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.     

Visible light induced photocatalytic reaction of rhodamine B dye via 12-tungstosilicic acid in water

Using 12-tungstosilicic acid (SiW124-) as the catalyst, rhodamine B (RhB) dye in an aerated aqueous solution can undergo an effective photocatalytic stepwise N-deethylation process under visible light irradiation, and dioxygen is reduced to hydrogen peroxide by the reducedSiW12 4-. This provides the potential for moving polyoxometalate-based photocatalytic processes from the near-UV into the visible region of the spectrum.     

磺化酞菁铝修饰氨基功能化磁性材料及其光敏化降解双酚A

采用溶剂热法制备氨基功能化Fe_3O_4磁性材料(NH_2@nFe_3O_4),通过浸渍法将磺化酞菁铝(AlPcS)负载于NH_2@nFe_3O_4。材料的傅立叶红外、漫反射、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、振动磁强计等表征表明:AlPcS主要通过静电作用与NH_2@nFe_3O_4结合,AlPcS-NH_2@nFe_3O_4平均粒径为127 nm,饱和磁化强度为75.3 emu·g-1。在可见光和空气作用下,该功能化磁性材料对降解弱碱性水溶液中环境内分泌干扰物双酚A(BPA)具有较高的光敏化活性。随着AlPcS负载量的增加活性呈先升高后下降的趋势,负载量为3.4%(质量分数)的复合材料性能最佳,反应60 min后,20.0 mg·L-1BPA降解率为96%;循环使用10次,BPA降解率仍保持93%以上。通过NaN3猝灭实验探讨了反应机理,证实1O2是光敏化过程中的主要活性物种。     

煅烧温度对花朵状钨酸铋光催化活性的影响

钨酸铋在水相体系中能光催化降解有机污染物,而对于钨酸铋光催化活性影响因素的研究非常少.本文研究了煅烧温度对花朵状钨酸铋光催化活性的影响.以钨酸钠和硝酸铋为原料,在160°C下水热反应20 h,合成催化剂,并经不同温度煅烧3 h.用X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、紫外-可见漫反射吸收光谱(UVVis DRS)和荧光(PL)光谱表征样品.结果表明,这些样品具有十分相似的相组成和电子结构.然而,对于水中苯酚的降解,钨酸铋的光催化活性显示出了很大的差异.钨酸铋的光催化活性随着煅烧温度的升高,先上升后下降,最优煅烧温度为350°C,并且不受样品比表面积大小的影响.这些样品的活性差异主要归结于钨酸铋的结晶度、吸光性和表面缺陷对其光生载流子分离效率的综合影响.     

基于聚苯乙烯纳米磁性材料的基质分散-固相萃取/液相色谱法测定白酒中的邻苯二甲酸酯

建立了一种快速、高效、灵敏的基质分散-磁性固相萃取/液相色谱(dMSPE/HPLC)方法,用于测定白酒中6种邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)残留量。样品用聚苯乙烯纳米磁性高分子材料进行富集处理后,经C8反相液相色谱柱(250 mm×4.6 mm×5μm)分离,以甲醇-水为流动相,梯度洗脱,230 nm检测。重点考察了样品p H值、吸附时间和洗脱剂的种类与用量等对PAEs富集回收率的影响。结果表明,在最佳实验条件下,6种PAEs在2~500 ng/L浓度范围内呈良好的线性关系,相关系数(r2)均不小于0.997 9;平均回收率为85.2%~101.2%,相对标准偏差(RSDs)为0.8%~9.2%;检出限(LODs)为0.22~4.5 ng/L,定量下限(LOQs)为1.2~10 ng/L。方法可用于白酒中PAEs的快速筛查和确证分析。     

氟离子掺杂和吸附对二氧化钛光催化活性的影响

已有文献报道,在二氧化钛的体相和表面分别掺杂和吸附氟离子,都能加快水中有机化合物的光催化降解.前者归结于表面形成的三价钛离子促进光生载流子分离,后者归结于双电层中的氟离子促进羟基自由基脱附.但是,有关它们之间的活性差异未见有文献报道.本文采用水热法,以钛酸丁酯和氟化铵为原料,合成出具有不同氟离子掺杂量的光催化剂.通过苯酚降解反应,研究氟化钠和硝酸银外部加入对这些催化剂光催化性能的影响.结果表明:无论是处于二氧化钛的体相,还是处于二氧化钛的双电层外层和内层,这些氟离子都能促进苯酚的光催化降解.但是,它们的相对活性依次降低.此外,在催化剂的水悬浮液中,同时加入硝酸银和氟化钠,能进一步加快苯酚的光催化降解,且该反应的速率远远大于单独加入氟化钠或硝酸银时的速率总和.这说明将导带电子的还原过程和价带空穴的氧化过程耦合起来,是提高二氧化钛光催化量子效率的有效途径.     

氟离子对二氧化钛选择性光催化氧化环己烷的影响

在氧气和波长大于320nm的紫外光作用下,TiO2能够催化氧化环己烷,生成环己酮和环己醇中间产物.在水悬浮液中加入少量氟化钠,能够显著提高锐钛矿型TiO2的光催化活性.随着氟离子浓度的增加,环己酮和环己醇的生成量,以及环己醇对环己酮的物质的量比均随之增加尔后达到饱和,且几乎与溶液的起始pH值(3.0和5.5)无关.随着TiO2煅烧温度的上升,环己酮和环己醇的生成量是先增加后下降;氟离子存在时也呈现类似的变化趋势,但环己酮和环己醇生成量的增加幅度与氟离子在TiO2表面的吸附量高低不尽一致.此外,金红石型二氧化钛的光催化活性较差,且加入氟离子反而抑制环己酮和环己醇的产生.对这些影响因素进行了讨论.再次假设,在二氧化钛双电层内形成的氟氢键能够促进表面羟基自由基脱附,从而加快环己烷的氧化,提高环己酮和环己醇的产率.     

Mineralization of 4-Chlorophenol under Visible Light Irradiation in the Presence of Aluminum and Zinc Phthalocyaninesulfonates

Photosensitized oxidation of 4-chlorophenol (4CP) by the title complexes (AIPcS and ZnPcS) in aerated aqueous solution uponvisible light irradiation(λ=450nm) has been investigated using methanol as a disassociating reagent.It is confirmed that the monomeric species of the sesitizer is more active than the corresponding dimer in singlet oxygen generation for 4CP oxidation.However,the monomer is also the main component found in the sensitlzer‘s photobleaching, In this reload, AIPcS is much more stable than ZnPcS, and the Dhotoble~hlno is observed to proceed via singlet and triplet oxygen, respectlvely.The final products of 4CP oxidation in alkaline solution are carbon dioxide and chloride ions.while at pH=7 and pH=3 the p-benzoquinone is the product.The temperature is found to have influence on both the photosensitized degradation of methyl orange and ZnPcS photobleaching,with an activation energy of 15.8 and 24.2kJ/mol,respectively.     

锐钛矿光催化降解苯酚:氟离子吸附的影响大于磷酸根

已知氟离子和磷酸根能加快锐钛矿和P25 TiO₂光催化降解苯酚等有机物，但作用机理仍存在争议.合成了不含无机阴离子的锐钛矿，并在其表面沉积0.52 wt% Pt（Pt/TiO₂）.在初始pH 5.2的水溶液中，99%的氟离子和磷酸根分别为F^-和H₂PO₄^-.加入0.1～30 mmol/L阴离子，苯酚的光催化降解速率常数（k_obs）都增大，证实了氟离子和磷酸根均具有正效应.有趣的是，k_obs增加倍数均与阴离子吸附量呈线性关系，其中氟离子的斜率大于磷酸根，而Pt/TiO₂的斜率大于TiO₂.这表明阴离子的正效应源于吸附于固体表面的阴离子，并且氟离子的活性大于磷酸根.（光）电化学测试表明，氟离子和磷酸根分别抑制和促进O₂还原，但它们都促进苯酚氧化.此外，氟离子和磷酸根分别使TiO₂平带电位移动-159 mV和89 mV.前者有利于TiO₂价带与苯酚发生轨道重叠，后者有利于TiO₂导带分别与O₂发生轨道重叠，进而加快界面电荷转移.由于阴离子广泛存在，该结果将有助于半导体光催化的机理研究及其环境应用.     

高纯度中孔分子筛MCM-41的合成与表征

用不同pH值的混合物制备了不同孔径的全硅MCM-41和不同金属离子取代的M-MCM-41(M=Al,Mn,Fe和V)分子筛.这些试样均呈现MCM-41的X射线粉末衍射特征峰和Ⅳ型氮气吸附等温线,但混有不同含量的无定形氧化硅.样品中MCM-41晶体的含量与溶胶的pH值和所用表面活性剂的碳链链长有关.骨架硅的金属离子取代降低了MCM-41的有序度,并且(100)面衍射峰强度从Al到V依次减弱.