硫化铟锌的改性合成及光催化特性

随着社会经济的高速发展,能源的短缺和生态的破坏引起了人们的关注。近年来,寻找合适的解决方案已成为关注的重点。作为一种绿色环保技术,光催化由于其高效、低成本等优点而成为能源和环境问题的研究热点。在许多光催化材料中,三元硫化物硫化铟锌(ZnIn₂S₄)由于具有可见光响应特性、简单的制备方法和出色的稳定性而表现出巨大的潜力。然而,较高的载流子复合率限制了其光催化性能。近年来,许多研究报道了改性ZnIn₂S₄以提高其光催化性能,在此,本文详细介绍了各种改性研究,包括ZnIn₂S₄单体的合成、半导体化合物的结构、贵金属沉积、碳元素改性、离子掺杂。然后,系统完整地总结了ZnIn₂S₄在光催化、降解有机污染物、去除六价铬、还原CO₂和有机合成等方面表现出的光催化特性和机理。最后,对ZnIn₂S₄的发展前景提出了展望,以期ZnIn₂S₄光催化剂得到更广泛和深入的研究,尽快在实际生产中得到应用。     

具有聚集诱导发光特性的咔唑衍生物的合成及其理化性质研究

以咔唑、亚芴基肼等为原料,通过suzuki反应合成了2个新型咔唑衍生物:N-乙基-3,6-双(亚芴基肼基-5-亚甲基-2-噻吩)咔唑(S1)和N-(亚芴基肼基-4-亚甲基苯基)-3,6-双(亚芴基肼基-5-亚甲基-2-噻吩)咔唑(S2)。用FTIR、1HNMR、元素分析对S1和S2的结构进行表征,并考察其紫外吸收光谱、荧光光谱、电化学行为和热稳定性。结果表明:S1和S2薄膜的最大发射波长分别在637和649nm处,均发射红色荧光,且S1和S2均具有良好的聚集诱导发光(AIE)特性;S1和S2的HOMO能级分别是-5.26和-5.29e V,与正电极(ITO)的功函数(-4.8 e V)相匹配,可有效降低空穴注入能垒,有利于空穴的传输;S1和S2的热分解温度分别是351和360℃,均具有良好的热稳定性。     

硫砜类双极性蓝色磷光主体材料的合成及性能

设计并合成了一种基于硫砜类的双极性蓝色磷光主体材料2-(10H-吩噁嗪基)噻吨-9-酮-10,10-二氧化物(TXOPXZ),并用1 HNMR、13 CNMR和元素分析对其结构进行了表征。通过紫外-可见(UV-Vis)、荧光、低温磷光、循环伏安法、热重分析(TGA)、差热分析(DSC)和密度泛函理论(DFT)对其性能和能级结构进行了研究。结果表明:TXOPXZ在二氯甲烷稀溶液中的最大吸收峰位于285nm;发射峰位于439nm;低温(77K)磷光光谱的第一发射峰位于460nm,其三重态能级为2.70eV,可与蓝色磷光材料FIrpic(2.62eV)的能级匹配;循环伏安法测得TXOPXZ的HOMO能级为-5.28eV,与阳极ITO的功函(-4.5~-5.0eV)相匹配,LUMO能级为-1.95eV,与电子传输材料TAZ(-2.30eV)的LUMO能级相匹配,表明TXOPXZ具有良好的双极性能;TGA数据表明其分解温度为329℃,具有良好的热稳定性,DSC显示其Tg温度为191℃,表明其具有无定形结构和良好的成膜性。     

氢氧化铁溶胶制备条件对其电泳等性能的影响

In order to explore the optimum preparation conditions, effects of FeCl₃ dosage, hydrolysis temperature and dialysis time on the particle size, conductivity, pH and double layer potential (ζ) of Fe(OH)₃ sol were systematically studied. The ultraviolet-visible reflection spectrophotometry was used to track the particle size of Fe(OH)₃ sol. With the increase of FeCl₃ dosage, the particle size of the colloid increased, the reflectivity decreased and the reflection wavelength shifted to longer wavelength, which is in accordance with the quantum confinement effect theory. The excessive Cl^- would inhibit the conductivity, and the stability of Fe(OH)₃ sol with larger particle size would be worse. Because of the better synergistic effect of q/m and V/l under the action of electric field of 80 V with electrophoresis, the ζ of the Fe(OH)₃ sol prepared under the optimum conditions (c_FeCl3, 0.01 mol·L^-1; 100℃; dialysis time, 1 d) was 43.67 mV which was most close to the theoretical value of 44.00 mV.     

橡胶基多效协同自修复防水复合材料的研究

制备了环氧树脂改性高吸水纤维,随后将改性纤维与天然橡胶通过混、流延、压延、硫化等工艺制备了环境友好型三层复合自修复防水材料,通过SEM、FT-IR、TY-8000万能材料试验机、BTS-001电动不透水仪等考察了自修复防水材料的微观结构、机械性能、抗氧化性能、自修复性能及防渗透性能等。结果表明,高吸水纤维有助于提高其拉伸强度,最大拉伸强度为1.83MPa,断裂伸长率达到700%以上。防水材料完全切断,自修复24h后,其切口部分无可见痕迹,裂口完全愈合,且24h内无水滴渗漏。自修复48h后拉伸强度可达原始材料的2.36倍,断裂伸长率达到80%左右。     

基于吡啶甲酮衍生物的蓝色磷光主体材料的合成及性质

以4-苯甲酰吡啶、吩噁嗪和9,9-二甲基吖啶为原料,合成了两种蓝色磷光主体材料:[(2-溴-5-吩噁嗪-10-基)苯基](吡啶-4-基)甲酮(BPPPM),[2-溴-5-(9,9-二甲基-9H-吖啶-10-基)苯基](吡啶-4-基)甲酮(BDPPM)。并用~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析对其结构进行了表征,研究了它们的光电性质和热性质。结果表明,BPPPM和BDPPM的光学带隙(Eg)分别为3.31和2.64 e V;它们的发射峰分别位于405和435 nm,发深蓝和蓝色荧光;它们均具有较高的三线态能级(2.70,2.65e V),可与蓝色磷光客体材料FIrpic(2.65e V)的三线态能级相匹配;它们均具有匹配的HOMO(-5.45、-5.35e V)与LUMO能级(-2.14、-2.82e V),且其HOMO、LUMO轨道的电子云分离突出,具有良好的双极性质;此外它们均具有较好的热稳定性和成膜性。     

基于吩噻嗪供体的敏化染料的合成及其光电性质

以吩噻嗪为供体,设计并合成了具有D-A-π-A或D-π-A结构的有机敏化染料2-氰基-3-{5-[7-(10-己基吩噻嗪-3-基)-苯并[1,2,5]噻二唑-4-基]-2-噻吩基}-丙烯酸(CVBTP)和2-氰基-3-{5-[7-(10-己基吩噻嗪-3-基)-2-噻吩基}-丙烯酸(CVTP)。在结构表征的基础上,研究了结构变化对敏化染料的光物理性质、电化学性质和光伏性能的影响。结果表明,在染料CVTP的D-π-A结构链上插入受体苯并噻二唑单元,得到的具有D-A-π-A结构的染料CVBTP的带隙变小,共轭体系变大,光吸收性能得到明显提升。CVBTP、CVTP的HOMO能级分别为-4.83、-4.82eV,LUMO能级分别为-2.85、-2.28eV,均与常见电解质I-/I-3(-4.60eVvs vacuum)和TiO2导带能级(-4.40eVvs vacuum)相匹配,都可用作DSSCs的敏化染料,但与CVBTP相比,CVTP具有更适合的LUMO能级和较好的光伏性能。