1D配合物[Tb(3,5-pdc)(3,5-Hpdc)(H2O)(phen)]n的合成、晶体结构及发光性质

用硝酸铽与3,5-吡啶二甲酸、邻菲罗啉在水热条件下进行反应,合成了配合物[Tb(3,5-pdc)(3,5-Hpdc)(H₂O)(phen)]_n(3,5-H₂pdc =3,5-吡啶二甲酸, phen=1,10-邻菲罗啉)。单晶X射线衍射测试表明,该配合物属单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数分别为:a=2.734 9(3) nm,b=1.099 48(12) nm,c=2.200 0(3) nm,α=γ= 90°,β=132.147 3(12)°,Z= 8,V=4 904.8(10) nm³。配合物中Tb³⁺与配体3,5-pdc^2-和3,5-Hpdc^-交替连接形成了一维链结构,链与链之间通过邻菲罗啉芳香环的π…π 堆积弱相互作用形成了三维结构。在波长为352 nm的紫外光激发下,配合物发射出Tb³⁺的特征荧光。     

碳化钨-石墨烯插层复合物的制备及作为甲醇氧化助催化剂的性能研究

直接甲醇燃料电池(DMFCs)作为一种环境友好、高效的新能源,对解决世界目前面临的“能源危机”与“环境危机”这两大问题有着至关重要的意义,具有较广阔的应用前景.目前,甲醇氧化催化剂仍然以 Pt基为主,但是 Pt价格昂贵,且容易受甲醇氧化中间产物的毒化,从而影响了 DMFCs的商业化进程.碳化钨(WC)作为非贵金属催化剂,在催化方面具有类铂的性能.在 WC上负载适量的 Pt,可以通过两者的协同效应加强催化剂的抗 CO中毒能力.但是,由于 WC的导电性能不佳,比表面积较小,因此寻找合适的载体显得尤为必要.在碳载体中,石墨烯(RGO)具有优良的导电性以及独特的片层结构,是电催化剂的理想载体.以 RGO为载体, WC为插层物质制备的 WC-RGO插层复合物具有化学稳定性好、电导率高且电化学活性面积大等优势.但是,由于石墨烯表面光滑且呈惰性,同时使用传统的碳化方法制备的碳化钨颗粒较大,因此,制备较小颗粒且分散均匀的 WC-RGO插层复合物具有较大难度.一般以偏钨酸铵和氧化石墨烯(GO)为前驱体制备 WC-RGO插层复合物,但是由于偏钨酸根和 GO都带负电,因此不能成功地将偏钨酸根引入到石墨烯的片层结构中,造成 WC-RGO插层复合物组装上的困难.本文采用硫脲成功地合成了具有高分散性 WC纳米颗粒插层在少层 RGO里的 WC-RGO插层复合物.硫脲((NH2)2CS)作为阴离子接受器,具有较强的结合阴离子形成稳定复合物的能力,同时它也是合成具有片层结构的过渡金属硫化物的原料之一.因此在 WC-RGO插层复合物组装过程中,硫脲既作为锚定及诱导剂,又是制备片层二硫化钨(WS2)的硫源.材料具体制备方法如下：首先利用浸渍法,将偏钨酸根阴离子([H2W12O40]6?)牵引到(NH2)2CS改性过的 GO上形成[H2W12O40]6?-(NH2)2CS-GO前驱体;然后将前驱体放入管式炉中还原碳化,前驱体先反应生成 WS2;由于 WS2自身的2D片层结构,反应中可以得到 WS2-RGO插层复合物,接着原位碳化生成 WC-RGO插层复合物.碳化钨-石墨烯负载铂电催化剂(Pt/WC-RGO)通过微波辅助法制得,并采用 X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及激光拉曼光谱等手段对其结构与形貌进行了表征.结果显示,在 WC-RGO插层复合物中, WC的平均粒径为1.5 nm, RGO的层数约为5层.在甲醇电氧化反应中,相比于商用 Pt/C催化剂, Pt/WC-RGO插层复合物催化剂具有更高的电化学活性面积(ECSA)和较高的峰电流密度(246.1 m2/g Pt,1364.7 mA/mg Pt),分别是 Pt/C的3.66和4.77倍.我们分别利用 CO溶出伏安法、计时电流法及加速耐久性试验法验证了 Pt/WC-RGO催化剂优秀的抗 CO中毒能力及稳定性. Pt/WC-RGO催化剂特殊的插层结构,在增加 WC与 Pt接触机会以加强协同作用的同时,促进了催化过程中质量及电荷的转移,因而具有比 Pt/C更高的催化活性.可见,通过制备WC-RGO插层复合物可降低 Pt用量,从而大大地降低燃料电池中电催化剂的成本.同时,我们使用的是一种高效,可大批量生产纳米材料的方法,有助于催化剂的商业化.     

蛋白胨碳量子点“关-开”型荧光探针检测食品中草酸

采用水热法,使用碳源蛋白胨制得荧光碳量子点（CQDs）。使用透射电镜、X射线光电子能谱（XPS）和红外光谱对其进行了表征。该CQDs溶液的荧光能够被Cu²⁺猝灭,草酸能够使CQDs的荧光恢复。据此建立了碳量子点“关-开”型荧光探针测定草酸的新方法。荧光恢复程度与草酸浓度在8～65μg/mL范围内呈线性关系,检出限为1.8μg/mL。通过紫外光谱、荧光光谱和荧光寿命探究了CQDs对草酸的荧光响应机理。Cu²⁺能够对CQDs的荧光产生动态猝灭,C₂O₄^2-与Cu²⁺结合,减少了溶液中游离的Cu²⁺,导致CQDs的荧光恢复。该方法可用于实际样品西红柿和圣女果中草酸的分析检测。     

野酸枣氮掺杂荧光碳量子点高灵敏检测Hg2+

以天然产物野酸枣和色氨酸为原料,通过水热法一步合成量子产率为16.9%的氮掺杂荧光碳量子点。该碳量子点具有良好的水溶性和耐光性,在高盐环境中也呈现出了较高的稳定性。应用荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对碳量子点进行了表征。此外,Hg^2+能够有效地猝灭碳量子点的荧光,猝灭机理为电子转移的动态猝灭。基于此,可将碳量子点作为荧光探针检测Hg^2+。方法对Hg^2+的检测范围为1~50 nmol/L,检出限为0.26 nmol/L,能够应用于实际水样中Hg2+含量的测定。     

片层WC/C的原位合成及其在甲醇氧化中的应用

以片层二硫化钨(WS2)为前驱体,氯化钠(Na Cl)为介质,CO为气体碳源,采用程序升温法一步合成片层碳化钨/碳复合材料(WC/C)。通过X射线衍射(XRD),X射线近边吸收谱(XANES)和扫描电镜(SEM)等一系列手段对样品的化学组成、形貌、结构等进行表征。研究发现,在高温渗碳过程中,不仅利用WS2的片层结构和Na Cl的锚定作用合成了具有薄层孔洞的WC,而且Na Cl和WS2金属面对碳膜生长的催化作用使WC表面覆有原位生长的碳膜,为电子传输提供了有效通道。将该材料作为载体材料进行电化学性能测试,结果表明:负载少量Pt后制得的Pt/WC/C电催化剂,在甲醇氧化反应(MOR)中表现出良好的电催化活性、稳定性及优异的抗CO中毒能力。     

掺氮碳化钨的制备及其电催化性能的研究

碳化钨是一种具有应用前景的电催化剂,本文尝试对碳化钨的非金属位进行氮掺杂,以钨酸钠为钨源,经由中间体氮化钨(WN),并在一氧化碳气体中进行渗碳后合成掺氮的碳化钨纳米片(WN|WC).通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测发现,WN|WC纳米片尺寸均匀,碳原子进入WN晶格中形成具有密排六方结构的WC晶相,并和WN的晶格条纹紧密联结而形成异质结构.X射线衍射(XRD)结果显示碳化后的样品中含有WN和WC两种晶型,XPS结果进一步表明WN|WC表面形成了WN和WC的异质结构.为讨论氮元素掺杂对电催化性能的影响,本文通过微波辅助加热法负载少量铂制备Pt/WN|WC催化剂,并以甲醇氧化为指针反应,纯相碳化钨和商用铂碳材料(Pt/C)等为对比样,评价了Pt/WN|WC催化剂的电化学性能.电化学测试表明,该催化剂甲醇氧化的电流密度是商业Pt/C的3倍,具有较高的交换电流密度和速率常数,且经过200周的循环伏安扫描后,正扫峰电位(Ep_f)和负扫峰电位(Ep_b)仍保持稳定,结果表明氮的掺杂改变了碳化钨表面的电子状态,形成了WN和WC的异质界面,有利于催化性能的提高.     

光果甘草乙酸乙酯相对酪氨酸酶的抑制作用

酪氨酸酶是生物体合成黑色素的关键酶,实验以光果甘草为原料,研究其提取物乙酸乙酯相对酪氨酸酶活性的抑制作用及机理.采用L-多巴速率氧化法体外测定光果甘草提取物乙酸乙酯相对酪氨酸酶的抑制活性,并绘制了Lineweaver-Burk双倒数曲线以此判断其抑制类型.结果表明光果甘草提取物乙酸乙酯相半抑制浓度(IC50)为(266.5±1.4)mg/L.对酪氨酸酶抑制机理测定分析的结果表明,光果甘草提取物乙酸乙酯相对酪氨酸酶活性的抑制作用表现为可逆抑制,对酪氨酸酶活性的抑制类型是混合型抑制,抑制常数KI为(182.86±1.43)mg/L,α值为(15.49±0.68)mg/L.可见甘草提取物乙酸乙酯相对酪氨酸酶有较强抑制作用.     

物化作用氧化降解PFOA/PFOS

全氟辛/磺酸(PFOX)具有环境持久、耐氧化、抗常规化学处理的特点。目前,针对PFOX的有效去除工艺研究已成为环境技术领域有机污染物降解方向的新热点。近年来,一些强氧化工艺被开发用于降解PFOX,主要通过各种物理作用增强化学氧化能力,实现PFOX的有效降解。本文综述了纯化学过程以及光、电、热、声、等离子体、微波、机械力等物理作用促进化学氧化降解PFOX的反应机理、降解途径和各因素的影响机制,以及去除效率和能耗等,介绍了该方向的最新研究进展,讨论分析了这些技术存在的问题,并提出了今后技术应用的重点研究方向。