石英晶体微天平技术研究纳米TiO_2表面Cu(Ⅱ)吸附与光化学还原过程

环境中排放的重金属离子Cu!对水生和陆生生物有强的毒害性。饮用水中Cu!的浓度高于1.0mg·L-1时,将会导致人畜得血色沉着病和胃肠粘膜病[1]。Cu!无法进行生物降解,除去废水中Cu!的常见方法有离子交换、置换、化学沉淀等[2],然而这些方法需要消耗大量的化学试剂,成本高。近来,研     

光同时诱导水中Cr(Ⅵ)的还原与橙黄Ⅱ的氧化

光同时诱导水中Cr(Ⅵ)的还原与橙黄Ⅱ的氧化;染料;橙黄Ⅱ;Cr(Ⅵ);光还原;光降解     

Fe(Ⅲ)-PAR络合物光还原分光光度法测定食用菌中微量铁

研究了溶液酸度、光强度、光照时间及显色剂用量对Fe(Ⅲ)-PAR络合物光还原反应的影响。在pH 4.5 HAc-NaAc缓冲溶液中,PAR溶液浓度为1.11×10-3mol/L,250 W荧光高压汞灯照射40 min,Fe(Ⅲ)-PAR络合物光还原反应可趋于完全,据此建立光还原代替化学还原测定微量铁的新方法,该方法用于食用菌中微量铁的测定。     

铁(Ⅲ)-4,7-二甲基-1,10-邻菲啰啉配合物的光还原研究及应用

实验发现,在散射光中铁(Ⅲ)-4 7-二甲基-1,10-邻菲啰啉配合物能发生显著的光还原反应,在溶液酸度为pH 3.0～5.0范围内,加入EDTA可阻止上述反应的进行。此法用于测铁矿中铁的价态比,结果令人满意。     

镧系元素光化学 Ⅳ 铁和铈对光还原分离铕的影响

本文在水溶液中以1:1HCOOH～HCOONa做自由基清除剂,Na_2SO_4做光还原产物Eu~(2+)沉淀剂,研究了杂质铁和含量变化对光还原分离铕的影响,并用紫外光谱证明了体系中是光反应生成的Fe和Ce~(4+)对发生氧化,致使Eu~(2+)光还原生成Eu~(2+)速度减慢,铕的收率下降。     

仿生模拟催化在新能源与CO2光催化还原方面的研究及应用

人工光合成是受到植物光合作用启发而兴起的前沿科研领域,对于新型能源的探索具有重要的研究价值。本文首先从植物光合作用的原理和关键化学过程出发,介绍了人工光合成体系的构建原则与方法,着重阐述了过渡金属配合物光催化剂在人工光合成各半反应(水的光催化氧化分解与CO2的还原转换)中的应用。其次,分析整理了近期国内外重点研究的过渡金属配合物光催化剂的种类,评价了各类过渡金属配合物光催化剂的结构特征及由其组成的不同光催化体系的特点和催化性能的差别,讨论了部分光催化剂的催化机理及优化其催化性能的方法。最后,展望了过渡金属配合物光催化剂在人工光合成领域的研究前景及发展方向。     

日光辐射光还原合成左旋多巴胺功能化的荧光发射的银纳米簇和铁离子检测

以左旋多巴胺(L-3,4-dihydroxyphenylalanine,DOPA)为稳定剂,采用日光辐射光还原法,合成了强荧光发射的银纳米簇(silver nanoclusters,Ag NCs)。透射电镜分析表明,所合成的Ag NCs表现亚纳米非晶态结构。Ag NCs在可见-近红外波长范围内(400~750 nm)有明显光吸收带,最大荧光激发和发射峰分别为550和630 nm,荧光量子产率为2.3%(相对于罗丹明B)。Ag NCs的荧光强度与合成时的日光辐射时间、DOPA浓度以及pH值等因素有关。进一步优化了合成Ag NCs的条件。基于荧光猝灭原理,所合成的DOPA功能化的Ag NCs能选择性地灵敏响应Fe3+。修饰在Ag NCs表面的配体DOPA能够选择性地结合Fe3+,导致Ag NCs显著聚集,伴随荧光猝灭。Ag NCs具有的较高量子产率和红荧光发射特性,有利于提高Fe3+的分析灵敏度。     

杂多酸存在下X3B染料光降解和Cr(VI)光还原的协同反应机理

以H3PW12O40(PW)和H4SiW12O40(SiW)杂多酸(POM)为催化剂, 波长大于320 nm的高压氙灯为光源, 研究了混合水溶液中活性艳红染料X3B的光致降解和重铬酸根(Cr(VI))的光致还原. 结果表明, POM-X3B-Cr(VI)三元体系的反应效率高于POM-X3B、POM-Cr(VI)和X3B-Cr(VI)二元体系的反应效率, PW的光活性高于SiW, 且X3B光降解和Cr(VI)光还原之间存在明显的协同作用. 通过考察各组分起始浓度以及N2、O2、H2O2和乙醇的影响, 实验发现, 激发态POM*与H2O反应产生POM-和·OH是反应的决速步骤. X3B光降解和Cr(VI)光还原分别主要通过·OH 和POM-进行, 而X3B和Cr(VI)之间光化学反应的贡献较小. 在二元和三元体系中POM浓度对反应速率表现出不同的影响, 表明激发态POM*与H2O之间的反应具有可逆性.     

仿生多孔 MgO-TiO2合成及其光催化 CO2还原性能

研究表明, MgO能够活化吸附在其表面的 CO2分子,促进 HCO3–的生成,而在 H原子存在的条件下, HCO3–为 CO2光催化还原为碳氢化合物和 CO的活性中间体. CO2为对称的直线型分子,在化学反应中表现出极高的稳定性,成为阻碍人工光合作用发展的重要因素.在设计新型光催化剂时,复合 MgO可能会有效提高催化剂的活性.绿色植物的叶片结构或茎中存在大量尺寸不一的多孔结构,以利于植物生命活动(包括光合作用和呼吸作用)过程中气体的有效扩散和水分、营养物质的运输. TiO2因其良好的化学稳定性、无毒且成本低廉,在人工光合成领域得到广泛的研究.因此,本文以空心菜杆为模板, TiO2为主体催化剂,应用溶胶-凝胶法,通过调节 MgO的含量合成了一系列仿生多孔结构的 MgO-TiO2复合物.
　　样品的 X射线衍射、X射线光电子能谱和高分辨透射镜表征结果证明,生物模板空心菜杆在550oC下煅烧5 h之后可被完全移除,且 MgNO3分解为 MgO,生成 TiO2-MgO复合物.从扫描电镜中可观察到,以空心菜杆为模板合成的 MgO-TiO2,模板的空心管状结构得以保持,在长度和宽度上有一定程度的皱缩.横截面和纵截面图说明样品很好地复制了空心菜杆的导管和筛管组成的多孔结构.同时N2吸附-脱附结果表明,样品中存在3–5 nm的介孔结构.同时我们发现,由于 MgO的加入,0.05% MgO-TiO2复合物的比表面积比 TiO2减少了18%,之后随着 MgO含量的增加, MgO-TiO2复合物的比表面积呈下降趋势.标准状况下,测试了样品对 CO2的吸附量.结果表明,随 MgO含量的升高,吸附量先增加后减小,且 MgO-TiO2复合物的吸附量为 TiO2的1.3–1.8倍.结合样品比表面积及原位红外光谱测试结果,说明样品的 CO2吸附量受 MgO的含量与样品的比表面积双重因素的影响. CO2吸附包括物理吸附和化学吸附,而且对于同种样品,吸附量与样品比表面积正相关.当 MgO-TiO2复合物的比表面积随着 MgO含量的增加而减小时, CO2吸附量却先增加后减小,表明 MgO的加入极大地促进了 CO2的化学吸附.以 MgO-TiO2复合物作为光催化剂将 CO2和 H2O还原为 CH4. CH4的总产量随着光照时间的增加而增加,10 h后的总产量随着 MgO含量的升高先增加后减少,与样品的 CO2吸附量的变化趋势相似但不完全相同.与 TiO2(6.5μmol/g)相比, MgO-TiO2复合物样品催化作用下的 CH4的最终产量均增大,活性最好的0.2% MgO-TiO2(18.7μmol/g)的产量达到了它的2.88倍,说明 MgO对 CO2具有活化作用,且活化后的 CO2更容易生成 CH4.综合结果表明, CO2在催化剂表面的吸附量、电子的表面迁移、反应活性位点等因素共同决定了催化剂的光催化活性.     

光诱导高铁肌红蛋白还原的光谱法研究

采用紫外-可见吸收、荧光及圆二色(CD)等光谱法为主要分析手段, 对光诱导高铁肌红蛋白(metmyoglobin, metMb)还原及其引起的蛋白结构变化进行了研究. 采用氙灯430 nm的单色光和紫外灯对高铁肌红蛋白溶液进行光照实验, 实验结果显示, 在metMb的Q吸收带545 nm和580 nm附近吸收峰强度显著增强. 通过验证性实验, 证明光照后metMb发生了还原反应. 验证性实验包括: metMb中加入还原剂连二亚硫酸钠实验|光照后样品加入氧化剂铁氰化钾的可逆性实验|光照的同时通入CO实验. 进一步讨论表明, 采用氙灯430 nm的单色光诱导metMb还原的机理为光诱导的分子内电子转移. 此外, 对光还原反应后的样品进行同步荧光和CD光谱分析, 发现蛋白质色氨酸残基微环境极性增加, α-螺旋的含量由 63%下降到57%, 而β-折叠的含量增加了7%.