炭黑负载Pt-Sn双金属催化剂对乙醇的电催化氧化性能

采用一步还原法(乙二醇为还原剂)与两步还原法(在聚乙烯吡咯烷酮PVP保护下,先用硼氢化钠还原制备Sn溶胶,沉积Pt后用乙二醇还原)制备了炭黑负载Pt-Sn双金属催化剂,利用循环伏安法和计时电流法考察了催化剂制备方法、Pt/Sn原子比、溶液p H值、PVP/Sn质量比、反应介质等对乙醇室温电催化氧化活性和稳定性的影响.以X光衍射、透射电镜及电化学活性面积测定对所得催化剂进行了表征.发现引入Sn明显提高了Pt催化剂对乙醇的电催化活性与稳定性,两步还原法得到的Pt3Sn/C催化剂具有更小的颗粒尺寸,更大的电化学活性面积及更高的乙醇氧化活性与稳定性.与酸性介质相比,该催化剂在碱性介质中的电化学活性更好.     

三元磁性氮化碳复合光催化剂的制备和表征及其在可见光下去除四环素的应用

g-C3N4作为一种新型有机半导体材料,由于其良好的化学稳定性和可直接利用可见光等优点已经引起了人们的广泛关注,近年来已逐渐将其应用于光催化氧化环境污染物等方面.同时在实际应用中因其光能利用率低、难回收、电子-空穴易复合等缺点也受到了限制.研究发现将四氧化三铁与氮化碳相结合,可以有效提高复合催化剂的光催化活性,而且可回收再利用很大程度上降低成本.采用光催化氧化技术处理实际环境污染物废水时,将光催化剂投入到废水中后,环境及水体的温度往往会对催化剂的催化活性产生一定的影响,导致无法实现最佳的光催化处理效果.制备一种催化活性不受外界温度影响的智能光催化材料是当今面临的一项挑战.我们研究制备了一种具有温度响应的磁性复合光催化剂PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4,其可根据外界温度的不同而表现出不同的光催化活性.温敏型聚合物PNIPAM是一类结构、性能和形态随温度变化而做出响应的功能材料,将光催化材料与温敏型PNIPAM智能高分子材料相结合,实现了智能催化的效果.PNIPAM温敏聚合物在水溶液中存在一个低临界溶解温度,其可以作为开关,通过改变温度实现对光催化过程的控制,达到过程智能化的效果.随着温度的改变,温敏聚合物的溶解状态在临界点附近会发生变化.不同温度对催化速率影响很大,当温度升高到临界值以上,催化反应速率降低很多;当温度降低到临界值以下,催化活性随之升高.这样不仅随时控制反应的进行,还可以通过改变温度控制反应速率.同时,温敏聚合层又相当于一个保护层,可以增强其抗腐蚀能力,提高对内部光催化材料的保护,进而提高其稳定性.众所周知四环素等抗生素类药物生产废水,属于高浓度有机废水,具有一定的毒性,一般较难处理.我们将制备的PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化材料用于四环素废水的处理取得了很好的效果.XRD,FT-IR、Raman等表征手段充分证明了我们所制备的三元复合材料PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的组成及各个组分的存在.并对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合光催化剂在不同温度(20和45°C)条件下处理四环素废水进行了系统的研究,从20和45℃的吸附曲线结果可以看出,低温时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4的吸附性较强,高温时吸附较差.同时PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4低温时具有较高的催化活性,高温时催化活性较低.经过分析可知这种对温度响应的特殊性能与PNIPAM的亲水及疏水性密切相关.另外,通过对PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料的VSM测试及5次循环实验测试可以看出,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4复合材料由于Fe3O4的引入而表现出较好的磁性,且在外加磁铁的作用下很容易实现分离回收.另外,PNIPAM/Fe3O4/g-C3N4在经过5次重复利用后其催化活性几乎没有减退,说明催化剂具有很好的稳定性.另一方面,说明我们的复合光催化剂在工业废水等污染治理方面有一定的潜在应用价值.     

Projectile electron loss in collisions of light charged ions with helium

We investigate the single-electron loss processes of light charged ions （Li^1＋,2＋, C^2＋,3＋,5＋, and O^2＋,3＋） in collisions with helium. To better understand the experimental results, we propose a theoretical model to calculate the cross section of projectile electron loss. In this model, an ionization radius of the incident ion was defined under the classical over-barrier model, and we developed ＂strings＂ to explain the processes of projectile electron loss, which is similar with the molecular over-barrier model. Theoretical calculations are in good agreement with the experimental results for the cross section of single-electron loss and the ratio of double-to-single ionization of helium associated with one-electron loss.     

迈克耳孙:科学革命漩涡中的一位常规科学家

迈克耳孙是美国科学事业的开拓者之一,他获得了1907年的诺贝尔物理奖,是美国历史上第一位诺贝尔科学奖获得者.他目睹了相对论与量子力学的建立过程,但是作为一位常规科学家他对经典物理学情有独钟.他的学术生涯有些与众不同,他获得诺贝尔奖不无争议,他是漠视理论类实验物理学家的代表人物.研究他的诸多方面有助于加强对科学革命过程的深入理解.     

2-(4′-正丙基苯)咪唑并[2,1-a]异喹啉的晶体结构

本文测定了新型抗早孕药物2-(4′-正丙基苯)咪唑并[2,1-a]异喹啉的晶体结构.该化合物分子式为C20H18N2,Mr = 286.38,晶体属单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数为a = 7.2177(1),b = 7.8036(2),c = 27.429(1) A,β＝ 90.976(3)°,V = 1544.67(8)A3,Z = 4,Dc = 1.231 g/cm3,F(000) = 608.00,μ(Mo-Kα)=0.073mm-1,R = 0.0560,wR = 0.1440,获得25986个衍射点,其中独立衍射点3795个.在分子结构中,苯环(C(1)-C(6))与环(N(1),C(1)-C(9))以及咪唑环共平面,该平面与苯环(C(12)-C(17)所在平面的夹角为10.014°.     

2-(4''''-正丙基苯)咪唑并[2,1-α]异喹啉的晶体结构

本文测定了新型抗早孕药物 2-(4'-正丙基苯)咪唑并[2,1-a]异喹啉的晶体结构。该化合物分子式为C20H18N2, Mr = 286.38, 晶体属单斜晶系, 空间群为P21/n, 晶胞参数为a = 7.2177(1), b = 7.8036(2), c = 27.429(1) ? b = 90.976(3), V = 1544.67(8) 3, Z = 4, Dc = 1.231 g/cm3, F(000) = 608.00, m(Mo-Ka) = 0.073 mm-1, R = 0.0560, wR = 0.1440, 获得25986个衍射点,其中独立衍射点3795个。在分子结构中, 苯环(C(1)C(6))与环(N(1), C(1)C(9))以及咪唑环共平面, 该平面与苯环(C(12)C(17)所在平面的夹角为10.014。     

基于柔性铰链的光纤光栅二维加速度 传感器的优化设计

为实现对待测表面两个方向的振动监测,基于圆形柔性铰链设计了一种布拉格光栅双向加速度传感器.首先,推导出该传感器的谐振频率及灵敏度的理论公式,然后基于圆形铰链刚度的理论公式,推导并验证了铰链的刚度经验公式.通过MATLAB对传感器的数学模型进行优化设计,得到在满足工作要求时,传感器灵敏度达到最大时的尺寸参数.激振实验结果表明,该传感器的谐振频率约为368Hz,灵敏度约为107.3pm/g,横向抗干扰度为4.8%,谐振频率和灵敏度理论值与实际值的误差分别为-4.2%和7.0%.     

自然的启示:多糖与功能材料的集成组装(英文)

从自然界汲取创新灵感,深层次解析生物材料的形成过程以及结构-功能关系是仿生材料研究的核心问题。生物矿物质是一类天然无机-有机界面复合材料,以复杂高级有序结构、多功能以及温和组装为特点,在复合生物大分子诱导调控下构建而成。天然多糖是一类特殊的碳水化合物,具有丰富的化学和结构特性,它们在众多生物矿物质的形成过程中扮演重要角色。科学家预言多糖在创新功能材料研究中举足轻重。文章以贝壳珍珠层、龙虾壳及硅藻为例,概述生物矿物质的形成过程和结构-功能关系,列举仿生先进材料研究代表性工作,扼要介绍多糖自组装特性、生物功能以及无机-多糖共组装化学,并列举该研究领域代表性前沿工作,评述多糖自组装体诱导构建功能界面材料的研究战略,提出对该研究领域未来发展的粗浅看法。期望以此文抛砖引玉,邀请跨学科合作,推动功能材料集成组装研究领域的发展。     

一种基于香豆素衍生物的铁离子水溶性荧光探针的合成及其应用

设计合成了一种基于香豆素衍生物的水溶性荧光探针7-二乙氨基-3-甲醛香豆素,并通过~1HNMR,~(13)CNMR和MS确认其结构。探针具有良好的荧光发射性能,荧光最大发射峰位于471 nm;向其中加入Fe~(3+)后,荧光强度随着Fe~(3+)浓度的增加而逐渐减弱。探针L的荧光发射强度与Fe~(3+)的浓度在0.02~60.00μmol/L范围内呈良好的线性关系,可对Fe~(3+)进行定性与定量检测,检出限为22 nmol/L(S/N=3),对Fe~(3+)的选择性良好,不受其它常见金属离子的干扰。此外,探针对Fe~(3+)的检测具有可逆性。本探针具有很好的水溶性,在生理p H环境中检测效果较好成功用于人体淋巴肿瘤细胞Ramos中Fe~(3+)荧光成像。     

Vacuum relaxation and annealing-induced enhancement of mobility of regioregular poly（3-hexylthiophene） field-effect transistors

In order to enhance the performance of regioregular poly(3-hexylthiophene) (RR-P3HT) field-effect transistors (FETs),RR-P3HT FETs are prepared by the spin-coating method followed by vacuum placement and annealing.This paper reports that the crystal structure,the molecule interconnection,the surface morphology,and the charge carrier mobility of RR-P3HT films are affected by vacuum relaxation and annealing.The results reveal that the field-effect mobility of RR-P3HT FETs can reach 4.17 × 10 2 m2/(V · s) by vacuum relaxation at room temperature due to an enhanced local self-organization.Furthermore,it reports that an appropriate annealing temperature can facilitate the crystal structure,the orientation and the interconnection of polymer molecules.These results show that the field-effect mobility of device annealed at 150 C for 10 minutes in vacuum at atmosphere and followed by placement for 20 hours in vacuum at room temperature is enhanced dramatically to 9.00 × 10 2 cm2/(V · s).