基于有机硼化合物的氟离子化学传感器的研究进展

有机硼化合物中硼原子空的pπ轨道使其作为路易斯酸能够选择性的结合氟离子,其与氟离子的结合破坏了硼中心与芳香取代基的pπ-π共轭,引起有机硼化合物光物理性质的变化。因此,有机硼化合物能够用作高选择性的氟离子化学传感器材料。本文从具有三芳基硼结构及硼酸或硼酸酯结构的这两类有机硼化合物出发,综述了它们在氟离子化学传感器领域的研究进展。     

大体积直接进样-超高效液相色谱-三重四极杆质谱法测定水中7大类42种抗生素残留

抗生素作为新型有机污染物在自然水体中被频繁检出,检出种类多且含量水平低,为了实现更加快速、全面、准确的高通量分析,研究开发了一种利用大体积直接进样测定水中7大类(磺胺类、林可酰胺类、喹诺酮类、大环内酯类、四环素类、头孢类及氯霉素类)42种抗生素的超高效液相色谱-三重四极杆质谱法.水样经0.22μm滤膜过滤,加入Na2E...     

新型空穴传输材料CuSCN在光电器件中的应用

硫氰化亚铜（CuSCN）是一种良好的p型宽禁带透明半导体材料,具有较高的透光性、高导电率、易于常温制备、可溶液加工性以及价格低廉等优点,使得CuSCN成为未来大面积制备光电器件的有力竞争者。本文概述了CuSCN半导体材料的晶体结构、光学性质以及空穴传输特性等基本物理性质,介绍了几种常见CuSCN薄膜的制备方法,包括溶液加工成膜法、电化学沉积法和连续性离子层吸附与反应法等;对上述不同的制备方法结合实际应用进行了阐述,同时对比与讨论了各种制备方法的优点和缺点;接下来总结了CuSCN材料作为空穴传输层在场效应晶体管（FETs）、有机电致发光器件（OLEDs）、有机太阳能电池（OSCs）以及有机-无机杂化太阳能电池（HSCs）等领域的应用及其研究进展,最后对CuSCN所面临的问题以及研究前景进行了展望。     

超高交联吸附树脂对气体中三氯乙烯的吸附研究

研究了超高交联吸附树脂NDA-201对气体中三氯乙烯(TCE)的静态吸附行为.分别采用Langmuir、Freundlich和Dubimn-Astakov模型方程对吸附平衡数据进行了拟合分析,并探讨了吸附机理.实验结果表明,Dubinin-Astakov方程能较好地拟合吸附平衡数据,表明微孔填充在吸附过程中起着很重要的作用.此外,研究了气体中TCE在NDA-201上的动态吸附行为,并用半经验方程Yoon-Nelson模型对穿透曲线进行拟合,实验数据与模拟值吻合良好.     

一种高强度准聚轮烷水凝胶的制备及性能研究

通过点击化学在聚乙二醇单甲醚(MPEG)端基分别修饰了葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)和半乳糖(Gal),制备了一系列端基为糖的聚乙二醇单甲醚(MPEG-Glc、MPEG-Man和MPEG-Gal),此类端基为糖的MPEG和α-环糊精(α-CD)混合后能够形成稳定的准聚轮烷(PPR)水凝胶,而端基没有修饰糖的MPEG和α-CD只能形成黏度较大的溶液而无法形成稳定存在的凝胶.通过流变仪测试可知水凝胶的弹性模量高达1.0×105 Pa,远大于文献中通过黏土等增强的PPR水凝胶的强度,我们认为该MPEG端基的糖之间能够形成新的"糖交联"点从而有效提高了凝胶的强度.通过向水凝胶中加入和MPEG端基的糖具有相互作用的苯硼酸半酯聚合物(PNIPAM-co-PBOB)或刀豆蛋白(Con A),发现在凝胶中加入PNIPAM-co-PBOB或Con A后可明显降低PPR水凝胶的强度.通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对水凝胶的形貌以及微观结构进行表征分析,发现此凝胶的微观结构和文献中报道的PPR水凝胶基本一致,进一步证明了上述结论.     

丙烯酸酯基吸附树脂对水体中单宁酸和没食子酸的吸附研究

选用3种商品丙烯酸酯基吸附树脂作为吸附剂,研究单宁酸和没食子酸在树脂上的吸附行为和机理。吸附等温线表明,丙烯酸酯基吸附树脂对单宁酸的吸附量远高于没食子酸的吸附量,这归因于两种有机酸亲水性的差异;HP-2MG比其他两种树脂对单宁酸有更高的吸附容量,而XAD-7树脂对没食子酸的吸附量高于其它两种丙烯酸酯基吸附树脂,这归因于树脂比表面积和孔径的差异;吸附热力学研究表明,丙烯酸酯基吸附树脂对天然有机酸的吸附是自发的放热过程,疏水作用是主要吸附作用。     

邻,间,对甲基丙烯酰胺基苯甲酸的合成、表征及荧光性能的研究

用邻氨基苯甲酸(o-ABA),间氨基苯甲酸(m-ABA),对氨基苯甲酸(p-ABA)和甲基丙烯酰氯为原料合成了邻甲基丙烯酰胺基苯甲酸(o-MAABA),间甲基丙烯酰胺基苯甲酸(m-MAABA)和对甲基丙烯酰胺基苯甲酸(p-MAABA),通过1H NMR,元素分析确认了其结构.详细考察了所得化合物的荧光性能,发现o-MAABA和p-MAABA在358 nm处有最大激发波长,而m-MAABA则在324 nm处,它们在最大激发波长下的发射波长都位于420nm左右的蓝光区域,o-MAABA强度最强,p-MAABA最弱.     

电沉积法制备聚(3,4-乙烯二氧噻吩)微米管及其在柔性全固态超级电容器的应用

通过一步电沉积方法制备了不同的酸介质和表面活性剂掺杂的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)微米管电极材料,并用其来制备柔性的全固态对称超级电容器。同时探究了沉积时间对相同的酸介质和表面活性剂掺杂的PEDOT微米管电容性能的影响。最终产物的结构通过各种表征技术进行表征,包括扫描电子显微镜(SEM)和FT-IR光谱。电化学结果表明,用硫酸(H2SO4)和十二烷基硫酸钠(SDS)掺杂的PEDOT微米管的电容性能明显提升。用沉积时间为600 s的PEDOT微米管所制备的超级电容器的面积比电容在10 mV·s-1的扫速下达到113.5 mF·cm~(-2)。在不同的弯曲角度下,该固态的对称超级电容器的面积比电容仍保持初始电容值的93%,表明其具有较高的柔性。此外,在电流密度为0.6 mA·cm~(-2)的条件下经过2 000次循环后,其电容值几乎保持初始电容值的95.5%,显示出优异的循环稳定性。制备出来的柔性全固态超级电容器可点亮LED灯,表明其能够满足微电源的实际应用。     

高效氧催化反应中的金属有机骨架材料（英文）

氧电催化反应包括氧气还原反应(ORR)和氧气析出反应(OER).作为核心电极反应,这两个反应对诸多能源存储与转换技术(比如燃料电池、金属空气电池以及全水分解制氢等)的能量效率起决定性作用.然而,ORR和OER涉及多个反应步骤、多个电子转移过程以及多相界面传质过程.这些复杂的过程较大程度上限制了ORR和OER的反应速率.从理论和实践两个方面来看,ORR和OER都需要高效电催化剂的参与来促进其反应速率,从而能够最终提高上述能源存储与转换技术的能量转换或利用效率.目前,以Pt,Pd,Ir,Ru为代表的贵金属基电催化剂具有十分突出的电催化性能.但是,过高的成本和过低的储量始终制约着贵金属基电催化剂在催化ORR和OER反应方面,乃至在能源存储与转换技术领域的规模化应用.因而,开发高效非贵金属基氧电催化剂成为近年来能源存储与转换领域的研究重点之一.在众多已经报道的非贵金属基氧电催化剂中,金属有机骨架材料(MOFs)备受瞩目.MOFs是一类由有机配体和金属节点通过配位键自组装而成的晶态多孔材料.它们具备超高比表面积、超高孔隙率以及规则性纳米孔道.相比较其他传统的多孔材料(比如活性炭、分子筛、介孔炭、介孔氧化硅等),MOFs最主要的优势在于它们的结构和功能可以依据需求通过选择合适的有机配体和金属节点进行便利地设计,或通过后处理进行必要的改性和调节.基于独特的多孔特性以及结构与功能的可设计、可调节性,MOFs在气体分离与存储、异相催化、化学传感、药物输送、环境保护以及能源存储与转化等领域都具有潜在的应用价值.因而,近年来,MOFs备受基础研究领域和工业界的青睐.针对MOFs开展的基础研究和应用开发逐渐成为诸多领域的研究焦点.也正由于MOFs具有的上述优异特性,尤其是结构与功能的可设计、可调节性,使得设计制备基于单纯MOFs以及MOFs衍生材料成为开发高效非贵金属基氧电催化剂的新途径.本综述首先论述了基于单纯MOFs的氧电催化剂(包括纯MOFs、活性物种修饰的MOFs以及与导电材料构成的复合MOFs)的合成以及它们在ORR或OER催化反应中应用的研究进展.在第二部分论述中,本综述主要针对MOFs衍生的各类氧电催化剂(包括无机微米-纳米结构/多孔碳复合材料、纯多孔碳材料、纯无机微米-纳米结构材料以及单原子型电催化材料)的研究进展进行了简要介绍和讨论.最后,本综述对MOFs基氧电催化剂目前存在的挑战进行了简要分析;同时,也对这类氧电催化剂的通用设计准则以及未来发展方向进行了展望.尽管存在诸多挑战,MOFs始终被认为是极好的"平台"材料.充分利用它们将有利于开发高效且实用的非贵金属基氧电催化剂.     

应用Polanyi吸附势理论描述超高交联树脂对多环芳烃的吸附

研究了萘、苊、芴三种多环芳烃类化合物在超高交联吸附树脂HC-1上的静态吸附平衡行为,分别采用Langmuir、Freundlich和Poanyi-Dubinin-Manes模型方程对吸附平衡数据进行了拟合分析,并探讨了吸附机理。实验结果表明,基于微孔填充机理的Polanyi-Dubinin-Manes方程能较好地拟合吸附平衡数据,表明树脂的微孔区对吸附起着重要作用。实验结果也表明,吸附质分子尺寸是影响吸附效果的重要因素,吸附质分子越大则吸附量越小;采用吸附质分子尺寸对Polanyi-Dubinin-Manes方程中吸附势密度进行修正,以体积吸附量对修正后吸附势密度作图,可得到一条与吸附质无关的特性曲线,根据该曲线方程可有效预测二、三环的多环芳烃化合物在HC-1上的吸附性能。