制备过程中缓冲溶液对Pt-Ru/C电催化剂性能的影响

 采用浸渍还原法制备了Pt-Ru/C直接甲醇燃料电池阳极催化剂. 为了提高催化剂的活性,使用乙酸钠和氢氧化钠缓冲溶液来调节反应溶液的pH值,考察了缓冲溶液对催化剂性能的影响; 通过XRD和TEM技术对催化剂的晶体结构及微观形貌进行了分析; 并利用玻碳电极测试了催化剂在0.5 mol/L CH3OH和0.5 mol/L H2SO4混合溶液中的循环伏安曲线和阶跃电位曲线,考察了催化剂对甲醇阳极催化氧化活性的影响. 结果表明,用乙酸钠和氢氧化钠缓冲溶液调节反应溶液pH值所得催化剂的性能优于用NaOH调节反应溶液pH值所得的催化剂. 缓冲溶液pH值对催化剂性能有较大影响,使用pH值为12的缓冲溶液所制备的催化剂性能最佳, Pt-Ru颗粒在碳载体上分散均匀,其最小粒径为4.2 nm. 还原温度对缓冲溶液作用的发挥有一定影响,还原温度升高会使溶液的pH值下降,不利于缓冲溶液作用的发挥.     

CeO2/Al2O3珠光材料的制备研究

以单晶片状氧化铝为基材,硝酸铈为铈源,NaOH为沉淀剂,采用液相沉积包覆法制备了氧化铈包覆片状氧化铝珠光材料。系统讨论了制备过程中溶液pH值、反应温度、铈盐种类以及铈盐滴加速率等条件对包覆效果的影响,使用X-射线衍射、金相显微镜和扫描电镜对包覆产物和煅烧产物进行了表征分析。实验结果表明最优反应条件为体系pH值为7.5,反应温度为75℃,加料速度为0.4～0.8 mL/min,煅烧温度为760℃时,反应生成的氢氧化铈能以纳米级颗粒形式均匀细密地包覆在片状氧化铝表面,煅烧后制得的CeO_2/Al_2O_3珠光材料产物的CeO_2包覆率可达25%,且具有良好的光学效果。     

CoO/CaTiO3的制备及其光催化分解水的性能

 以碱金属化合物为矿化剂,以Ca(NO3)2和钛酸丁酯的水解产物TiO(OH)2为原料进行固态反应,制得CaTiO3粉末,再由浸渍法负载上CoO,制备出新型光催化分解水的催化剂CoO/CaTiO3. SEM, XRD和UV-Vis漫反射光谱表征结果显示,加入NaOH矿化剂可使固态反应完全,提高CaTiO3的结晶完整性. 适宜的NaOH用量为1.5%. 在400 W高压汞灯照射下,该催化剂在0.008 mol/L的Na2CO3溶液中分解水的产氢速率可达到468 μmol/(g·h).     

MoO3/ZrO2纳米固体强酸催化剂的制备及其在异丁烷-丁烯烷基化反应中的应用

利用AOT/异辛烷反胶束体系制备了MoO3/ZrO2纳米粒子.TEM结果表明,反胶束法制得粒子的粒径均匀,95%以上处于38～60nm之间.将此纳米粒子负载于γ-Al2O3上,呈现高度分散状态.NH3-TPD和烷基化反应的测定结果表明,其酸量和反应活性明显高于浸渍法和溶胶-凝胶法制备的样品,烷基化产物中C8的含量在79%左右.     

气相SiO2在不同pH值介质中的分散特性

以激光动态光散射法考察了气相SiO2在不同pH值的H2SO4和NaOH介质中的分散平均水化粒径与表面Zeta电位及二者间的关系。 Zeta电位数据表明，气相SiO2在水中分散的表面硅羟基的等电点(IEP)和滴定终点(TE)的pH值分别为pH(IEP)=2.09和pH(TE)=7.47，利用滴定终点pH (TE)给出了一种简单的气相SiO2表面Si-OH浓度的测定方法。 分散相粒径数据显示，在等电点和滴定终点之间，气相SiO2在水中的分散粒子的粒径能够稳定在230 nm附近；在H2SO4介质中，当pH＜pH(IEP)时，随着H2SO4浓度的增大，体系中的分散粒子发生聚结而使表观粒径增大；在NaOH介质中，当pH＞pH(TE)时，随着NaOH浓度的增大，分散相的表观水化粒径降低，表明NaOH的加入有利于气相SiO2的分散。     

氧化锌纳米棒的水热合成及其光催化性能

以分析纯ZnO作为锌源、NaOH为矿化剂、盐酸为反应溶液pH调节剂,利用水热反应制备了花状ZnO纳米棒;采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了产物的形貌和结构,考察了水热温度以及Zn2+和OH-浓度比对产物形貌的影响;以甲基橙为目标降解物,采用紫外-可见分光光度计研究了ZnO纳米棒的光催化性能.结果表明,在水热反应温度80℃、Zn2+/OH-浓度比1∶7.5条件下所得ZnO纳米棒呈花状聚合,直径约为200nm,长度约为2μm,具有六方纤锌矿结构.当甲基橙初始浓度为30 mg.L-1、ZnO纳米棒的投放量为1.5g.L-1时,以300W紫外灯照射150min,甲基橙的降解率可达90%.     

高级氧化技术矿化水中三氯甲烷和二氯甲烷理论极限浓度分析

对环境安全性尤其是饮用水安全而言,通常认为的高级氧化技术(AOPs)"彻底降解"大多数有毒有机污染物的观点需应用化工热力学分析来检验.本文分别以三氯甲烷(CHCl3)和二氯甲烷(CH2Cl2)为模型体系,分析了不同氯代甲烷初始浓度、pH值和羟基自由基(·OH)浓度下,AOPs矿化水中氯代甲烷的平衡浓度(即矿化理论极限浓度).结果表明,CHCl3和CH2Cl2与·OH矿化反应的理论极限浓度均随着初始浓度的增加而增加,随着·OH浓度的增加而明显减小;CHCl3与·OH矿化反应的理论极限浓度随着pH值的增加而明显减小(pH3.0～3.5除外),CH2Cl2与·OH矿化反应的理论极限浓度在文献报道的·OH浓度下随着pH值的增加无明显变化,而在·OH浓度分别增至文献值的10和100倍时,CH2Cl2与·OH矿化反应的理论极限浓度随着pH值由2.0增至3.0和由3.5增至4.5而不断减小,由3.0增至3.5和由4.5增至5.0而增加.较高的·OH浓度,较高pH值(pH4.0～5.0)的酸性环境以及较低的初始浓度对氯代甲烷的彻底矿化更有利.     

铁酸铋的水热合成及其光催化性能

以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,NaOH为矿化剂,用水热法合成了柱状晶体Bi_2Fe_4O_9,其结构和催化性能经XRD,SEM和UV-Vis表征.结果表明,Bi_2Fe_4O_9截面边长约500 nm,长约2μm～3μm,分散均匀.Bi_2Fe_4O_9在可见光区域有较强吸收,对甲基橙降解效果较好.     

水溶液pH对甲烷低温氧化制备甲醇的影响

采用固态离子交换法制备了Fe/ZSM-5催化剂, 并通过X射线粉末衍射(XRD)、 电感耦合等离子光谱(ICP)、 漫反射紫外-可见光谱(DR UV-Vis)、 拉曼光谱(Raman)和固体核磁共振波谱(Solid-state NMR)表征方法对催化剂的结构和相关物理性质进行了表征. 采用H₂SO₄和NaOH调控反应体系的pH, 并通过气相色谱和液体核磁共振波谱分别对气相和液相产物进行定量分析, 研究了不同水溶液pH对反应活性的影响. 并对不同pH下Fe/ZSM-5催化剂的金属析出量以及剩余H₂O₂浓度的影响进行了研究. 上述结果为进一步优化甲烷低温氧化制备甲醇的反应提供了指导思想.     

Synthesis of biodiesel from rapeseed oil catalyzed by Ca/A1 solid base

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响.采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90℃老化18h.在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca4Al2 O6(NO3)2· 10H2O晶相存在,在N2气保护下300℃焙烧2h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上.在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95％,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9％.     

SnO2纳米晶的水热合成及其气敏特性

SnO2 nanocrystal with different crystalline sizes were prepared with SnCl2 2H2O and H2O2 raw materials by a hydrothermal process. The synthesized powders at different reaction temperatures were characterized by means of powder X-ray diffraction, transmission electron microscope, specific surface area and gas sensitivity measurements. The results revealed that the pure SnO2 nanocrystallites synthesized at 120 ℃ have high specific surface area （210.3 m2/g）, and show a high sensitivity to C2H5OH gas. Both traits are beneficial in gas-sensitive detection application.     

大环三胺1,4,7-三氮杂环癸烷锌(Ⅱ)配合物催化水解作用研究

在25℃、离子强度I=0.10(KNO3)条件下,采用pH电位滴定法测定了大环三胺配体1,4,7-三氮杂环癸烷(TACD)与Zn(Ⅱ)离子的配位平衡常数,讨论了配体与金属离子的配位情况.利用分光光度法,在pH=7～9范围内[2×10-4mol.L-1三羟甲基氨基甲烷(tris)为缓冲溶液]研究了配合物在对硝基苯酚乙酸酯(NA)水解中的催化动力学行为,得到了NA酯的水解速率常数kcat.结果表明,催化水解速率对底物(NA)及配合物浓度均呈一级反应,水解反应遵循速率方程v=(kcat.cZn2++kOH-.cOH-+…).在中性和弱碱性条件下,配合物对NA酯的水解具有很好的催化作用,当pH=9.19时,催化速率常数达3.420×10-2mol-1.L.s-1;催化反应受酸碱平衡控制.     

共轭尺寸和表面氧化协同触发的红色荧光碳点用于有机溶剂中痕量水的检测

以邻苯二胺和盐酸多巴胺为前体,利用磷酸调节反应体系的pH值(pH=7, 3, 1),制备了荧光逐渐红移的碳点(CDs):CDs-7(绿光)、 CDs-3(橙光)和CDs-1(红光).通过透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱和荧光衰减曲线分析表明,反应体系pH值的减小促进了前体碳化交联,导致sp2共轭域尺寸和石墨化程度增加,从而使CDs的荧光红移.另外,酸性环境有利于使CDs表面氧化形成羧基,促进CDs荧光红移的同时改善了量子效率(QY).利用CDs-1量子产率高(14.8%)和发光的溶剂依赖特性,将其作为荧光探针分别检测了乙醇(EtOH)、 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和1,4-二氧六环(DIO)中的痕量水,检出限分别为0.86%, 0.123%和0.023%,表明CDs-1在痕量水的检测方面具有应用潜力.     

5-巯基-1, 3, 4-噻二唑-2-硫酮微溶剂团簇的光谱和理论计算研究

微溶剂作用(即溶剂化过程)广泛存在于所有物理、 化学和生命过程中. 在液相化学反应体系中, 几乎是一切化学反应的基础. 通过傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)并结合密度泛函理论(DFT), 表征了固态5-巯基- 1, 3, 4-噻二唑-2-硫酮(MTT)的结构, 并进一步确认了MTT在乙腈、 甲醇和水中微溶剂团簇的大小和氢键位点. 通过探究MTT在不同溶剂及pH条件下的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis), 结合含时密度泛函理论(TD-DFT)计算, 揭示了溶剂和pH对MTT电子跃迁带的影响, 进一步解释了其光谱位移. 结合能量计算可以得出, MTT分别与1个乙腈、 2个甲醇和2个水分子形成MTT(CH₃CN), MTT(CH₃OH)₂ 和MTT(H₂O)₂团簇.     

纳米TiO_2光催化芳香醛的缩醛反应研究

本文以纳米TiO2为催化剂,UV-LED（=365 nm）为紫外光源,在自制的恒温石英玻璃光催化反应器中成功实现了芳香醛的非均相光催化缩醛反应.以乙醇等作为溶剂和反应物,快速高效和高选择性地合成了苯甲醛二乙基缩醛（BDA）.在光强为0.6 mw/cm2,苯甲醛初始浓度为0.05 mol/L,催化剂TiO2（P25）用量为5.0 g/L,反应时间为15 min的条件下,苯甲醛二乙缩醛的产率可达99.86%.研究表明,氧气的存在是顺利发生光催化缩醛反应的重要条件.反应液pH值、醇溶剂种类及苯环对位取代基等因素都会对光催化缩醛反应速率和产率产生影响.pH值及醇溶剂的pKa越小,缩醛反应速率越快.苯环上对位取代基会抑制缩醛反应的进行,其中供电子取代基相对吸电子取代基更有利于缩醛反应进行.结合实验,提出了光催化缩醛反应的机理.     

次氮基三丙酸与铍离子螯合作用的研究

采用分光光度法研究了次氮基三丙酸(3,3',3'-Nitrilotripropionic Acid,NTP)与稀有金属铍元素之间的螯合作用,并测定了NTP在不同时间,pH值,Be2+浓度等条件下对Be2+的螯合性能。研究发现在室温25℃,pH=6.0条件下,NTP对Be2+的螯合在较短的时间内完成,2h左右达到最大,NTP对Be2+螯合物的摩尔比为1∶1,条件稳定常数lgK为4.35。螯合反应时pH值对NTP与Be2+螯合量有着重要的影响。当螯合反应显弱酸性时,NTP对Be2+的螯合较为稳定。     

Ni-N-C单原子催化剂活化过硫酸盐降解苯酚

采用煅烧法制备了以木质素生物炭为载体的单原子催化剂(Ni-N-C-10), 用于高效活化过硫酸盐(PMS)降解苯酚. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 经球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)、 X射线粉末衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等对材料进行了表征分析, 证明合成了原子分散的催化剂Ni-N-C-10. 探究了制备过程中双氰胺的投加量和降解实验中催化剂投加量、 PMS投加量、 pH值以及温度对苯酚降解的影响. 结果表明, 在催化剂制备过程中, 加入10倍质量比的双氰胺更有利于实现原子分散. Ni-N-C-10/PMS体系在较低的催化剂和PMS投加量、 以及较宽的pH值范围(3~9)内都能有效活化PMS降解苯酚. 此外, 该体系的稳定性好且应用范围广, 除了能高效降解苯酚外还能快速降解双酚A、 四环素和亚甲基蓝. 电子顺磁共振检测和自由基淬灭实验结果表明, Ni-N-C-10/PMS体系降解苯酚为SO₄^?-、 ·OH和¹O₂ 3种主要活性物种共同作用的结果, 其中¹O₂起主导作用. 反应前后Ni-N-C-10催化剂的XPS分析结果表明, 催化降解苯酚的效率与Ni位点呈正相关.     

钯(Ⅱ)与法莫替丁和卤代荧光素染料三元离子缔合物纳米微粒的共振瑞利散射光谱及其分析应用

在pH3.5～4.7NaAc-HAc的缓冲溶液中,法莫替丁(FMTD)与Pd(Ⅱ)形成五元环螯合阳离子([Pd(FMTD)]2+),再与二氯荧光素(DCF)、二溴荧光素(DBF)、二碘荧光素(DIF)、赤鲜红(ER)、曙红Y(EY)、乙基曙红(EE)等卤代荧光素(HF)反应形成1:1:2的三元离子缔合物([Pd(FMTD)]·(HF)2).[Pd(FMTD)]·(HF)2在疏水作用和范德华力的作用下进一步聚集形成平均粒径为9nm左右的纳米微粒,此时将引起体系吸收光谱变化、荧光猝灭和共振瑞利散射(RRS)急剧增强.[Pd(FMTD)]·(HF)2的最大吸收峰位于476nm(DCF体系)、540nm(DBF体系)、553nm(DIF体系)、560nm(ER体系)、547nm(EY体系)和549nm(EE体系),最大RRS散射波长位于302～361nm,散射增强程度(ΔI)在一定的范围内与FMTD的浓度成良好的线性关系,检出限为1.0～2.6ng/mL.据此提出了灵敏度高、选择性好、快速准确测定FMTD的分子光谱新方法.适用于片剂、胶囊和注射液等药物制剂的测定.研究了反应的适宜条件、影响因素和分析化学特性,并结合吸...     

铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂的构筑及多酶级联反应研究

以铁氨基黏土(FeAC)为载体, 通过共价交联固定葡萄糖氧化酶(GO_x), 构筑了铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂(FeAC-GO_x). 利用FeAC的过氧化物酶活性, 与GO_x结合进行级联反应, 可催化葡萄糖转化为过氧化氢并产生显色反应; 采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对FeAC-GO_x进行了形貌和结构表征, 并评价了其酶动力学参数、 催化稳定性和重复使用性等. 结果表明, GO_x的固定化率可达到76.4%, 所构筑的纳米结构酶复合体系具有高效的级联催化能力. 与天然酶体系相比, FeAC-GO_x具有更优异的温度和pH耐受性, 且在重复使用6次后, 酶催化活性无明显降低. 该体系不仅为新型葡萄糖传感器的开发奠定了基础, 还为多酶级联纳米结构酶的构筑提供了新思路.