花状微球Znln_2S_4/碳量子点复合物用于光催化还原Cr(Ⅵ)（英文）

六价铬Cr(Ⅵ)是废水中常见的重金属污染物,广泛应用于电镀、皮革制造、金属表面处理、纺织制造等领域.传统的处理方法有吸附、超滤、反渗透和凝固等.但是,这些方法均具有一定的缺陷,比如膜污染、高功耗、高运行和维护成本.Cr(Ⅲ)有较低毒性且易在水溶液中沉淀形成Cr(OH)_3,因此,将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)被认为是一种有效去除Cr(Ⅵ)的策略.近年来,半导体光催化技术广受关注,被用于去除有毒污染物、还原二氧化碳和分解水,并在光催化还原Cr(Ⅵ)领域取得一系列进展.但是,探索开发可见光响应的高效光催化剂仍是挑战.三元金属硫属元素化合物半导体具有独特的光电特性和催化活性,备受关注.尤其是窄带Znln_2S_4被认为是一种有潜力的可见光催化剂.但是,由于其较窄的光响应范围以及光生载流子短的寿命,使得它的催化活性很低.研究表明,控制形貌、掺杂贵金属和构筑异质结复合物能够提高Znln_2S_4的光催化活性.不幸的是,有关Znln_2S_4在光催化还原Cr(Ⅵ)中的应用还鲜有报道.本文通过构筑花状微球Znln_2S_4和碳量子点(CQDs)异质结,合成Znln_2S_4/CQDs复合物,获得高效光催化还原Cr(Ⅵ)活性的复合光催化剂.扫描电子显微镜和高分辨投射电子显微镜结果显示, Znln_2S_4/CQDs复合物是由花瓣自组装的花状微球结构, CQDs分散在Znln_2S_4花瓣上,形成很好的界面接触,有利于光催化过程的进行.紫外可见吸收光谱结果表明, Znln_2S_4/CQDs复合物在可见光区域展现了很好的吸收.随着CQDs含量的增加, Znln_2S_4/CQDs复合物的光吸收能力增加,有利于提高其催化活性.电化学阻抗谱、光电流响应曲线和原位电子顺磁共振谱结果表明, CQDs可以作为电子受体材料,促进光生载流子的转移,抑制其复合,从而延长光生载流子的寿命.通过光催化还原Cr(Ⅵ)的实验发现,与纯Znln_2S_4相比, Znln_2S_4/CQDs复合物具有增强的光催化活性,并且与CQDs的掺杂比例有关.在可见光照射40 min后,当CQDs的掺杂比例为0.5 wt%时, Znln_2S_4/CQDs复合物对Cr(Ⅵ)的还原率达到93%.Znln_2S_4/CQDs复合物优异的催化活性归因于其优异的光吸收,良好的界面电荷转移,和CQDs的下转换特性.另外,光催化还原Cr(Ⅵ)实验被循环3次后发现, Cr(Ⅵ)的还原率没有明显降低.同时, X射线衍射、扫描电子显微镜和光电子能谱结果表明,催化反应之后的Znln_2S_4/CQDs复合物的结构、形貌和组分均未发生变化,说明Znln_2S_4/CQDs复合物具有良好的稳定性.本工作以期为进一步设计具有理想功能的CQDs基复合材料提供有价值的信息.     

环境温度对多相混合物爆炸特性影响的实验研究

为了研究环境温度对以铝粉、乙醚、硝基甲烷为原料的气液固多相混合物爆炸特性的影响,利用20 L球型爆炸罐,在不同环境温度(20～50℃)下,实验研究了温度变化对混合物的爆炸超压、最大爆炸压力上升速率和爆炸下限的影响。结果表明:实验工况下,乙醚的爆炸特性参数随温度升高而降低;铝粉的爆炸特性参数受温度影响较小;气液固多相混合物的爆炸压力随温度升高略微下降,最大爆炸压力上升速率先升后降,存在一个最佳浓度配比使爆炸威力最佳;气液固多相混合物的爆炸下限随温度升高而下降,在绝大部分易挥发物质汽化后,混合物下限趋于稳定。     

单发太赫兹时域光谱技术

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)广泛应用于材料、生物医学、化学、药学、安检等诸多领域。传统扫描式THz-TDS技术需要通过改变探测光延时逐点扫描并重构时域信号,仅适合于具有较高重复频率且稳定的太赫兹辐射源情形下的样品探测。在低重复频率或涨落较大的太赫兹辐射源情形下和不可逆过程中样品的探测,扫描式THz-TDS不再适用,需要使用单发THz-TDS技术,单发THz-TDS技术原则上仅需要一个激光脉冲就可以获取一个完整的太赫兹时域脉冲波形。介绍几种主要的单发THz-TDS探测技术,这些技术都利用了电光晶体的泡克尔斯效应,通过测量探测光的某个物理量的变化来提取太赫兹信号。根据探测方法不同可分为光谱编码、空间编码和互相关等技术。在光谱编码技术中,探测光不同频率成分在时间上发生分离,不同时间成分分别被太赫兹脉冲不同时刻电场调制,通过测量探测光各个频率被太赫兹脉冲调制前后的光谱的变化提取太赫兹脉冲波形。该方法光路简单,测量结果直观,有较高的信噪比,但其时间分辨率较低,且被测太赫兹信号容易产生失真。为提高被测信号的时间分辨率,有人提出了空间编码技术,即不同位置探测光分别被太赫兹脉冲不同时刻电场调制,通过测量探测光各个位置太赫兹脉冲调制前后的光强变化提取太赫兹脉冲波形。根据不同空间展开方法可分为一维空间编码技术和二维空间编码技术。空间编码技术中虽然有较高的时间分辨率,但由于探测光在空间展开能量分散使得其信噪比相对较低。此外,还有一种较高时间分辨率的技术即互相关技术,可分为共线互相关和非共线互相关技术。在非共线互相关技术中,被太赫兹脉冲调制的激光啁啾脉冲与短脉冲互相关作用产生二次谐波,通过太赫兹脉冲调制前后二次谐波空间分布变化来提取太赫兹信号;在共线互相关技术中被太赫兹脉冲调制的啁啾脉冲与短脉冲共线入射到光谱仪,通过干涉条纹提取太赫兹信号,该技术提高了时间分辨率和信噪比,但光路布置复杂,不能进行实时监测。回顾了这几种单发THz-TDS探测技术的发展历程,综述探测技术的原理、实验方案和测量结果,并讨论了这些探测技术的优势和不足。     

柴油爆炸性能外场实验研究

通过?30 mm杀爆燃弹外场炮击实验,模拟车辆、装备油箱被炮火击中后二次爆炸场景,采用高速照相机、红外热成像仪分别记录引爆柴油过程和爆炸火球的温度场,对比评估普通柴油、含水型柴油和抑爆型柴油的爆炸特性。实验结果显示:炮弹射击油箱瞬间,柴油液滴被抛撒出油箱,与空气快速混合形成气溶胶,并在炸药能量作用下引发爆炸,形成爆炸火球;不同类型柴油的爆炸火球均经历3个发展阶段,但其尺寸、扩展速率和表面温度等有较大差别,普通柴油和含水型柴油的火球这3个参数比较接近,都大于抑爆型柴油;含水型柴油的油箱毁伤容积为108.00 dm3,远高于普通柴油的57.65 dm3和抑爆型柴油的38.15 dm3。研究表明,抑爆柴油中的高分子聚合物能起到较好的抑爆作用。     

电感耦合等离子体发射光谱法检测獭兔肉中的微量元素

研究了用电感耦合等离子体光谱法检测獭兔肉中多种微量元素的实验方法。实验表明,獭兔肉中多种微量元素在选定的最佳条件下能够可靠、准确测得,且精密度在0.59%—8.85%之间,回收率为96.5%—103.5%。该方法具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽和多元素同时测定等优点,是科学工作者研究微量元素可行的方法之一;同时该方法准确、快速、简便,适用于同类样品的测定,结果令人满意。     

环氧大豆油与丙交酯星形共聚物支化度的表征

采用凝胶色谱(GPC)/示差检测器(RI)/十八角激光光散射仪(MALLS)联用技术, 对环氧大豆油(ESO)与丙交酯形成的星形共聚物(ESO-丙交酯)的结构进行了表征。实验结果表明: 随着ESO-丙交酯星形共聚物分子量的增长, 接枝数目呈现增多趋势、支化度从0.46E-4增大到0.78E-4、支化因子从0.82减小到0.15。本研究为高分子ESO-丙交酯星形支化共聚物的研究提供了科学依据。     

pH荧光纳米传感器的研制及表征

利用溶胶-凝胶技术制得了单分散性很好的二氧化硅纳米微球,通过共价偶联方式引入对pH变化敏感的荧光素异硫氰酸酯（FITC）,这种FITC功能化二氧化硅纳米微球（FITC功能化硅微球）可作为pH荧光纳米传感器。当pH值从4.0变至7.5时,荧光强度增大约30倍。该传感器灵敏度高,响应速度快,容易制备,光稳定性好,可望用于单细胞的pH分析。     

多巴胺在咖啡酸修饰电极上的电化学行为

研究了咖啡酸修饰玻碳电极的制备及其电化学性质,测定了电极反应的动力学常数。实验结果表明,在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,多巴胺(DA)在该修饰电极上产生一灵敏的氧化峰,峰电流与DA浓度在5.0×10-6～1.0×10-4mol/L范围内良好线性关系,检出限为9.0×10-7mol/L。该修饰膜对DA有增敏作用,可望用于DA的测定。     

咖啡酸修饰电极的电化学性质及其对肾上腺素的电化学研究

研究了咖啡酸(CFA)修饰玻碳电极的制备和其电化学性质 ,测定了电极反应的动力学常数。实验结果表明 ,在 pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中 ,肾上腺素(Ep)在该修饰电极上产生一灵敏的氧化峰 ,峰电流与Ep浓度在5.0×10 -6～1.0×10 -4mol/L范围内线性关系良好 ,检出限为7.0×10 -7mol/L。并对修饰电极反应的机理进行了初步探讨。修饰电极制备简单 ,稳定性良好     

不同体系下根霉脂肪酶失活动力学模型研究

对根霉脂肪酶储存稳定性(干燥状态)及在水中,甘油微量水中等不同体系的热失活机理进行了研究,并求出了动力学参数.结果表明该酶在不同的外部环境中热失活机理并不一致:干燥酶粉符合一级失活模型,酶水溶液和酶甘油微水溶液却符合两步串联失活机理,而且证实甘油对该脂肪酶的热稳定性有促进作用.