ZIF-8衍生的具有可控氧空位的ZnO对光催化去除NO的增强及毒性NO2形成的抑制

氧化锌作为一种半导体材料,具有合适的能带结构位置,高催化效率,低成本和环境可持续性,因而广泛用于光催化领域.然而,由于氧化锌的宽带隙,可见光吸收能力差以及光生电子-空穴对的快速复合,极大地影响了其光催化效率.通过引入氧空位调控光催化剂的结构被证明是一种可以改善光生载流子的分离,从而提高光催化性能的有效方法.本文以ZIF-8为前驱体,采用两步煅烧法合成了具有不同浓度氧空位分布的ZnO纳米光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振(EPR)、荧光光谱仪(PL)等手段系统地分析了合成的光催化剂的理化性质,并评价了它们在可见光下光催化氧化去除NO反应性能.EPR结果表明,样品中氧空位的浓度取决于温度处理的过程.通过两步煅烧法得到氧化锌中氧空位的含量高于一步直接煅烧法所得的样品.此外,随着煅烧温度升高,合成的氧化锌晶格越完好,其氧空位含量越少.UV-Vis DRS结果表明,两步煅烧法合成的ZnO与商业的ZnO及一步法直接煅烧合成的ZnO相比,其吸光范围从紫外光拓展到了可见光,表现出了更加优异的吸光性能.光催化反应结果表明,与商业氧化锌和一步直接煅烧法所得样品相比,两步煅烧法合成的样品表现出了更优异的光催化去除NO性能,并抑制了中间产物毒性NO2的产生,促进了NO的深度氧化.具体反应路径为:在光照过程中,光生电子很容易被氧空位俘获,与O2反应产生更多的超氧自由基(·O2^-),从而将NO氧化成最终的产物硝酸盐.尤其有趣的是,先在350 ℃煅烧2小时再400℃煅烧1小时的两步法样品Z 350-400的NO去除效率分别比一步法样品Z 400(400℃煅烧)和商用ZnO高出1.5和4.6倍.这表明以MOF材料衍生的具有适当量氧空位的金属氧化物为一种高效去除NO的光催化剂具有很好的应用前景.     

活性炭负载TiO2-Fe3O4磁性光催化剂的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备了易于固液分离的活性炭（AC）负载磁性光催化剂（TiO2-Fe3O4／AC）．样品通过SEM-EDX和X射线衍射法进行表征．通过在紫外光照射下降解亚甲基蓝评价其光催化降解能力．结果表明：负载22％Fe3O4的光催化剂（含20％TiO2和58％AC）的光催化活性最强（120min时亚甲基蓝的降解率达到87％,是纯TiO2的2．7倍）;磁性光催化剂可实现磁分离回收．     

An amperometric biosensor based on covalent immobilization of ascorbate oxidase on biocompatiable and low-toxic poly(thiophene-3-acetic acid) matrix

The biocompatiable and low-toxic poly（thiophene-3-acetic acid）（PTAA） matrix was successfully electrosynthesized in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate（BmimPF₆） in comparison with the electrosynthesis of PTAA matrix in acetonitrile（ACN）.Ascorbate oxidase（AO） was used as a model for the development and application of biosensor.Vitamin C（VC） biosensors were facilely fabricated by the covalent immobilization of AO molecules on PTAA matrices electrosynthesized in ACN containing tetrabutylammonium tetrafluoroborate and BmimPF₆, respectively.Electrochemical impedance spectroscopy,scanning electron microscopy and FTIR spectroscopy indicated that AO molecules were covalently immobilized on PTAA matrices.Parameters of the as-obtained biosensors such as working potential,pH and temperature have been optimized.The amperometric biosensor based on PTAA matrix electrosynthesized in BmimPF₆ exhibited wider linear range,lower detection limit,higher sensitivity and bioaffinity,and better operational and storage stability than that electrosynthesized in ACN under optimal conditions.The as-obtained biosensor based on PTAA matrix electrosynthesized in BmimPF₆ was employed for the detection of VC content in commercial juices,and the result was close to the data given by manufacturers.Excellent results indicate that the PTAA matrix electrosynthesized in ionic liquid is a promising platform for the covalent immobilization of biologically-active species and the development of biosensors.     

1,8-亚乙基萘在三氟化硼乙醚-聚乙二醇中的电化学聚合

在三氟化硼乙醚(BFEE)-聚乙二醇(分子量400,PEG400)混合电解质溶液中,1,8-亚乙基萘直接阳极氧化聚合可以获得自支撑聚(1,8-亚乙基萘)膜.单体在三氟化硼乙醚+10%PEG400中的起始氧化电位为0.95 Vversus SCE,远低于单体在0.1 mol.L-1四氟化硼四丁基胺-乙腈溶液中的起始氧化电位(1.38 VversusSCE).同时PEG400的加入可以有效改善单体在三氟化硼乙醚中的溶解性.UV-Vis,FTIR和1H-NMR确定了1,8-亚乙基萘在4,5位聚合,荧光光谱表明固态及可溶聚(1,8-亚乙基萘)膜是蓝色发光材料.     

反胶束法合成CdS纳米粒子及其表征

以AOT为保护剂,采用反胶束法合成CdS纳米粒子。利用水洗法洗去保护剂AOT,通过加入不同量的无水乙醇调节分散介质的极性,改变CdS纳米粒子在分散介质中的"溶解度",从而实现不同尺寸粒子的分离。采用紫外-可见(UV-vis)吸收光谱、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱法对其进行表征。     

聚丙烯酸修饰咔唑的电化学聚合及表征

合成了侧链带有咔唑的N-丙烯酰氧己基咔唑(MACZ),通过自由基聚合得到聚N-丙烯酰氧己基咔唑(PMACZ),在四氢呋喃含10%三氟化硼乙醚与四氟化硼四丁基胺的混合电解质溶液中,直接阳极氧化PMACZ获得自支撑交联网状的聚(聚N-丙烯酰氧己基咔唑)(PPMACZ)薄膜.PPMACZ薄膜具有良好的氧化还原性和热稳定性,电导率为1.34×10-5S·cm-1.1HNMR和红外光谱表明PMACZ二次聚合反应发生在咔唑单元的3,6位上,荧光光谱表明PPMACZ薄膜是一种良好的蓝色发光材料.     

C_4H_4Y(Y=O,S,Se)与BX_3(X=H,F,Cl)作用的计算化学研究

采用量子化学的密度泛函B3LYP和二阶微扰MP2(full)方法对C4H4Y(Y=O,S,Se)与BX3(X=H,F,Cl)形成的电子授受型复合物进行了研究,所得18个复合物的构型包括BX3位于C=C双键上方的π-p作用型和B与O,S,Se直接作用的n-p作用型.体系C4H4Y-BH3以n-p作用型较为稳定,体系C4H4Y-BF3,C4H4Y-BCl3的π-p和n-p作用型复合物稳定性相当.对各复合物的几何构型、振动频率和自然键轨道分析表明,复合物的形成过程中均存在几何构型的改变、电荷的转移和振动频率的变化,它们的变化规律与复合物稳定性的变化规律基本一致,即按H,F,Cl的顺序依次降低.     

电化学合成Pt-Au复合催化剂及其对甲醇的电催化氧化

在ITO导电玻璃上, 采用循环伏安法制备Pt-Au复合催化剂. 通过扫描电镜(SEM), X射线能量色散谱(EDX), X射线衍射(XRD)及其电化学方法对催化剂样品进行了表征. SEM结果表明, Pt-Au复合催化剂的形貌近似球状粒子. 循环伏安法和计时电流法的测试结果表明, 复合催化剂中Au的加入有利于甲醇的电催化氧化, 并提高了Pt对甲醇氧化的抗毒化能力. 同时研究了复合催化剂中Au的不同含量对甲醇氧化的影响, 结果表明, 当 Pt和Au物质的量比为1.07∶1时, Pt-Au/ITO催化剂具有最佳的甲醇电催化氧化活性.     

乙酸-三氟化硼乙醚混合质子电解质

乙酸和三氟化硼乙醚(BFEE)本身离子电导率很低, 向乙酸中加入少量BFEE可以形成良好的混合质子电解质溶液. 随着乙酸中BFEE浓度的变化, 混合电解质溶液的离子电导率迅速上升, 当BFEE摩尔分数为65%时具有最大值, 达5800 μS/cm. 红外光谱和¹H NMR研究表明混合电解质中的主要导电离子为CH₃COOH₂^＋和CH₃COOBF₃^－.     

甲醇-三氟化硼乙醚混合质子电解质

甲醇和三氟化硼乙醚(BFEE)本身离子电导率很低,向甲醇溶液中加入少量BFEE可以形成良好的质子电解质溶液.随着甲醇中BFEE浓度的变化,溶液的离子电导率具有最大值,达20mS/cm.红外光谱和1HNMR研究表明混合电解质中的主要导电离子为MeOH2+和MeOBF3-.