光电化学催化中的富勒烯基材料：机理及应用

光催化和电化学催化在现代清洁能源转化中发挥了无可替代的作用。[60]富勒烯(C_(60))材料因其独特的结构与性能而被广泛用于各类光电催化剂的开发中,并取得了令人瞩目的成果。我们简介了C_(60)的基本性质以及富勒烯基(包括C_(60)笼外衍生物和衍生碳材料)光电催化剂的制备方法,综述了C_(60)及其衍生材料在光催化和电化学催化领域中的研究进展,就其在光电化学催化应用中所起到的主要作用、工作机理以及优化策略进行了讨论。并对C_(60)基催化剂发展中的主要问题与挑战进行了总结和展望。     

C60-MoP-C纳米花范德瓦耳斯异质结及其电催化析氢性能

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。     

香豆素席夫碱的Zn~(2+)识别研究

本文采用5-氯水杨醛与3-氨基-7-羟基香豆素反应,合成了一种新型的香豆素席夫碱化合物3-[(5-氯-2-羟基-苯亚甲基)-氨基]-7-羟基香豆素(CHB),并采用核磁共振谱、红外光谱和元素分析对合成产物进行了表征。在CHB的DMF溶液中加入Zn~(2+)后,溶液颜色由无色迅速变为橙黄色,紫外-可见吸收光谱最大吸收峰从380nm红移至480nm,而且该分子探针在580nm处的荧光强度显著增强,可通过肉眼观察到其在365nm紫外灯下发出的荧光,而其它离子加入后荧光变化微弱或没有变化,表明该分子探针对Zn~(2+)的选择性较高。吸收光谱的变化表明CHB与Zn~(2+)形成了新的配合物,采用Benesi-Hilderbrand方程计算出两者之间以1∶1配位。     

C60-MoP-C纳米花范德瓦耳斯异质结及其电催化析氢性能

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。