原位合成稳定的Ti3+自修饰介孔TiO2光催化剂在环境净化中的应用

半导体光催化剂TiO2因具有绿色环保无污染、化学稳定性好及可实现稳定产氢等优点而广泛应用于光解水、废水处理和空气净化等领域.然而,锐钛矿相TiO2禁带宽度约为3.2 eV,仅对紫外光响应.而在太阳光中,44%左右为可见光,紫外光仅占不到4%.为了提高TiO2对太阳光的利用率和在可见光照射下的光催化活性,近年来人们采用掺杂金属/非金属离子以及与可见光催化剂复合等方法对TiO2进行改性.但是这些离子掺杂的方法会不可避免地在TiO2晶格中形成结构缺陷,这些结构缺陷作为光生电子和空穴的复合中心不利于电子和空穴分离.最近研究表明,通过Ti3+自掺杂可以很好提高TiO2可见光催化活性,但是目前制备Ti3+掺杂TiO2的方法较复杂,形成的Ti3+掺杂易在表面积聚而被进一步氧化,影响其光催化稳定性,不利于实际应用.因此,开发具有良好电子-空穴分离效率的可见光催化剂引起了广泛的研究兴趣.本文通过原位自掺杂Ti3+来提高TiO2可见光光催化活性.以TiCl3为钛源, H2O为溶剂, F127为软模板,采用溶剂挥发诱导自组装的方法制备了蠕虫状Ti3+自掺杂的介孔TiO2.采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、紫外-可见漫反射(UV-vis)、透射电子显微镜和电子顺磁共振(EPR)对所制备样品结构、结晶度和形貌等进行了表征分析.通过控制表面活性剂用量和焙烧温度优化了Ti3+自掺杂介孔TiO2的光催化活性.结果表明,在模拟太阳光照射下,所制样品对气相光催化氧化NO和水相降解有机染料亚甲基蓝表现出优异的催化性能和稳定性. Ti3+自掺杂介孔TiO2有效扩展了催化剂的光吸收范围,提高了光生电子空穴的迁移效率.其优异的光催化活性和稳定性主要归因于掺杂在TiO2骨架中的Ti3+和所合成催化剂多孔性之间的协同效果.固体UV-vis结果表明,所合成的TiO2具有很好的可见光响应,主要归因于在TiO2材料合成过程中,部分Ti3+未被完全氧化, Ti3+掺入可以有效降低TiO2的禁带宽度.通过计算可知合成的TiO2禁带宽度为2.7 eV.通过低温EPR测试进一步证明了Ti3+的存在,而且Ti3+主要掺杂在TiO2体相中. N2物理吸附结果表明,随焙烧温度不断提高,所得产物的比表面积先增加后减少,当焙烧温度在500 oC时,比表面积最大,但至550 oC时,比表面积、孔径和孔体积增大,表明催化剂的孔结构被破坏.表面活性剂F127的用量对样品比表面积和孔径大小也有影响,当其用量为0.54 g时,所得产物的比表面积最大.我们将所合成的TiO2应用于污染气体NO的氧化,考察了焙烧温度和表面活性剂用量对光催化剂性能的影响.结果表明,当表面活性剂用量为0.54 g,焙烧温度为500oC时,所制催化剂在模拟太阳光和可见光照射下都表现出最好的NO去除转化率.将使用过的催化剂离心洗涤后进行连续反应3.5 h,依然保持很高的NO去除转化率.催化剂高活性及稳定性的主要原因是Ti3+的掺杂将TiO2光响应范围拓展到可见光区域,且Ti3+掺杂和介孔结构之间的协同作用有利于促进光生电子和空穴的分离.当催化剂在低于500 oC焙烧时,所得催化剂结晶度较低,不利于光生电子-空穴的分离,而高温焙烧则会导致催化剂介孔结构遭到破坏,不利于NO气体吸附和产物脱附.表面活性剂对催化剂活性影响较小,在可见光照射下催化剂均表现出很好的光催化活性.此外,该Ti3+自掺杂介孔TiO2在液相条件下对有机染料亚甲基蓝也表现出很好的去除效果,可见光照射2 h,亚甲基蓝去除率接近100%.     

1-取代哌啶-4-酮芳甲酰腙的合成及其抗白血病活性

以取代苄胺或伯胺为原料,依次经过Michael加成、Dieckmann缩合、水解脱羧、酰腙化反应合成了10个未见文献报道的1-取代哌啶-4-酮芳甲酰腙9a～9j,化合物结构经1H NMR,IR,MS和元素分析确证.初步的生物活性测试表明,部分化合物能有效抑制白血病K562细胞的增殖,具有潜在的抗白血病活性.     

水溶性CoFe2O4磁性纳米粒子的制备和磁性研究

采用溶剂热法,分别以FeCl3· 6H2O和CoCl2·4H20为铁源和钴源,二甘醇和二乙醇胺为溶剂和配位剂,制备了水溶性CoFe2O4纳米粒子.采用TEM、XRD、FTIR光谱、热重-差热分析等技术对所得纳米粒子进行表征,并研究了材料的磁学性质.结果表明,这种铁酸钴纳米粒子具有超顺磁性,饱和磁化强度M.达53.2em...     

四氢吡啶并[4,3-d]二氢嘧啶酮衍生物的合成及其初步抗癌活性测定

为寻找新型抗癌药物的先导化合物,设计合成了16种未见文献报道的四氢吡啶并[4,3-d]二氢嘧啶酮衍生物2a～2p,结构经1H NMR,IR,MS,元素分析确证.初步的生物活性测试结果表明,在100μg/mL浓度下,目标化合物对白血病K562细胞的增殖表现出显著的抑制活性,对卵巢癌HO-8910和肝癌SMMC-7721细胞系的增殖也表现出一定的抑制活性.     

碳酸钙在溶液中的演化机理

以EDTA作为添加剂,在CaCl₂/NaCO₃混合液中采用共沉淀法制备了碳酸钙,并探讨它在母液中的演化机理. 热力学和动力学计 算表明虽然形成无定形碳酸钙(ACC)的驱动力小于方解石和球霰石,但在共沉淀反应的初始阶段ACC的形核速率高于方解石和球霰石. 随着陈化时间的延长,最新生成的碳酸钙成为球霰石和方解石异相形核的活性点. 通过SEM发现ACC和球霰石在母液中通过溶解-再结晶机理转化成方解石. 此外,EDTA添加剂不仅提高了ACC和球霰石的稳定性,而且有助于碳酸钙在母液中陈化7天后转化成长棒状、菱形的方解石晶体. 如果将碳酸钙放置在空气介质中,ACC和球霰石也可以通过溶解-再结晶反应转化成方解石,但其转化速率低于溶液介质.     

仿生无机纳米材料改造生物体的研究进展

在进化的过程中,生物体学会了利用材料来改造自身以适应环境的变化。自然界中的一些生物体可以通过生物矿化合成无机纳米材料为自己提供保护或其他特殊功能。但是自然界中还有部分生物体不具备生物矿化功能,受到自然界生物体利用纳米材料的启发,科学家们开始尝试通过人工赋予生物体纳米材料来对其进行改造。本文就基于生物-材料界面复合技术的纳米材料对生物体的改造,依次从调控机制、改造方法、功能应用等方面做了系统的阐述,重点介绍了通过仿生矿化对生物体进行纳米改造的研究进展,对仿生无机纳米材料改造生物体的领域现状做了分析和总结,并且对该领域的发展前景进行了展望。     

硫唑嘌呤在银电极表面吸附的SERS光谱表征

本文借助于表面增强拉曼散射(SERS)技术, 对硫唑嘌呤(AZA)分子在银表面的吸附行为及其变化特征进行了研究。研究结果表明, AZA 分子在银表面的吸附位点是嘌呤环上3位的氮原子。进一步研究发现, 其吸附取向随着溶液pH 的改变而发生变化。这一转变过程通过 AZA 分子的 SERS 特征谱峰的强度有规律的显著变化而得以表征。     

普鲁士蓝膜修饰铂电极的现场拉曼光谱电化学表征(英文)

采用现场拉曼光谱电化学技术表征了普鲁士蓝膜修饰铂电极的循环伏安过程 .结果显示 ,随着修饰膜的微观结构由普鲁士蓝向普鲁士白或相反过程转化 ,表征两种不同结构的拉曼特征振动谱峰及其强度变化呈现出明显的可逆特征 .     

超氧化物歧化酶在以促进剂修饰的金电极上的电化学行为

应用循环伏安法探索了超氧化物歧化酶在Ｌ－半胱氨酸、组氨酸和精氨酸等氨基酸修饰的金丝电极上的电化学行为。实验结果表明,Ｌ－半胱氨酸是超氧化物歧化酶的有效促进剂。组氨酸和精氨酸则对超氧化物歧化酶氧化过程池不同程度的促进作用。此外,还讨论了４,４－二硫基联吡啶对超氧化物歧化酶电子传递过程的促进作用。     

铈(Ⅲ)-氨基酸-咪唑三元配合物的表征和循环伏安行为研究

合成了铈（Ⅲ）－色氨酸－咪唑和铈（Ⅲ）－苯丙氨酸－咪唑三元配合物,对配合物进行了元素分析、摩尔电导测试、热重－差热分析及红外光谱分析,确定了配合物的组成和成键特征,并用循环伏安法研究了铈（Ⅲ）离子、铈（Ⅲ）与氨基酸及咪唑混合溶液、铈（Ⅲ）二元及三元配合物在玻碳电极上的电化学行为。实验结果表明,在－０．１０～１．１０Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）电位扫描范围内,两种铈（Ⅲ）三元配合物显示了安全不可逆的电子迁移过