Chitosan/UiO-66 composites as high-performance adsorbents for the removal of methyl orange in aqueous solution

UiO-66 and chitosan/UiO-66 composites were successfully synthesized by varying the mass addition of chitosan which were 0%, 2.5%, 5%, 10%, and 20% of the mass of UiO-66, denoted as UiO-66, Cs(2.5)/UiO-66, Cs(5)/UiO-66, Cs(10)/UiO-66, and Cs(20)/UiO-66, respectively. UiO-66 was modified with chitosan using the impregnation process. The X-ray diffraction patterns of the synthesized materials showed characteristic peaks at 2θ of 7.25° and 8.39°, which matched to that of the reported UiO-66. In addition, the Fourier transform infrared spectroscopy spectra of the materials showed absorption bands at the same wavenumber as UiO-66 and chitosan previously reported. The surface morphology of UiO-66 observed from scanning electron microscopy images was in the form of agglomerated small cube particles, where the smaller particles were observed for Cs(10)/UiO-66. From the N₂ adsorption isotherms, it was found that the Brunauer-Emmett-Teller surface areas of UiO-66, Cs(5)/UiO-66, and Cs(10)/UiO-66 materials were 825.7 m²/g, 835.4 m²/g, and 882.2 m²/g, respectively. The results of the study on adsorption of methyl orange in aqueous solutions showed that Cs(5)/UiO-66 had the highest adsorption capacity of 370.37 mg/g and followed the pseudo–second-order adsorption kinetic with a Langmuir isotherm model.     

Hydrothermal Syntheses and Crystal Structures of Two Complexes of Cobalt and Manganese Assembled by 4,4'-Oxydibenzoic Acid

Two new coordination polymers [Co(oba)(mbix)]2n·n H2O(1) and [Mn(Hoba)2(H2O)2]n(2)(H2oba = 4,4'-oxydibenzoic acid, mbix = 1,3-bis(imidazol-1-ylmethyl)benzene) have been successfully synthesized under hydrothermal conditions. Their structures have been determined by elemental analyses, IR spectroscopy, UV and single-crystal X-ray diffraction analysis. The intermolecular hydrogen bonding and π-π stacking interactions extend the complexes into a 3D supramolecular structure.     

Synthesis,Crystal Structure and Property of CuPb2(OH)2Cl3

A new copper(I)-lead(II) oxyhalide, Cu Pb2(OH)2Cl3, has been prepared by hydrothermal reaction and structurally characterized by single-crystal X-ray analysis. The compound crystallizes in tetragonal, space group I4(1)/acd with a = b = 13.77(1), c = 15.38(1) , V = 2916.2(2), Z = 4, Mr = 618.29, Dc = 5.633 g/cm3, μ = 49.97(2) mm-1, F(000) = 4192, the final R = 0.0204 and w R = 0.0452 for 757 observed reflections with I 2σ(I). The structure of Cu Pb2(OH)2Cl3 contains one-dimensional helical chains built by Cu Cl4 tetrahedra with corner-sharing along the c-axis, in which the Pb2+ and OH- ions are located at the voids between chains. Optical reflectance spectrum measurements indicate that it is a semiconductor with a band-gap of 3.23 e V.     

退火处理提高P3HT:PCBM聚合物太阳能电池光伏性能

利用旋转涂膜方法制备了以P3HT:PCBM为有源层的聚合物太阳能电池, 器件结构为ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al(氧化铟锡导电玻璃/聚二氧乙基噻吩:聚对苯乙烯磺酸/聚三已基噻酚:富勒烯衍生物/铝),研究了退火温度对聚合物太阳能电池性能的影响. 实验发现: 聚合物薄膜经过120 °C退火10 min处理后, 开路电压(V_oc)达到0.64 V, 短路电流密度(J_sc)为10.25 mA·cm^-2, 填充因子(FF) 38.1%, 光电转换效率(PCE)达到2.00%. 为了讨论其内在机制, 对不同退火条件下聚合物薄膜进行了各种表征. 从紫外-可见吸收光谱中发现, 退火处理使P3HT在可见光范围内吸收加强且吸收峰展宽, 特别是在560和610 nm处的吸收强度明显增大; X射线衍射(XRD)结果表明, 120 °C退火后P3HT在(100)晶面上的衍射强度是未退火薄膜的2.8倍, 有利于光生载流子的输运; 原子力显微镜(AFM)研究结果表明, 退火显著增大了P3HT与PCBM的相分离程度, 提高了激子解离的几率; 傅里叶变换红外(FTIR)光谱验证了退火并没有引起聚合物材料物性的变化.     

气相色谱-质谱法测定水中25种挥发性有机物及其在污水厂应急溯源中的应用

采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中25种挥发性有机物的含量,并研究了其在污水厂应急溯源中的应用。25种挥发性有机物在一定的质量浓度范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3.143s)在0.6~5.0μg·L-1之间。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在91.6%~102%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在2.7%~4.6%之间。在一起污水厂冲击案例中,通过污水管网采样及污水样品分析,确定污染因子二氯甲烷,并根据二氯甲烷浓度变化快速锁定污染源头,确保污水厂出口水质达标。     

纳米镍钴铁氧体空心微球的制备与性能

以乙二醇为溶剂,氯化铁、氯化钴、氯化镍和醋酸铵为反应试剂,采用溶剂热法制备纳米Ni_xCo_1-xFe₂O₄(x=0、0.3、0.5、0.7、1)铁氧体空心微球,研究镍含量对铁氧体空心球的磁性与吸波性能的影响。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和网络分析仪对试样的物相组成、微观形貌和电磁特性进行表征。结果表明制备的镍钴铁氧体为尖晶石结构,且形貌为空心球,粒径在200nm左右。当x=0时,镍钴铁氧体空心球饱和磁化强度最大为81.7emu·g^-1,反射损耗在1658.8MHz有最小值为-16.9dB。     

橙红色荧光粉Ca_(1-x-y)Sm_xBi_ySiO_3的制备及其发光性能

以Sm3+作为激活剂,Bi3+作为辅助激活剂,采用水热法合成Ca1-x-ySmxBiySi O3前驱体,然后在1 100℃焙烧得到系列橙红色荧光粉。用X-射线衍射仪、扫描电镜和荧光分光光度计和傅里叶变换红外光谱等手段对样品的组成、结构和形貌及其发光性质进行分析和表征。分析结果表明:产物都为三斜晶系结构的Ca1-x-ySmxBiySi O3和四方结构的方石英Si O2共熔体。在405 nm近紫外光激发下,产物的发射光谱由3个峰组成,发射峰值位于566、606和650 nm处,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9)跃迁。产物的激发光谱在405 nm有很强的发射带,与近紫外LED芯片匹配。随着Sm3+掺量的增加,样品发光强度先增强后减弱,当Sm3+的物质的量分数为3%时发光强度达到最大,浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。当Bi3+的物质的量分数在0.3%~1.5%时,对产物Ca0.97Sm0.03Si O3的荧光强度起敏化作用。Sm3+和Bi3+的最佳物质的量分数分别为3%和0.5%。     

微波水热两步法合成高可见光响应Ag2S/ZnO及其光催化性能、机理

在不同的制备条件下,通过微波水热两步法获得了一系列Ag₂S/ZnO光催化剂,采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)、扫描电子显微镜(SEM)和N₂吸附-脱附等测试手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明,产物以六方纤锌矿ZnO为主,其晶型结构并未随着反应温度和Ag₂S物质的量的增加而改变。Ag₂S的引入显著增强了光催化剂在可见光区的吸收,使吸收边带发生红移,同时抑制了ZnO(001)晶面的生长。另外,所得产物的形貌随着Ag₂S物质的量的增加从爆米花状转变为少量的柱体颗粒,且BET比表面积经过复合后明显减小。以罗丹明B为目标降解物,研究并比较了一系列Ag₂S/ZnO光催化剂对罗丹明B的光降解性能。结果表明,n_Ag2S/n_ZnO=1:10时,光催化剂在紫外光、可见光和模拟日光的照射下具有最好的光催化效果,优于目前应用最广泛的市售P25。另外,所制备的光催化材料Ag₂S/ZnO经4次循环使用后,其降解效率没有明显下降,表明该催化材料具有一定的光催化稳定性。经捕获实验研究发现,在Ag₂S/ZnO的光催化反应中空穴起主要作用,并根据绝对电负性估算了复合材料Ag₂S/ZnO的能带位置,据此提出了可能的光催化反应机理。     

钛表面钠氢氧钛纳米线的结构、生物活性和MC3T3-E1细胞响应

采用化学方法处理微弧氧化(MAO)制备的含Si、Ca元素的Ti O2涂层(SC),获得钛氢氧钠(Na0.8H1.2Ti3O7)生物活性纳米线结构。化学处理过程中,SC涂料表面出现了Ca、Na元素溶解,Si元素沉积的现象。化学处理后的SC涂层比SC涂料具有更好的吸水性和诱导磷灰石形成能力。这与处理后涂层(SHTO)特殊的纳米结构有关,在模拟体液浸泡过程中更容易形成Ti-OH。同时,钠氢氧钛纳米线的表面形貌、相组成、OH基团以及良好的湿润能力使其更加适合于MC3T3-E1细胞的粘附和增值。     

pH值对Bi_2MoO_6晶体形貌和可见光催化性能的影响

以(NH4)6Mo7O24·4H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料,采用普通水热法制备Bi2Mo O6光催化剂,研究p H值对制备该光催化剂的影响。对所制备的系列样品,采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪(XPS)和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)进行表征。结果表明:p H值对Bi2Mo O6晶体的物相组成、形貌和光催化性能均有显著影响。p H值为1~7时,所制备的样品为纯相Bi2Mo O6,p H值为9或11时,出现第二相Bi3.64Mo0.36O6.55;随着p H值的升高,形貌依次为纳米棒、纳米片和无规则纳米颗粒。在可见光(λ≥420 nm)照射下,通过光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,Rh B),探讨了制备Bi2Mo O6的p H值对其可见光催化活性的影响。当p H=7时,制备的样品光催化效果最好,光照50 min后对初始浓度为5 mg·L-1的罗丹明B溶液的降解率为85%。