载钛羟基磷灰石光催化降解内分泌干扰物双酚A（英文）

对载钛羟基磷灰石(TiHAP)进行了透射电镜、X射线衍射、紫外-可见光谱和Zeta电位表征,并应用液相色谱-质谱技术对比了TiHAP和P25 TiO2对环境内分泌干扰物双酚A(BPA)的吸附和光催化降解性能,探讨了富里酸和Fe3+对TiHAP薄膜光催化性能的影响.结果表明,TiHAP和TiO2粉体对BPA的吸附符合Langmuir吸附等温方程,且前者吸附性能更大.TiHAP薄膜光催化降解BPA的性能优于TiO2薄膜;富里酸和Fe3+对TiHAP和TiO2薄膜光催化性能的影响趋势不同,从能带结构、电子转移和吸光性等角度分析了性能不同的原因.本结果可以为应用TiHAP降解环境内分泌干扰物提供依据.     

石墨烯基光学复合材料及其光学应用

石墨烯是近年来发现的一种新型二维晶体碳材料,由单层碳原子构成,具有规则六方对称的蜂巢结构,使其表现出优异的力学、电学和光学性能,近年来迅速成为材料学及光电化学等领域研究热点。本文综述了石墨烯基光学复合材料及其光学应用的研究进展,展望了石墨烯基光复合材料的光学应用前景及发展方向。     

硝酰氯的大气化学

硝酰氯(nitryl chloride,ClNO₂)是大气中一种重要的气态污染物,对大气氧化性、一次污染物的降解和二次污染物的生成具有重要影响,并在全球氮循环和氯循环中扮演着不可忽视的角色。本文归纳了ClNO₂的基本物理化学性质及其在大气中的生成和去除机制,并介绍了实验室研究和外场观测中ClNO₂的主要测量方法。在此基础上,本文总结了过去十几年报道的ClNO₂在实际大气中的时空分布特征,通过分析实验室模拟和外场观测的研究结果系统讨论了ClNO₂非均相生成的机制、产率及其影响因素,探讨了ClNO₂对氯自由基、大气氧化性以及臭氧和硝酸盐形成的影响。我们指出,ClNO₂既耦合了气相化学和非均相化学,又耦合了夜间大气化学和日间光化学,在我国大气复合污染中可能起着非常重要的作用。最后,本文提出了ClNO₂大气化学研究中尚待解决的关键科学问题,并简要讨论了该领域的未来发展方向。     

染料敏化TiO_2可见光光催化降解罗丹明B

苝二酰亚胺(PTCDI)是一种n型半导体材料,在可见光区有很强的吸收,广泛用于有机光伏器件领域的研究.以PTCDI为光敏剂制备TiO2可见光光催化剂用以降解环境污染物的研究还鲜有报道.本文采用水热法制备苝二酰亚胺(PTCDI)和四磺酸酞菁铜(CuPcTs)敏化的TiO2复合样品.利用XRD、TEM、UV-Vis和荧光光谱对复合样品进行表面形貌和结构表征,以可见光光催化降解罗丹明B为模型反应.研究结果表明,染料敏化能够有效地拓宽样品的吸收光谱范围,提高可见光光催化活性;电子收集型的共敏化复合样品体现出了优于单一染料敏化样品的光催化活性.应用能带结构理论,阐明了单一染料敏化和共敏化样品的光生电子转移机制.     

大气复合污染及灰霾形成中非均相化学过程的作用

城市和区域大气复合污染的特征为污染源排放的一次污染物通过大气中的化学反应生成高浓度的氧化剂(臭氧等)及细颗粒物等二次污染物,它们在静稳天气下积累,导致低能见度的灰霾现象并严重影响人体健康和气候.大气复合污染中同时存在高浓度的一次排放和二次转化的气态及颗粒污染物,这为细颗粒表面非均相反应提供了充足的反应物;而气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气氧化性及颗粒物的化学组分、物化性质和光学性质,从而可能对大气复合污染和灰霾的形成起到促进的作用.利用漫反射红外傅里叶变换光谱和单颗粒显微拉曼原位在线技术,我们对大气气态污染物NO2、SO2、O3、甲醛在CaCO3、高岭石、蒙脱石、NaCl、海盐、Al2O3和TiO2等大气主要颗粒物表面的反应进行了系统的反应动力学和机制研究,我们发现反应主要产物为硫酸盐、硝酸盐或甲酸盐,它们可极大改变颗粒物吸湿性和消光性质.通过分析这些非均相反应的动力学过程,我们识别出NO2-颗粒物-H2O、SO2-颗粒物-O3、有机物/SO2-颗粒物-光照等三元反应体系的协同作用机制,这些协同机制对于阐明大气复合污染及灰霾形成的反馈机制和非线性过程提供了实验证据和理论依据.     

阳离子和两性混合表面活性剂为模板合成三维六方介孔二氧化硅

用阳离子表面活性剂CnTAB(n=12,14,16,18)和两性生物表面活性剂SDG以8∶2的摩尔比混合作为模板剂,在酸性条件下晶化,碱性条件下老化合成了三维有序介孔二氧化硅。合成的产物用XRD、SEM、TEM和N2吸附进行表征。结果表明,在不同链长的表面活性剂CnTAB(n=12,14,16,18)中,C14TAB与SDG混合所得样品C14DG的有序度最好。而C16TAB和C18TAB与SDG混合所得样品的孔径约为9 nm。两性表面活性剂SDG对产物的形貌和三维六方结构都有影响。     

高铁CaO-FeOx-SiO2三元体系氧化过程相变热力学分析

通过详细的热力学计算和推导,对高铁CaO-FeOx-SiO2(CFS)体系(铁含量50%-60%,x=1-1.5)氧化过程中铁氧化物的价态和组分相赋存状态变化规律进行了分析.结合SEM、EDX及XRD确定物相组成,图像分析仪对相分布进行定量测量,化学法分析铁组分变化情况.研究了氧化过程中,体系中相变的热力学规律以及磁铁矿相的析出特性,对不同温度条件下磁铁矿相析出情况进行了详细讨论,并简要推算了CaO的含量变化对体系相变的影响.结果表明,随熔体氧位的增加,磁铁矿相逐渐形成并饱和以晶体析出,铁组分会不断向磁铁矿相转移和富集.体系冷却后主要由磁铁矿、铁橄榄石和钙铁硅酸盐固溶体组成,氧化过程中,铁橄榄石相减少,磁铁矿相增加.在1423 K以上温度,控制氧平衡分压1g(po2/p0)-7.89时,体系中的铁组分主要以磁铁矿形式存在,并在冷却过程析出;冷却过程中,磁铁矿是初晶相,体系中铁离子的摩尔比n(Fe3+)/n(Fe2+)为1/4时,磁铁矿初始析出的温度约为1640 K,随n(Fe3+)/n(Fe2+)比值的增加,磁铁矿析出温度升高,在n(Fe3+)/n(Fe2+)为1.8/l时,磁铁矿初始析出的温度约为1720 K;体系中氧化钙含量的增加,可提高铁在磁铁矿相的富集程度.     

对流层大气NO3与N2O5的实地测量

大气硝基(NO₃)自由基和五氧化二氮(N₂O₅)是对流层大气化学反应的核心物种,对于理解大气氧化性、二次有机气溶胶生成、活性卤素化学和全球硫素循环等对流层大气化学研究的关键问题具有重要意义。大气NO₃自由基和N₂O反应活性高、大气寿命短、浓度低,其定量分析非常具有挑战性。本文总结了大气NO₃自由基与N₂O₅的实地测量方法,并对差分光学吸收光谱(DOAS)、腔衰荡光谱(CRDS)、腔增强光谱(CEAS)、激光诱导荧光光谱(LIF)、电子顺磁共振谱(MIESR)和化学离子化质谱(CIMS)等六类技术方法的准确度、精确度、时间分辨率、测量干扰、标定方法和系统稳定性等方面进行了系统比较。综合分析认为吸收光谱法是对流层NO₃自由基与N₂O₅测量技术的发展方向,其中近期发展起来的腔技术(CRDS和CEAS)显示出较好的应用潜力。但是我国实际大气环境中普遍存在高浓度的颗粒物污染,如何在高颗粒物条件下实现NO₃自由基与N₂O₅的精密准确测量具有挑战性。本文进一步归纳了NO₃自由基与N₂O₅在城市、森林、自由大气和海洋海岸等典型大气环境条件下的浓度水平和主要科学发现,探讨了一些亟待解决的问题和可能的重点研究方向。     

抗菌素痢菌净与牛血清白蛋白相互作用的光谱研究

用荧光光谱和紫外吸收光谱法研究了抗菌素痢菌净(MEQ)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。讨论了荧光猝灭机理,结果表明是动态猝灭过程;计算了不同温度下的猝灭常数和热力学参数。MEQ与BSA的相互作用为一个由熵驱动的自发过程,疏水作用力也起重要作用。由FRET能量转移理论计算得出了MEQ与BSA结合位置的距离r=4.5 nm。应用同步荧光和三维荧光研究了BSA在MEQ存在或不存在时的构象变化,结果表明：MEQ对BSA构象的影响不大。     

对流层大气过氧自由基实地测量的技术进展及其在化学机理研究中的应用

大气过氧自由基化学是对流层大气化学的重要组成部分,对于理解大气氧化性、光化学臭氧和二次有机气溶胶生成等核心科学问题具有重要意义。基于实地测量,准确掌握大气过氧自由基的浓度水平、进行相关化学行为分析以及实测结果模拟分析一直是大气过氧自由基化学研究的重点和难点。本文总结了大气过氧自由基实地测量的技术方法,回顾了涉及大气过氧自由基的大型实地观测实验,分析了已有观测实验中大气过氧自由基的浓度水平和差异,归纳了实地测量数据在化学机理研究中的应用,讨论了模拟分析实地测量结果中的主要科学发现。最后,提出该领域中尚存在的问题及可能的重点研究方向。