1)对不同浓度Al^3+(0.01~8 eq)的荧光强度变化,并对数据做线性回归处理,方程为y=32.3360+65.3641x,R2=0.9933,线性范围为1~10μmol·L^-1。通过3σ/k算得RBCS对Al^3+的检出限为15.0 nmol·L^-1。本研究可为设计DPG分子用于金属离子的检测提供参考。