氧化锰催化氧化甲醛的研究进展

甲醛是一种常见的室内污染物,严重威胁着人类的身体健康。氧化锰催化氧化甲醛是近年来发展起来的一种有效治理甲醛的方法,具有价廉、有效和环保的特点。本文从氧化锰催化氧化甲醛的机理、影响其催化效率的因素及氧化锰催化剂的改性研究等方面综述了利用纳米氧化锰催化降解甲醛的研究进展,并展望了纳米氧化锰材料催化降解甲醛的发展方向和应用前景。     

离子对内电子转移型染料阴离子-鎓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(钅翁)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(钅翁)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.     

层层自组装结合后处理制备耐磨超亲水增透纳米粒子涂层

通过层层自组装方法制备的二氧化硅纳米粒子涂层由于具有增透、超亲水的良好性质, 引起了广泛关注. 然而, 这种涂层的耐磨性往往达不到实际应用的要求. 本工作尝试通过后处理来增强涂层耐磨性. 首先采用自制二氧化硅纳米颗粒, 聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS), 通过层层自组装制备了PDDA/SiO₂纳米粒子涂层, 其中(PDDA/SiO₂)₆涂层透过率最高. 随后将(PDDA/SiO₂)₆涂层依次经过124 ℃水热处理1 h和700 ℃快速淬火200 s处理, 得到同时具有超亲水性和增透性的涂层, 其中(PDDA/SiO₂)₆涂层在可见光范围内最大透过率高达99.0%. 实验表明, 这种后处理也极大地提高了涂层的耐磨性.     

贵金属纳米粒子/硅纳米线复合纳米材料的制备及其催化性能研究

以十二烷基硫酸钠(SDS)作为保护剂, 利用贵金属阳离子(Mⁿ⁺)与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)之间的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载了贵金属纳米粒子. 通过调控SDS/Mⁿ⁺物质的量比、反应物浓度、反应温度等实验参数, 制备出了金属纳米粒子粒径均一且负载密集的AuNPs/SiNWs, PtNPs/SiNWs复合材料. 将AuNPs/SiNWs复合材料应用在亚甲基蓝的还原反应, 实验结果显示, 60 min内AuNPs/SiNWs可以将55%的亚甲基蓝还原, 表明AuNPs/SiNWs具有良好的催化活性. 这种复合材料易于从反应溶液中分离出来, 可以实现纳米催化剂的循环使用.     

纳米银胶体颗粒制备新方法及其荧光增强效应研究

在纳米银胶体颗粒的制备中引入固相分散基体——天然纤维素,利用其表面丰富的羟基、醚基等含氧基团,均匀吸附银离子后,浸入低浓度硼氢化钠,经历脱附、还原过程生成银纳米颗粒的胶体溶液.与经典制备方法相比,反应过程温和且无需添加任何稳定剂,所制得的银纳米颗粒细小、均一、稳定性高.荧光增强实验表明,由于消除了大分子稳定剂的阻碍,胶体溶液在较低浓度下即可获得很好的荧光增强作用.     

碘鎓盐/胺体系基态和激发态的光谱研究

研究了碘鎓盐与胺在基态和激发态的相互作用,观察到它们形成以鎓盐为电子受体和胺为电子给体的基态和激发态电荷转移络合物。测定了二苯基碘鎓盐和三乙胺形成的络合物组成为1:1分子比,其缔合常数和克分子吸收系数分别为2.2×10mol^-1和2.8×10³mol^-1·1·cm^-1。实验结果表明,随着胺的给电性增加,电荷转移络合物的吸收波长红移,胺的空间体积增大,由于空间障碍,电荷转移络合物的克分子吸收系数下降。     

聚二甲基硅氧烷封装石墨烯基柔性红外探测器的制备及其应用

采用热还原法在不同退火温度（从100到1200℃）下制备了一系列还原氧化石墨烯（rGO）薄膜，并通过X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、四探针电阻仪和扫描电镜（SEM）对其进行了表征和分析.随后利用旋涂封装法制备了聚二甲基硅氧烷（PDMS）封装的石墨烯基柔性红外探测器（P-rGO-P），并成功用于红外激光、人体红外辐射、弯曲变化和压力探测.实验结果表明，采用不同温度还原的rGO薄膜封装得到的P-rGO-P柔性红外探测器在近红外（1064 nm）激光照射下均有响应，其中最高的光响应可达2.78 mA/W.此外，P-rGO-P柔性探测器对人体红外辐射和弯曲变化也具有快速、灵敏的响应，并且经过反复弯折仍能保持完整性与响应能力.     

合成条件对径向有序介孔二氧化硅中空亚微米球的形貌和结构的影响

本文以硬模板与软模板结合的双模板方法(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为介孔模板,聚苯乙烯(PS)球为中空模板),通过自组装制备出有良好分离性和单分散性且具有径向介孔的二氧化硅中空亚微米球.研究表明CTAB、TEOS的用量,催化剂的种类对二氧化硅中空亚微米球的形貌、壁厚、产品纯度等都有很大的影响.在保持其它实验条件不变的情况下,通过分别单独调节CTAB和TEOS的用量或同时调节CTAB和TEOS的用量,得出最佳原料配比是:TEOS/CTAB/NH3/乙醇/水的摩尔比是1:0.27:9.8:304:2955,TEOS/聚苯乙烯球的质量比是4/1.催化剂的种类对中空亚微米球的形貌也有较大影响,当NaOH(浓度为1 mol/L)的用量为0.05—0.10 mL时,生成由小粒子聚集而成的亚微米球;随着NaOH用量增大到0.10—0.20 mL,小粒子逐渐粘合在一起,亚微米球表面逐渐变光滑;进一步增大NaOH用量为0.20—0.30 mL则导致杂质小粒子的出现.在实验结果和文献报道的基础上,讨论并提出了径向有序介孔二氧化硅中空亚微米球的形成机理.     

柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构的制备研究

采用自组装形成的芘纳米结构作为模板,成功地制备了柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构.当不同量的芘在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中自组装时,产生的自组装结构展现出明显的从球状到长方体状的形貌变化.这些结构被用作氧化硅前驱体溶胶-凝胶反应的模板,获得了球状和长方体状氧化硅/芘复合结构.通过乙醇除去模板后,生成了柔软的球状(直径约为400nm)和长方体状(长为0.5—2.5μm)的氧化硅中空结构.这些结果展现了采用有机纳米结构作为模板来合成无机中空结构的优势:合成简便、结构多样以及结构形貌的灵活可控.     

基于金/硅纳米线阵列肖特基结的自驱动式的可见-近红外光探测器性能研究

本文成功构筑了金/硅纳米线(Au/SiNWs)阵列自驱动式可见-近红外光探测器.探测器在暗态时表现出良好的二极管整流特性,在±1 V偏压下,整流比达584.在可见-近红外光照下,光探测器具有明显的光生伏特效应.光探测性能研究表明:当无外加偏压时,探测器对波长为405 nm、532 nm和1064 nm的光源具有较高的响应率,并且响应快速、信号稳定,重现性良好;当给器件施加一个很小的正偏压时,通过暗态和照光的切换,探测器可使外电路中的电流快速地正负交替变化,从而实现一种快速、有效的二进制光响应.自驱动式Au/SiNWs阵列光探测器显示了高灵敏、快速、宽光谱响应特性,具有巨大的应用前景.