不同形貌WO3的水热合成及其在水处理中的应用研究

三氧化钨(WO₃)以其较窄的带隙,成为继二氧化钛(TiO₂)之后颇具发展潜力的n型半导体光催化剂.本文采用水热合成法,通过调控反应参数,如原料组成、沉淀时间等,合成了不同形貌和晶型的WO₃;采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附-脱附(N₂ adsorption-desorption)等表征了所合成的WO₃产品,发现原料组成、沉淀时间等条件对WO₃的晶型和形貌都有影响;研究了所合成的WO₃产品去除水中亚甲基蓝染料污染物的性能,结果表明,所制备的WO₃对水中亚甲基蓝具有较好的去除效果,去除率可达97%.     

空心微球表面定向生长TiO2纳米棒及其光催化性能研究

通过表面溶胶-凝胶处理和水热反应成功制备出包覆有二氧化钛纳米棒的复合空心微球. 用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等表征了所得产品, 探索了水热反应时间、煅烧时间对产物形貌和结构的调控作用, 并对产物光催化降解亚甲基蓝进行了研究. 结果表明, 所制备的表面包覆有二氧化钛纳米棒的复合空心微球在紫外光照射下可将亚甲基蓝完全降解. 该材料质轻, 可浮于水面, 有望成为一种新型光催化剂, 应用于治理水体表面的大面积污染.     

二氧化钛纳米棒在空心微球表面的定向生长

通过表面预处理和水热法开展了用二氧化钛包覆空心微球的研究, 用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等表征了所得产品, 并探索了各种反应参数对产物形貌和结构的调控作用. 实验结果表明, 空心微球的表面溶胶-凝胶预处理至关重要. 采用表面溶胶-凝胶技术预处理空心微球表面, 然后在一定条件下进行水热反应, 我们在空心微球表面上成功地包覆了垂直于微球表面并紧密排列的锐钛矿型二氧化钛纳米棒. 该材料质轻、耐腐蚀, 有望成为一种新型光催化剂, 应用于治理水体表面的大面积污染.     

离子对内电子转移型染料阴离子-翁盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘翁盐光物理, 光化学性质的影响。观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在, 如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子, 溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质, 而且影响它们之间的平衡关系, 进而影响离子对体系的物理化学性质。染料母核和碘翁阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响。光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大, 反应速度越快。用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究, 为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考。     

碘鎓盐/胺光引发聚合体系的初级反应研究

碘鎓盐/胺复合体系,用作自由基光敏聚合的引发剂具有良好的效果^[1],但是关于碘鎓盐和胺相互作用产生有引发活性的自由基的光化学反应机制尚不清楚。     

基于季铵盐改性SiO2空心球的抗菌/减反增透双功能薄膜的制备和研究

兼具减反增透和抗菌性能的双功能薄膜在医疗健康领域具有很重要的应用前景.然而，关于此类薄膜的研究尚且屈指可数.本工作选取最长烷基链为C₁₈的季铵盐为抗菌剂，通过化学键合方式改性酸催化SiO₂溶胶液并与空心球纳米粒子溶胶液复合.然后，采用浸涂法制备出具备抗菌和减反增透双功能的薄膜.通过调节上述两种溶胶液的混合比例，对薄膜的光学性能进行了优化.其中，涂覆最优薄膜的玻璃基底在可见光区域内（400~800 nm）展现出优异的透光性能（T_max=99.2%，T_ave=98.6%）.该方法操作简单，无需经过高温热处理，易于大面积制备，具有潜在的应用前景.     

水环境中六六六和汞的富集分离

污染物富集分离是环境样品前处理过程中的关键环节,对污染物分析监测的准确性和灵敏性至关重要。目前,有效的富集分离仍然是环境分析的瓶颈问题。本文以水中典型的有机污染物六六六和无机污染物汞为对象,结合近期最新的研究报道,概述了水体环境中六六六和汞富集分离的研究新进展,就环境纳米材料在富集分离过程中的应用提出了存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

用金纳米粒子修饰硅纳米线及复合结构的光谱性质研究

在溶液中以正己硫醇作稳定剂, 利用HAuCl4与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载金纳米粒子(AuNPs). 通过调整HAuCl4的浓度, 得到了AuNPs粒径从3.2到7.0 nm的AuNPs/SiNWs复合结构, 并对这种复合结构进行了紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究. 紫外-可见吸收光谱研究表明, 负载不同粒径的AuNPs的SiNWs在530～580 nm间有明显的由AuNPs表面等离子体共振引起的吸收, 且随着AuNPs粒径的增加, 该吸收峰发生红移. 负载前后的荧光光谱表明, 在红光和绿光区负载AuNPs的SiNWs的荧光峰与HF处理后SiNWs的荧光峰峰形相当, 峰位变化不大; 但在蓝光区, 不同于HF处理前后SiNWs的发射峰(464 nm左右), 负载了AuNPs的SiNWs在423 nm的位置处出现了强荧光峰, 这个峰是AuNPs费米能级的电子与sp或d带的空穴辐射复合产生的.     

涂覆在堇青石上的负载贵金属催化剂催化氧化甲醛的性能研究

将催化性能优异的负载贵金属催化剂与拟薄水铝石(Al OOH)溶胶混合,制备得到均匀的料浆,采用料浆涂覆法将其负载到堇青石蜂窝陶瓷基体上,考察了Al OOH含量对涂层形貌、负载量、涂层牢固度的影响,并对合成的整体式催化剂进行催化氧化甲醛性能测试。结果表明,合成的负载贵金属催化剂Pt粒子粒径为1.14nm时,可在17℃完全降解甲醛;涂覆过程中Al OOH含量越高,载体负载量越大,但过高易导致孔道堵塞,涂覆不均和涂层龟裂;超声振荡测试表明,Al OOH含量对涂层牢固度影响不大,当Al OOH含量为8(wt)%时,负载型蜂窝陶瓷的催化效果和涂覆效果最佳,可以在60℃下完全降解甲醛。     

曙红染料-碘鎓盐复合体系的光化学性质和引发丙烯酸酯光交联的效果

合成了曙红(EO)二苯基碘鎓盐(DPIO)复合光引发体系,其光响应范围可至可见光区,最大吸收527nm。曙红鎓盐体系无暗反应,但在可见光作用下,由于光诱导电子转移敏化反应使染料发生漂白作用和鎓盐裂解产生活性自由基,由此可引发环氧6101双丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯的光固化。光固化速度与复合体系的结构组成有关,其中曙红双盐(EO(Ph_I)_2)比曙红单盐(EO(Ph_2I))具有更高的引发效率;在同样条件下双分子体系(EONa_2+Ph_2I+BF_4~-)不能引起交联反应。