珊瑚状Ni2P修饰新型四足状Cd0.9Zn0.1SZB/WZ同质结光催化剂的高效可见光光催化产氢

随着社会发展,传统化石能源消耗加剧,人类迫切需要开发新型的清洁能源.半导体光催化分解水产氢是一种非常具有潜力解决能源危机的清洁技术.目前,金属硫化物半导体有着合适的能带结构和高效的光催化产氢能力而得到了广泛的研究.通常,为了提高光催化剂产氢性能,添加贵金属助催化剂是一个行之有效的方法.但是贵金属昂贵的价格限制了其大规模的应用,因此有必要研究储量丰富,价格低廉的高效助催化剂.Ni₂P,CoP,Co₂P,MoP,Cu₃P等过渡金属磷化物具有价格低廉,优异的稳定性和催化性能而被用作电催化产氢的催化剂.通常,用于电催化产氢的催化剂往往可以作为光催化产氢的助催化剂.众所周知,催化性能与材料的形貌密切相关,因此,具有棒状、中空、片状等形貌的金属硫化物被制备并用于光催化产氢.然而,四足状结构的金属硫化物研究较少.在已有的Ni₂P(NP)相关研究中,仅合成了纳米颗粒状的NP.本文成功合成了四足状Cd_0.9Zn_0.1S(CZS)和珊瑚状形貌的NP,进一步得到一系列Ni₂P-Cd_0.9Zn_0.1S(NPCZS)光催化剂,采用XRD,SEM,TEM,XPS和ICP-AES测试了样品的结构、形貌、表面成分和元素含量,并测试了样品的光催化产氢性能.采用水热法合成的CZS样品具有特殊的四足状形貌,足部由纳米棒组成.XRD结果表明,四足状CZS中立方相(WZ)和六方相(ZB)共存.经TEM进一步分析,发现CZS中心部位呈ZB相结构,而足部却是WZ相.经光催化性能测试,这种新型四足状CZS表现出优异的光催化产氢性能.进一步通过超声或研磨破坏四足状结构后,发现CZS的产氢性能显著下降,说明四足状形貌是材料性能提高的关键.通过分析WZ和ZB两物相的价带顶和导带底的电位发现,ZB/WZ间形成的同质结可以加速光生载流子的分离和传输.NP也采用水热法制备,其具有珊瑚状形貌.该形貌具有高的比表面积,可以提供更多的活性位点,进一步提高了材料的光催化性能.光催化性能测试表明,NP负载量为12 wt%的NPCZS-12样品表现出很好的产氢性能(l.88 mmol h^-1),是纯CZS的1.43倍.同时,NPCZS-12具有良好的光稳定性和循环使用性能.结合光催化实验、光谱实验、表面光电压和电化学测试的结果发现,四足状形貌、同质结和NP助催化剂的协同效应是NPCZS具有良好光催化性能的主要原因.     

专业课"课程思政"策略的构建与实践——以基础化学原理课程为例

目前高等教育仅依靠思想政治理论课对大学生进行价值引领的局限性日趋凸显,亟需构建和实施全员育人的大思政教育体系——"课程思政"。尝试构建了专业课"课程思政"的策略。通过"培养学生的爱国主义精神、民族自豪感和自信心、对学生进行生态文明和生态安全教育、培养学生的专业品质、培养学生的专业能力"等途径,进行了基础化学原理"课程思政"实践,充分发挥了基础化学原理课程的"育德功能"。     

掺Tb3+铝酸锌的共沉淀法制备及发光性能研究

采用聚乙二醇200辅助的共沉淀法制备了ZnAl2O4:Tb3+绿色荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、热重-差热(TG-DTA)和荧光光谱(FL)对合成的ZnAl2O4:Tb3+荧光粉进行了表征。XRD结果显示:合成产物为立方晶系的ZnAl2O4:Tb3+,形成良好晶体的最佳煅烧温度为700℃,与TG-DTA的数据显示一致。ZnAl2O4:Tb3+的激发光谱由260～310 nm的宽带峰和一系列的锐线峰。发射光谱的主发射峰位于544 nm,对应于D4-F5的能级跃迁。研究发现Tb3+的掺杂浓度对样品发射峰的组成强度有着很重要的影响,在Tb3+的摩尔分数为5.8%时达到最大,继续增加Tb3+的浓度,出现浓度猝灭现象。     

CMTD晶体的二维核叠层生长现象

在用原子力显微镜对有机非线性光学晶体CdHg(SCN)4(H6C2OS)2(CMTD)的研究过程中,发现了一种单二维核叠层生长现象,即整个晶体由一个二维核叠层生长丘发展而成.这种生长现象无法用经典的二维核模型解释,于是给出另一种二维核生长模型--二维核叠层模型(terraced nuclear model).二维核叠层模型是传统二维核晶体生长模型的补充.     

CMTD晶体的螺位错生长机理

用原子力显微镜在有机非线性光学晶体CdHg(SCN)4(H6C2OS)2(CMTD)的(001)面上观察到了许多奇特的心形螺旋生长丘,这种心形线不同于由反向双螺位错发展而成的瑞德环(Frank-Read).我们认为这种心形螺旋生长丘的相邻层交替生长除了与21螺旋轴有关外,还与在台阶源附近形成的结构畴有关.在由心形缺口推展出去的直线"划痕"两侧的台阶流上观察到的相互垂直分布的二维核,使我们认为直线"划痕"可能是90°的结构畴.实验结果说明晶体的结构及台阶源附近的分子键合方向及强度使不同晶体的生长具有独特的规律性.     

新型普鲁士蓝纳米方块-离子液体复合纳米界面协同检测鸟嘌呤

本文利用离子液体(IL)和普鲁士蓝(PB)纳米方块的协同作用测定鸟嘌呤。首先制备了IL-PB修饰电极,用循环伏安法对修饰电极进行了表征。为了使PB自身的信号达到最大,优化了各种制备条件,如IL和PB的比例,KCl溶液和HCl的浓度等。使用制备的修饰电极催化鸟嘌呤,优化了鸟嘌呤的测定条件如B-R缓冲溶液pH值;疏水性离子液体和亲水性离子液体对鸟嘌呤的影响,结果表明疏水性离子液体催化效果更好。该法在最优化条件下检测鸟嘌呤,在4.0×10-7～1.4×10-6 mol/L范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系,检出限为6.0×10-8 mol/L。