光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长机制——晶核密度控制的生长模式转换

利用AgNO3水溶液,通过严格控制TiO2薄膜的化学活性,系统研究了在TiO2表面光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长行为。研究发现,光催化合成金属Ag纳米颗粒存在着两个完全不同的生长机制,分别对应着金属Ag纳米颗粒的各向同性和各向异性生长。当溶液浓度较低时,Ostwald熟化(OR)机制主导着金属Ag纳米颗粒的长大过程;当溶液浓度较高时,取向附生(OA)机制决定着金属Ag纳米颗粒长大成纳米片。原位消光光谱分析表明,OR机制和OA机制生长的前期具有相近消光特征,决定金属Ag纳米颗粒生长模式的关键是AgNO3溶液的浓度,更准确地说是金属Ag初级晶核的局域密度。在此基础上提出了有关光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长模型。     

High-pressure Raman study of MgV2O6 synthesized at high pressure and high temperature

A new structural phase of MgV2O6 was obtained by a high-pressure,high-temperature(HPHT) synthesis method.The new phase was investigated by the Rietveld analysis of X-ray powder diffraction data,showing space group Pbcn(No.60) symmetry and a = 13.6113(6) (1 = 0.1 nm),b = 5.5809(1) ,c = 4.8566(3) ,V = 368.93(2) 3(Z = 4).High pressure behavior was studied by Raman spectroscopy at room temperature.Under 22.5 GPa,there was no sign of a structural phase transition in the spectra,demonstrating stability of the HPHT phase up to the highest pressure.     

羟基饱和锯齿型石墨烯纳米带的电子结构

利用密度泛函理论,计算了羟基饱和锯齿型石墨烯纳米带(OH-ZGNRs)的相对稳定性和外加横向电场对其电子结构的影响.计算结果表明:OH-ZGNRs比氢饱和ZGNRs(H-ZGNRs)更为稳定,具有窄带隙自旋极化基态.此外,在外加横向电场作用下,OH-ZGNRs可实现半导体到半金属相转变. 关键词： 石墨烯纳米带 密度泛函理论 电场     

盐酸金霉素分子印迹电化学传感器的研制

构建了一种选择性检测盐酸金霉素(CTC)的分子印迹电化学传感器。在NaClO4溶液中,以邻氨基酚(OAP)为功能单体,盐酸金霉素(CTC)为模板,通过循环伏安法在玻碳电极表面上聚合制备了CTC印迹敏感膜(MIPs)。在含0.005 mol/L K3[Fe(CN)6]及0.1 mol/L KCl的磷酸盐缓冲液(PBS)中,应用差分脉冲伏安法(DPV)研究了传感器的响应性能。DPV峰电流差与CTC浓度在2.0×10!8~6.1×10!7mol/L范围内呈线性关系,检出限为1.5×10!8mol/L(3σ)。实验表明,用甲醇/H2SO4混合洗脱溶液可以使传感器再生,对CTC的测定具有良好的重现性,并具有良好的储存稳定性。传感器对于干扰物氯霉素及青霉素没有响应,结构相似的四环素、土霉素有微弱的响应,显示了良好的选择性。在牛奶和鸡肉实际样品中所测得的CTC加标回收率为86.4%~96.9%。与文献报道的CTC检测方法相比,本传感器具有低的检测限,操作简便,整个过程无需衍生化处理,响应快,成本低。     

新型甲醛多孔硅复合传感器的制备

构建了一种简便、快速检测甲醛的新型钯-多孔硅(Pd-PS)复合传感器.采用水热腐蚀法制备多孔硅,通过扫描电镜表征其表面微结构.对多孔硅腐蚀条件进行了优化,得出多孔硅的最佳制备条件.多孔硅经化学浸渍法在其表面掺杂金属钯,进而制成了钯-多孔硅复合传感器.当此传感器被置于含甲醛的混合气体中时,可高选择性结合甲醛气体分子,并产生电信号,其强度与甲醛浓度相关,通过万用表检测其电信号,进而分析其气敏性能.检测结果表明,此传感器对甲醛气体敏感,且表现出良好的选择性,对乙醇、氨气、甲醇和丙酮不敏感.此传感器对甲醛浓度的检测范围在0.1～ 6.0 mg/m3之间,检出限为0.1 mg/m3,检测时间为3 min.     

二硼化钛的高温高压制备及其物性

以化学计量配比的Ti,B元素为原料,在高温高压条件下成功制备出颗粒均匀、致密性大于99％的二硼化钛(TiB2)体材料.物性测试结果表明:TiB2的维氏硬度高达39.6 GPa(接近超硬材料的40 GPa);并呈现出金属导电特性,电阻率在10-8 Ω.m的数量级(接近TiB2单晶样品值).TiB2的高硬度与金属特性,可能与该方法制备的TiB2体材料中均匀的细小晶粒尺寸有关.该方法为制备功能陶瓷材料提供了新的思路.     

光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长机制——晶核密度控制的生长模式转换

利用AgNO₃水溶液,通过严格控制TiO₂薄膜的化学活性,系统研究了在TiO₂表面光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长行为。研究发现,光催化合成金属Ag纳米颗粒存在着两个完全不同的生长机制,分别对应着金属Ag纳米颗粒的各向同性和各向异性生长。当溶液浓度较低时,Ostwald熟化（OR）机制主导着金属Ag纳米颗粒的长大过程;当溶液浓度较高时,取向附生（OA）机制决定着金属Ag纳米颗粒长大成纳米片。原位消光光谱分析表明,OR机制和OA机制生长的前期具有相近消光特征,决定金属Ag纳米颗粒生长模式的关键是AgNO₃溶液的浓度,更准确地说是金属Ag初级晶核的局域密度。在此基础上提出了有关光催化合成金属Ag纳米颗粒的生长模型。     

过渡金属轻元素化合物的高温高压制备

过渡金属轻元素化合物（TMLEs）由于具备高硬度，高熔点，优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注，是一类 具有优异力学性能的功能性材料。优异力学性能与功能性的结合使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而， TMLEs的制备往往需要高温高压（HPHT）极端实验条件来克服能垒。目前，已经有了大量HPHT制备TMLEs的报道， 然而，多数只关注产物的性质，对在HPHT下TMLEs的生长机制报道较少。因此，总结HPHT制备的TMLEs，分析TMLEs的晶体生长过程，对理解TMLEs的晶体生长机理、探究新型 TMLEs的制备具有重要意义。结合本课题组研究 经验及其他相关文献，总结了HPHT方法制备的过渡金属硼化物（TMBs）、碳化物（TMCs）和氮化物（TMNs）的晶体生 长情况，分别从起始原料、温压条件、晶体形貌等方面分析了TMLEs的生长机制。总结如下：通过原料配比和温度控 制是制备TMBs单一相的关键，提出硼亚结构单元是使TMBs形成台阶式生长模式的本质因素，碳源和氮源的选择决 定了 TMCs和TMNs的生长机制。同时提出，缺少利用HPHT制备TMLEs毫米级单晶的报道，限制了TMLEs部分本 征的性质探究；并且，新型高轻元素含量的TMLEs结构依然有待开发。随着人类对材料的要求越来越苛刻，以及TMLEs的不断发展，TMLEs将在未来特种材料领域具有不可替代的地位。     

化学教师教育课程群建设研究

阐述化学教师教育课程群的涵义、特点与设置思路,结合化学教育专业特点,提出 "教学理论、教学技能、教学实践、教学研究"4个化学教师教育课程群的建设与实施方案,最终实现"多层次、多维度、多模块"的化学教师教育课程群设置。     

Function of large-volume high-pressure apparatus at SECUF

Pressure allows the precise tuning of a fundamental parameter, the interatomic distance, which controls the electronic structure and virtually all interatomic interactions that determine material properties. Hence, pressure tuning is an effective tool in the search for new materials with enhanced properties. To realize pressure tuning on matter, large-volume press(LVP) apparatuses have been widely used not only to synthesize novel materials but also to implement the in situ measurement of physical properties. Herein, we introduce the LVP apparatuses, including belt-type, cubic anvil, and 6–8 type multi-anvil, that will be constructed at the Synergetic Extreme Condition User Facility(SECUF) at Jilin University.Typically, cell volumes of 1000 mm~3 can be obtained at 20 GPa in a belt-type apparatus that is significantly larger than that obtained in a 6–8 type multi-anvil apparatus at the same pressure. Furthermore, the in situ measurement of physical properties, including thermological, electrical, and mechanical behaviors, is coupled to these LVP apparatuses. Some typical results of both synthetic experiments and in situ measurements obtained from the LVP apparatuses are also reviewed.