石榴状单质铋(Bi)球与g-C3N4复合材料表现出超强可见光氧化NO性能

采用一种原位合成工艺制备了具有类石榴结构的金属铋(Bi)单质修饰的g-C3N4复合材料(Bi-CN),并用于可见光氧化NO反应中.金属Bi单质镶嵌在CN层间形成的复合物,由于金属Bi单质显著的表面等离子体共振(SPR)作用可将光吸收范围由紫外光延展至近红外,极大地提高了复合物的光吸收.此外,由于Bi单质存在于复合物界面可产生内建莫特-肖特基效应,从而加快光生载流子的分离与转移.由此,Bi-CN复合物光催化剂展现出超强的光催化去除NO性能.我们提出了类石榴结构的形成以及相应的Bi-CN复合物光催化活性的提高机理.这不仅为高效的金属铋单质改性的g-C3N4基光催化剂提供了一种新的设计方案,也对g-C3N4基光催化的机制理解提出了新的见解.通过X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱结果发现Bi是以金属单质的形式存在于Bi-CN复合物中,这得益于我们采用了二水合铋酸钠(NaBiO3·2H2O)作为铋前驱体,从而成功避免了氧化态铋的形成.Bi-CN复合物中金属铋单质的存在有诸多优点.首先,金属铋单质具有显著的表面SPR效应,它的引入可大大提高复合物的光吸收能力和太阳光利用率.有研究表明,直径为150–200 nm的铋球能够在紫外-可见漫反射图谱(UV-vis)在λ=500 nm处呈现出典型的SPR峰,但本样品在λ=200–800 nm区间内并未发现该SPR峰.由于铋单质的共振受限于其尺寸大小、颗粒形状和构造环境.本文中球形铋单质的直径约为1μm,其可能发生共振效应的峰位置应超过800 nm,因此未发现相应的SPR峰.其次,金属铋单质分散在CN层表面上构建的肖特基垫垒能够高效地阻止光生电子与空穴的复合,促进了光生载流子的分离与转移,从而提高光氧化NO进程.再者,金属铋单质的介入成功构造了Bi-CN异质结,在可见光照射下NO氧化反应中,Bi-CN复合物活性显著高于CN(22.2%)、CN-EG(36.4%)和Bi(14.1%),其中以10%Bi-CN活性最佳,NO去除率到70.4%,远远超过K插层的g-C3N4、Ag掺杂的g-C3N4和氧化石墨烯修饰的g-C3N4.当复合物中金属铋单质含量超过10%时,其活性明显下降.这是因为大量的金属铋单质积聚在Bi-CN复合物表面上而造成物理堵塞,妨碍了CN吸收可见光,从而降低了其可见光吸收能力;同时导致只会吸收更多的紫外光(λ<280 nm)而不是可见光,因而其可见光催化氧化NO能力下降.     

二氟烯醇硅醚与烯烃的马氏区域选择性氢二氟烷基化反应

烯烃是一类广泛应用于工业生产和实验室合成的重要基础化工原料.通过烯烃的氢二氟烷基化反应,可在烯烃中一步选择性地引入二氟烷基结构单元,实现一些高附加值的复杂功能分子的合成,因而引起了合成和药物化学工作者的广泛关注[1].近年来,通过光氧化还原催化或外加氧化剂的方法,经过自由基历程已成功实现了烯烃的反马氏区域选择性氢二氟烷基化反应合成直链型的加成产物(Scheme 1,a)[2].     

聚烯烃复合材料的老化行为及机理研究

复合材料的耐久性是一个重要的科学和技术问题,其中牵涉的问题很多还都没有得到充分的研究.首先是聚合物本身的稳定性及其影响因素;然后是无机填料和聚合物的相互作用在复合材料的老化过程中的表现,以及无机填料的表面处理对这种相互作用的影响;此外,还需要考虑光氧化降解在空间分布上的不均匀性.本文从这些方面出发,综述了国内外近年来在...     

光氧化反应的研究——Ⅳ.联苯酰作用下的烯烃光氧化及[2+4]环加成反应

α-二酮可引起脂族、芳族烯烃的光氧化反应,为合成环氧化物提供了新的途径。Bartlett 认为这类反应可能经历自由基历程。sawaki 等进一步阐明,该反应经过酰氧自由     

用激光解吸附电离法对三甲苯生成二次有机气溶粒子的分析

利用实验室烟雾腔,在不同的实验条件下研究了由羟基启动的三甲苯光氧化反应所产生的二次有机气溶胶,采用激光解吸附技术和气溶胶飞行时间质谱仪测量了产物的化学组分和粒子的粒径分布。结果表明:随着反应物三甲苯浓度的增加,所生成的二次有机气溶胶粒子数量增多;随着反应时间的延长,生成的粒子数目也增加,但是反应到一段时间后,检测到的粒子数目几乎保持不变;光照强度的增加有利于二次有机气溶胶的生成;通过对产物的化学成分分析,说明了在二次有机光氧化产物中粒子相产物主要是芳香的环保留产物、非芳香环保留产物和环断裂产物。     

显微红外光谱法研究聚乙烯复合材料光氧化的深度分布

采用显微红外光谱法结合表面形貌分析研究了分别填充碳酸钙、绢英粉、云母、高岭土和硅藻土的高密度聚乙烯(HDPE)的自然光氧化随深度的分布.研究结果表明无机填料对HDPE光氧化的深度分布有很大的影响.填充碳酸钙的HDPE从表面到内部都没有明显氧化发生.而填充绢英粉、云母、高岭土和硅藻土的HDPE从表面到内部羰基指数逐渐减小,氧化深度都在150μm以上.HDPE复合材料沿深度方向的氧化情况与其断面裂纹的产生情况吻合.结合无机填料的紫外吸收特性讨论了它们对HDPE光氧化的影响机理.     

核黄素光敏氧化噻吩脱硫研究

以噻吩的正辛烷溶液模拟FCC汽油,以水为萃取剂,以空气中的O2为氧化剂,以核黄素为光敏剂,研究了噻吩在500W高压汞灯照射下的光化学氧化。实验结果表明,在通气量为150mL/min、水油比为1∶1、核黄素加入量为30μmol/L的条件下,反应3h后噻吩的脱硫率能够达到85.4%。核黄素的敏化作用是通过激发基态氧为单线态氧实现的,噻吩氧化脱硫为一级动力学反应,加入光敏剂时反应速率常数k=9.10×10-5s-1,半衰期t1/2＝2.12h。     

低温Ar基质中CF3I激光光氧化反应中间体研究

研究了１０Ｋ Ａｒ基质中ＣＦ３Ｉ与Ｏ２经２６６ｎｍ脉冲激光辐照的光氧化反应，利用低温基质隔离技术和付里叶变换红外光谱法检测反应过程中产生的中间体有ＣＦ３ＯＯＩ、ＣＦ３ＯＯ、ＣＦ３Ｏ和ＣＦ３ＯＩ。通过量子化学从头算，对ＣＦ３ＯＯＩ的结构和振动频率进行计算，并对观察到的３个吸收峰进行了归属，首次确证ＣＦ３ＯＯＩ为新的中间体，根据ＣＦ３ＯＯ、ＣＦ３ＯＯＩ、ＣＦ３Ｏ、ＣＦ３ＯＩ随光照时间的生长和衰减，提出     

高分子光敏剂研究进展

本文综述了近年来国际上关于高分子光敏剂的研究工作进展．     

16-脱氢孕烯醇酮醋酸酯的环境友好合成法

Instead of environmentally toxic chromium oxidant, singlet oxygen generated photcchemically was used as environmentally friendly and benign oxidizing agent to accomplish the transformation of pseudodiosgenin diacetate to diosone efficiently in a low toxic and less expensive solvent acetone. Accordingly 16-dehydropregnenolone acetate(16-DPA), an important intermediate for preparation of steroidal drugs, was prepared in good yield (75%) when photoreaction was run in acetone/acetic anhydride/pyridine system. The mild reaction condition as well as simple and environmentally friendly process made the method commercially viable and important for production of 16-DPA in industrial scale.