TiO_2光催化剂的形貌与晶面调控

二氧化钛(TiO2)具有化学稳定性高、无毒、价格低廉、来源广泛及光电性能优异等优点,被广泛应用于太阳能电池和光催化等领域,尤其是在污染物的光催化降解方面,可很好地解决当前的环境污染问题。但一方面受带隙宽度限制,使其对太阳光的利用率不足5%,不能充分利用太阳光中的可见光;另一方面由于光生电子-空穴容易结合,催化效率低,从而使TiO2的实际应用受到限制。因此必须采取合适的措施,一方面要增强TiO2对可见光的吸收,提高对太阳光的利用率;另一方面要抑制光生电子-空穴的复合,提高光催化效率。目前越来越多的科学家通过控制TiO2的形貌、晶型、特殊晶面暴露等手段来提高TiO2光生电子-空穴的传输速率和光电转换效率。本文主要综述了近年来在TiO2光催化剂的特殊形貌和特殊晶面暴露等方面的研究进展,对未来的研究和发展方向作了展望。     

对乙酰氨基苯甲酸和含氮配体构筑铜、锌配合物的合成、结构及性质研究(英文)

利用对乙酰氨基苯甲酸(HPABA)和邻菲咯啉(phen)、硝酸铜在DMF/CH3OH/H2O溶液中合成了单核铜配合物[Cu(PABA)(phen)(H2O)2]·(NO3)·H2O(1),然后又和4,4′-联吡啶(4,4′-bpy)、硝酸锌在DMF/CH3OH/H2O溶液中获得配位聚合物{[Zn(PABA)2(4,4′-bpy)]·4H2O}n(2)。根据X射线衍射分析结果,配合物1中每个铜离子周围有2个氮原子和3个氧原子与之配位形成畸变的四方锥配位构型,然而在配合物2中,六配位八面体构型的锌离子通过配体4,4′-联吡啶扩展为一维Zigzag型链。分别对这两个配合物的热稳定性和电化学性质进行了研究。     

2-亚胺吡啶镍配合物的合成、晶体结构及催化乙烯聚合

经过一系列化学反应,在吡啶环上引入特丁基及甲醛基,再与2,6-二异丙基苯胺反应生成2-(N-2,6-二异丙基苯亚氨基)亚甲基-6-特丁基吡啶(g)配体,并合成了相应的配合物[NiBr2(g)](h)。配合物h的单晶结构表明其为单配体单金属结构,属于正交晶系,a=1.527 76(14)nm,b=1.608 46(15)nm,c=1.837 77(17)nm,晶胞体积4.516 0(7)nm3,Z=8。在助催化剂MAO的作用下,考察了催化乙烯聚合特性,在0℃时,所得聚合产物中包括支化聚合物和齐聚物,其中支化聚合物的分子量Mw=1.09×104,其支链大部分为甲基、丁基和长支链,支链密度为58.5。     

日光辐射光还原合成左旋多巴胺功能化的荧光发射的银纳米簇和铁离子检测

以左旋多巴胺(L-3,4-dihydroxyphenylalanine,DOPA)为稳定剂,采用日光辐射光还原法,合成了强荧光发射的银纳米簇(silver nanoclusters,Ag NCs)。透射电镜分析表明,所合成的Ag NCs表现亚纳米非晶态结构。Ag NCs在可见-近红外波长范围内(400~750 nm)有明显光吸收带,最大荧光激发和发射峰分别为550和630 nm,荧光量子产率为2.3%(相对于罗丹明B)。Ag NCs的荧光强度与合成时的日光辐射时间、DOPA浓度以及pH值等因素有关。进一步优化了合成Ag NCs的条件。基于荧光猝灭原理,所合成的DOPA功能化的Ag NCs能选择性地灵敏响应Fe3+。修饰在Ag NCs表面的配体DOPA能够选择性地结合Fe3+,导致Ag NCs显著聚集,伴随荧光猝灭。Ag NCs具有的较高量子产率和红荧光发射特性,有利于提高Fe3+的分析灵敏度。     

静电纺丝素/胶原/聚合物复合纤维的制备及其力学性能的研究

目前,将天然高分子蛋白和聚合物共混利用静电纺丝法制作各种组织工程支架材料倍受关注。基于这种研究背景,在本文中利用静电纺丝技术,制备了丝素(SF)/胶原(COL)/聚左旋乳酸(PLLA)和SF/COL/聚左旋乳酸-己内酯(PLCL)两种共混复合纤维膜,通过扫描电镜(SEM)对纤维形态结构分析,发现复合纤维形貌良好,直径较为均一。同时改变纺丝液中高分子蛋白的比例,复合纤维的直径也随之减小。此外,对复合纤维进行了力学性能测试,发现随着聚合物含量的增加,复合纤维膜的力学性能得以改善,SF/COL/PLCL组复合纤维的拉伸性能明显优于SF/COL/PLLA组。     

含乙烯吡啶季铵盐侧基聚硅烷超分子的合成与表征

利用葫芦脲[6](CB[6])与季铵化乙烯吡啶聚硅烷在水溶液中于室温下进行超分子组装,得到一种新型取代聚硅烷超分子,并用1H-NMR和FT-IR对其结构进行了表征,实验结果表明CB[6]位于季铵化乙烯吡啶聚硅烷的侧基脂肪链上,通过非共价键与季铵化乙烯吡啶聚硅烷结合;通过热重分析(TGA)对其热性质进行了研究,超分子聚合物分解起始温度为360℃,至520℃失重为84%;通过紫外-可见吸收(UV-vis)、荧光(FLSC)对其光学性质进行了研究,超分子聚合物的最大吸收峰位于315 nm处,而在激发波长在315 nm下的最大波长位于460 nm处。结果表明超分子聚合物比相应的季铵化乙烯吡啶聚硅烷有更高的热稳定性,以及更强的紫外吸收和荧光性。     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极测定铜离子

以多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰玻碳电极为工作电极,采用阳极溶出线性扫描法研究了铜离子的电化学测定方法。探讨了MWCNTs修饰层数、富集电位、富集时间、溶液pH、支持电解质对峰电流的影响。实验表明,铜离子浓度在1.0×10-8~1.0×10-5mol·L-1范围内与峰电流呈良好的线性关系,检测限为2.0×10-9mol·L-1,且该电极具有良好的稳定性和抗干扰能力。     

β-CD辅助的9-(2,3-环氧丙基)嘌呤核苷的水相合成

室温条件利用β-环糊精作为助剂,通过亲核取代反应在水相中合成了一系列9-(2,3-环氧丙基)嘌呤核苷。本方法操作简单,反应条件温和,收率较高。β-CD的作用在于通过与底物包结增加它们在水中的溶解度,减少副反应发生,促进反应进行。     

气相色谱-质谱法同时测定地下水中42种半挥发性有机污染物

建立了同时测定地下水中多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)和有机磷农药(OPPs)等42种半挥发性有机污染物的分析方法,对固相萃取、液-液萃取、萃取溶剂和色谱柱等分析条件进行优化。最终采用乙酸乙酯-正己烷(1∶4)液液萃取,DB-5MS色谱柱分离,GC-MS/SIM测定,内标法定量。结果表明,42种目标物在0.5~1 000μg/L范围内线性关系良好(r20.995);方法检出限为0.05~3.08 ng/L。在10、40、400 ng/L加标水平下,42种目标物的基体加标平均回收率为73.0%~107%,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.4%~11.3%。将方法应用于石家庄周边地区水样检测,结果可靠。该方法灵敏、准确、简单易行,可显著提高地下水中主要有机污染物的分析效率。     

谷胱甘肽在高岭土修饰碳糊电极上的电化学研究

制备了高岭土修饰碳糊电极(KCPE),并以氢醌(HQ)为电催化介质测定还原型谷胱甘肽(GSH)。实验结果表明,在该电极上谷胱甘肽(GSH)的加入对氢醌的电化学响应有明显提高,且电催化氧化峰电流与GSH浓度呈良好的线性关系,由此可采用差分脉冲伏安法(DPV)对GSH进行定量测定。对修饰电极的电化学性能进行了表征,测得电极有效表面积为0.118 6 cm2、电荷传递系数为0.68、表观速率常数为1.08×104cm3·mol-1·s-1。在优化条件下,测得GSH在KCPE上的线性范围为0.1~1,2.5~25μmol/L,检出限为0.073μmol/L。用该方法对含GSH的市售药进行测定,结果满意。