离子掺杂氧化锌光催化纳米功能材料的制备及其应用

氧化锌是一种氧化还原电位高、激子结合能大（~60 meV）、物理和化学稳定性较好、廉价且无毒的半导体光催化剂。本文综述了掺杂氧化锌光催化剂的掺杂离子类型、制备方法、光催化效果及其作用机理。掺杂氧化锌的离子类型主要包括非金属离子单掺杂、金属离子（包括过渡金属离子和稀土金属离子）单掺杂和双离子共掺杂。离子掺杂后可在氧化锌晶格中引入更多的氧空穴或缺陷,为光致氧化反应提供更多的活性位点;或者引入杂质能级,扩大光吸收范围,增强可见光吸收能力。同时,掺杂的离子也可作为电子捕获中心,阻止光生电子-空穴对的复合,从而提高氧化锌光催化剂的性能。此外,文中还对掺杂氧化锌光催化剂在有机污染物降解、抗菌和光催化制氢等方面的应用进行了系统概述,并对其发展趋势作了展望。     

Cu_xZn_（1-x）O纳米复合物的制备及其抗菌性能

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Cu2＋掺杂纳米ZnO复合粉末（CuxZn1-xO,x=0.02,0.05,0.08,0.10）,用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等表征了样品的物相、结构和形貌.结果表明纳米CuxZn1-xO粒子为六角纤锌矿结构,平均晶粒尺寸为25~35 nm.该纳米复合粉末对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌具有强效抗菌性能,且随Cu2＋掺杂浓度的增加抗菌性能增强.其中,Cu0.1Zn0.9O对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的最小抑菌浓度分别为50,50,25 mg/L.该纳米复合粉末的抗菌性能明显优于普通无机抗菌剂.     

问题生成性探究在化学实验教学中的尝试

结合具体案例探讨了在化学实验教学中进行问题生成性探究的尝试,先进行验证性实验或是根据教材的模仿探究实验,再针对第一次实验中生成的问题尝试重新设计探究性实验,以更好地培养学生探究精神和创新能力。     

傅里叶变换红外光谱法应用于中药砂仁真伪鉴别的研究

为了直接准确地鉴别砂仁及其伪品的真伪, 采用傅里叶变换红外光谱法直接测定砂仁及其伪品的红外光谱。结果阳春砂、绿壳砂、海南砂的红外光谱差别不大,而砂仁与其伪品红壳砂仁、海南假砂仁、华山姜及山姜的红外光谱吸收差别较大。对同一批次的不同样品进行了重复性试验,二阶导数傅里叶变换红外光谱正峰值的峰位一致率检验结果无显著性差异存在,说明可以采用FTIR法直接、快速、准确地对阳春砂、绿壳砂、海南砂与其伪品红壳砂仁、海南假砂仁、华山姜及山姜进行区别鉴定。     

铜(Ⅱ)配合物与DNA作用的光谱法研究

采用紫外光谱和荧光光谱研究了配离子[Cu(A)₂]2＋(其中A=邻菲络啉(phen),联吡啶(bpy),乙二胺(en))与小牛胸腺DNA的相互作用。实验发现配合物的存在使DNA碱变性的pH增大,变性后增色效应减小。EB-DNA体系的荧光强度随[Cu(phen)₂]2＋的加入迅速减弱。在DNA存在下,配离子被猝灭剂[Fe(CN)₆]4-的发光猝灭程度减小。进一步研究了配体分子平面的大小对配合物与DNA作用的影响。结果表明,铜配合物与DNA之间发生了插入作用,且该作用随配体芳环平面的减小而减弱, 即[Cu(phen)₂]2＋＞[Cu(bpy)₂]2＋＞[Cu(en)₂]2＋。     

Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)金刚烷胺Schiff碱配合物的合成、表征及抗菌活性

由金刚烷胺缩水杨醛Sch iff碱配体(C17H21NO,以HL1表示)和金刚烷胺缩邻香兰素Sch iff碱配体(C18H23NO2,以HL2表示)分别与UO2(Ac)2.2H2O和Th(NO3)4.4H2O作用,合成了四种新的配合物(1)[UO2(Ac)2(HL1)4].1.5H2O,(2)[UO2(Ac)2(HL2)].1.5H2O,(3)[Th(NO3)4(HL1)2].H2O,(4)[Th(NO3)4(HL2)2].H2O.用元素分析、摩尔电导、红外光谱和热重分析进行表征;并对所合成的配合物在DMF中进行了抗菌活性的初步测定,研究表明铀(Ⅵ)配合物有一定的抗菌活性,而钍(Ⅳ)配合物则无抗菌活性.     

Fe(Ⅲ)-5-Br-PADAP络合物光化学还原反应的研究

研究了溶液酸度、光强度、有机酸及其浓度对Fe(Ⅲ)-5-Br-PADAP络合物光化学还原反应的影响,并对该光化学还原反应的机理作了初步探讨.结果表明,在pH为5.5的HAc-NaAc缓冲溶液中,Fe(Ⅲ)-5-Br-PADAP络合物的光化学还原反应速度较快;光强度增加,该光化学还原反应速度加快;甲酸等有机酸能加速该光化学还原反应;乙二酸、丙二酸能明显抑制该光化学还原反应;能促进反应的有机酸浓度增加,该光化学还原反应的速度加快.     

基于连续小波变换FTIR鉴定青葙子及鸡冠子的研究

借助OMNI采样器,应用傅里叶变换红外光谱方法直接、快速、准确地测定青葙子及其伪品鸡冠子的红外光谱。利用连续小波变换对真伪品的红外光谱进行放大处理,以有效突出真伪品间的红外光谱差异程度,从而提高鉴定正确率。采用对信号奇异性具有良好探测能力的Morlet小波做小波母函数,对青葙子真伪品的红外光谱进行若干尺度的一维连续小波变换,在各个尺度下观察青葙子的真伪品的红外光谱的差异程度,从中选择一个差异程度最为明显的尺度来区分青葙子真伪品。结果表明：基于连续小波变换的傅里叶红外光谱分析方法能够有效鉴别同科同属不同种植物中药材。     

杭白菊与野菊花的微量元素比较研究

采用火焰原子吸收光谱法对同属不同种菊科植物杭白菊及野菊的Ni,Zn,Mn,Cu,Mg,Fe,Ca和Pb等无机元素进行了分析测定。该方法的加标回收率为94.20%～110.50%,RSD＜4.12%,具有良好的准确度和精密度。结果表明：杭白菊中的Ni,Zn,Fe,Pb的含量较高,而野菊花的Mn,Ca含量较高。此测定结果可为探讨杭白菊和野菊花中元素含量与其药效的相关性提供科学数据。     

基于白术FTIR的径向基函数神经网络鉴别研究

为了鉴定白术及其伪品,采用径向基函数神经网络(RBF)分别测试了白术及其伪品的傅里叶变换红外光谱。采用36个样本作训练集,27个样本作检验集,用各种模式的BPF进行了监督性训练。当训练目标误差平方和定为0.01时,各类RBF对训练集中白术样本识别的正确率均为100%,但对检验集样本识别的结果各不相同,其识别的正确率与隐含层节点数S₁有关。发现当S₁较大时,识别正确率反而下降,可能此时网络的非线性程度过高,使其不适合于该类样本集的训练。线性—线性型RBF识别的结果随S₁的变化不是很大,但识别的正确率不高,基本在85%左右。非线性—线性型RBF识别的结果最佳。当S₁为3时,其识别正确率超过了97%。因此该法可用于简便、快速、准确地识别白术及其伪品。