富Mn鸢尾生物炭的制备及在类Fenton体系中的应用

通过在N₂气氛围下热裂解富集Mn的鸢尾可得到Mn/生物炭(BC)材料, 并按植物叶(Leaf)和根部(Root)分别将其分别命名为BC-L0, BC-L1, BC-L2, BC-R0, BC-R1和BC-R2. 采用扫描电子显微镜(SEM)、 能谱分析(EDS)仪、 X射线衍射(XRD)仪、 X射线光电子能谱(XPS)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 原子吸收光谱(AAS)和比表面积分析(BET)仪等对Mn/生物炭材料的Mn含量、 化学组成与形貌进行了表征, 发现鸢尾叶部为Mn主要富集部位, 最大富集量为13.0 mg/g, 且Mn以Mn₂O₃薄片存在于生物炭表面. 利用Mn/生物炭与H₂O₂构建了类Fenton体系, 在中性条件下BC-L2-H₂O₂体系对有机污染物罗丹明B(RhB, 3×10 ^-5 mol/L)的降解率达到50%(180 min), 表明该体系具备氧化去除RhB的能力, 并推测了该体系对RhB的催化氧化机理. 结果表明, 先将Mn超富集植物转化为Mn/生物炭材料, 再通过添加H₂O₂能构建具有氧化能力的类Fenton体系, 可用于对有机污染物的降解, 实现“以废治废”的绿色循环思路, 为Mn富集的植物后续处理提供一种新的转化及应用方式.     

外源硒对菲胁迫下苍耳光合荧光特性的影响

为了探究硒元素缓解土壤中多环芳烃污染对陆生植物苍耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)的胁迫作用,选择菲作多环芳烃代表物,通过盆栽实验,研究了土壤中不同菲污染浓度(0,20,80,320mg·kg-1)对苍耳的生长、叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数的影响,以及外源性施加硒(0.5mg·kg-1)对上述胁迫效应的缓解作用.结果显示,硒能显著缓解高浓度(320mg·kg-1)菲胁迫下苍耳生物量的减少(p0.05),同时缓解各浓度菲胁迫下叶片中叶绿素含量的降低;硒还能缓解植物在菲胁迫下净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度的降低,减缓叶片PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光能转化效率、光化学淬灭系数的下降和非光化学淬灭系数的上升.研究表明,土壤中外源性添加硒能保护菲胁迫下苍耳的光合机构,改善其光合功能.     

不同胶束浓度制备BiOBr及其光催化性能

以十六烷基溴化吡啶(CPB)为模板剂和溴源,Bi(NO_3)_3·5H_2O为铋源,甘露醇溶液作为溶剂,制备了不同胶束浓度条件下的Bi OBr光催化剂,采用SEM、XRD、EDS、UV-Vis吸收光谱和PL光谱分析等方法对BiOBr的结构和光化学性质进行了表征.在可见光(420 nm)照射下,以罗丹明B为底物研究光催化特性,结果表明,在CPB为3倍临界胶束浓度(3 cmc)时制备的BiOBr具有最好的光催化活性,45 min内对罗丹明B脱色率可达99.6%,脱色过程中主要涉及的活性物种为空穴和羟基自由基.     

泡沫镍负载Fe_2O_3/α-MoO_3可见光催化降解水中铜绿微囊藻

采用共沉积法合成不同配比的Fe_2O_3/α-MoO_3复合光催化剂,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术分析其晶体结构、形貌及其光学性能,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,MA)为污染物模型,通过检测叶绿素a、丙二醛、可溶性蛋白含量的变化,研究该催化剂在可见光(λ≥420nm)照射下催化降解MA的性能。结果表明:当Fe_2O_3质量为α-MoO_3质量的1.0%时,复合催化剂1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3对MA的催化降解效率最佳;pH 7.5条件下,1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3用量为0.4g/L时,可见光照射5h后MA的去除率达96%,藻细胞溶出的可溶性蛋白量最低;1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3在可见光照射下除藻过程中产生的丙二醛产量较避光反应时明显增多。将1.0%Fe_2O_3/α-MoO_3负载到泡沫镍后,表现出良好的稳定性和循环利用性,对实际水体中的混合藻类达到90%以上的降解率。     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

柱前衍生化-HPLC法测定恩施3种富硒蔬菜中硒氨基酸

采用HPLC与ICP-MS间隙联用的方法,以柱前衍生化-HPLC法进行定性定量分析,使用ICP-MS鉴定,建立一种富硒蔬菜中硒氨基酸的分离检测方法。结果表明:所测定的硒代氨基酸在其线性范围内呈现良好的线性关系(R2>0.999)。该方法中硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸的检出限分别为0.204 mg/L和0.680 mg/L,加标回收率分别为97.4%和94.0%,RSD分别为2.1%和0.69%。检测恩施富硒蔬菜样品,白菜、萝卜叶和苋菜含有硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸。此方法可用于富硒蔬菜中硒代氨基酸的含量检测。     

钌催化的手性苯基/苯并噻唑甲醇的转移氢化合成

以苯基/苯并噻唑甲酮为原料, 手性二胺钌络合物为催化剂, 甲酸钠为氢源, i?PrOH/H₂O(体积比1:1)为溶剂, 在室温(30 ℃)条件下, 通过不对称转移氢化, 合成了一系列手性苯基/苯并噻唑甲醇类化合物, 其对映选择性(e.e.)值高达99%. 此外, 还探讨了其它苯基/氮杂环甲酮的不对称转移氢化. 该方法具有反应条件温和、 催化剂廉价易得及操作简便等优点.     

磁性纳米颗粒Fe3O4的醇改性制备机理及应用

利用化学沉淀法, 以乙二醇(EG)、 聚乙二醇(PEG)和甘露醇(D-M)分别为表面改性剂制备了改性的Fe₃O₄颗粒(分别命名为E-Fe₃O₄, P-Fe₃O₄和D-Fe₃O₄). 实验结果显示, 醇类分子能成功地修饰在Fe₃O₄颗粒表面, 但 未改变其形貌、 大小、 晶相和磁性．采用傅里叶变换红外光谱、 离子选择性电极法、 Zeta电位和接触角等 手段研究其改性机理, 发现P-Fe₃O₄和D-Fe₃O₄样品表面醇修饰与水分子介导的氢键有关, E-Fe₃O₄则通过表面羟基直接与乙二醇形成了更稳定的氢键, 即使经热处理(120 ℃)乙二醇分子仍被固定在Fe₃O₄表面. 表面带有疏水基团的E-Fe₃O₄具有适中的亲水性(接触角32.92°)和水中分散性(粒径200~300 nm). 带负电荷的E-Fe₃O₄被应用于水中阳离子染料结晶紫(CV)的吸附和磁性分离, 对CV吸附量为19.33 mg/g, 是未改性前(8.41 mg/g)的2.3倍, 通过外加异丙醇可以促进CV脱附．     

p-n型异质结催化剂Ag2O-BiVO4对微囊藻毒素(MC-RR)的光化学氧化机理研究

微囊藻毒素(MC-RR)是一种具有两个精氨酸结构的微囊藻毒素,它是由蓝藻细菌产生的一种能普遍被检测到的细胞毒素,近来由于其潜在的肝毒性受关注.在可见光(λ≥420 nm)照射条件下,以MC-RR为光催化降解污染物,对BiVO4,Ag-BiVO4,Ag2O-BiVO4和Ag/Ag2O-BiVO4光催化降解性能进行了比较研究.通过HPLC-MS测定了其中间产物,并分析了其可能的降解途径.结果表明,Ag的存在通过构筑p-n异质结光催化剂而提高了Ag/Ag2O-BiVO4的光催化效率.此外,Ag0的存在极大地促进了MC-RR在光催化剂表面上的吸附作用.小鼠的毒理学实验表明,MC-RR经过光催化降解后毒性显着降低.由于水体富营养化形成的蓝绿藻促进微囊藻毒素的形成,这已成为全球关注的问题.被微囊藻毒素污染的饮用水除了会毒害野生动物,家畜和家禽外,还会损害人类肝脏,这也是肝癌的发病率高的原因.毒理学研究发现,微囊藻毒素通过结合到1A(PP1)和2A(PP2)上强烈地抑制蛋白磷酸酶的活性,从而导致肝细胞的损伤,引发原发性肿瘤.目前对光催化降解MC-RR的研究主要集中在紫外光催化氧化领域.采用太阳光中的紫外区或者近紫外区,利用传统的TiO2光催化剂对MC-LR的光催化氧化研究;太阳光中只有极少部分(约4%)的紫外光,大部分(约43%)是可见光,因此,如何将光催化剂的吸收光谱拓宽至可见光区域,提高催化剂对可见光的利用率,进一步提高光催化降解MC-RR的能力,具有一定的理论和实际意义.钒酸铋是一类新型的p型可见光光催化剂,将其与n型半导体Ag2O材料选择性的复合制备出p-n型异质结复合光催化剂能够显著地提高其光催化性能.本文将这种复合光催化剂的应用扩展到广泛检测到的毒素MC-RR的降解中,以实现可见光降解.发现Ag/Ag2O-BiVO4可以在可见光照射下有效光催化降解MC-RR.跟踪其降解中间产物,研究了其可能降解途径,并提出了在异质结催化剂表面上的光催化降解机理.催化剂表征结果表明,Ag2O和BiVO4形成有效的异质结界面,在降解中发挥重要作用.在该异质结结构中,Ag和Ag2O作为电子受体以增强电荷载流子寿命并提高光催化活性.依据MC-RR氧化产物的结构、化学性质和降解体系中所检测到的产物,推测其可能的机理:Ag-Ag2O-BiVO4可见光光催化降解MC-RR是一个涉及到羟基自由基和超氧自由基的共同氧化作用,同时根据液相质谱对中间产物的鉴定,得到MC-RR两条主要的可能降解途径,其中主要涉及到Adda中不饱和碳碳双键和Mdha中烯键的氧化,以及各氨基酸之间肽键的水解.小鼠急性毒理实验表明,经光催化反应后MC-RR的毒性明显减小.     

单分散PtNi纳米粒子特殊的红外光学性能

采用电位置换反应以及化学还原法制备了单分散PtNi 纳米粒子,循环伏安结果显示该纳米粒子在0.1mol·L^-1硫酸介质中对CO的氧化表现出比本体Pt 电极更好的电催化活性. 以CO为探针分子,采用电化学原位红外光谱研究了PtNi 纳米粒子上的特殊红外光学性能. 结果表明,PtNi 纳米粒子无论是在玻碳电极还是在金电极上,均表现出对称的双极谱峰,同时给出很强的增强效应. 论文研究结果有助于进一步了解低维纳米材料特殊红外性能的本质.