共轭高分子改性TiO2在自然光下催化降解亚甲基蓝水溶液

催化性能;tio2;共轭高分子;纳米复合微粒;自然光     

TiO2/共轭高分子纳米复合材料在自然光下的光催化性能

以PVC和TiCl4为原料,利用溶胶-凝胶法制备了复合光催化剂前骄物,经260℃热处理后得到了TiO2/共轭高分子(CP)纳米复合光催化剂材料.通过亚甲基蓝的光催化降解研究r该催化剂的催化性能,并用TEM、XRD、IR和UV-Vis等测试技术对复合材料的结构进行了表征.结果表明,在自然光作用下,当焙烧温度为260℃并且TiO2的质量分数为66.36%,复合催化剂在15 min内可使亚甲基蓝的降解率接近80%,催化活性优于纯TiO2.复合材料颗粒平均尺寸约30 nm,其中TiO2为锐钛矿型结构.CP与Tio2复合后能吸收紫外-可见区的全程光波(A为190-800 nm),对光生电荷具有很高的分离能力,从而表现出较高的催化活性.     

CPF/ZnO纳米复合催化材料的制备

通过原位聚合-热转化两步法,利用ZnO纳米微粒和糠醇(F)制备出了具有大共轭结构的高分子(CPF)和ZnO的纳米复合催化材料(CPF/ZnO);用TG-DTA、TEM、XRD、XPS、IR和UV-Vis等技术对其热稳定性、形貌、尺寸、结构及吸光特性等进行了表征,以亚甲基蓝(MB)溶液的催化降解研究了该材料在自然光条件下的催化性能。结果表明,由该方法可以得到平均尺寸约为 50 nm的CPF/ZnO纳米复合催化材料;其中的CPF为具有极性基团和大共轭结构的高分子;ZnO与CPF化学键合在一起;CPF的引入将ZnO的光谱响应拓展到了整个紫外-可见区,从而极大地改善了ZnO在自然光条件下的催化性能。如在460 ℃下处理40 min所得的纳米复合材料,在自然光条件下,10 min即可使MB溶液完全脱色,而在相同条件下,纯纳米ZnO仅能使MB的脱色率为10%左右;该催化材料重复使用3次仍可使MB溶液的脱色率保持在80%以上。     

镧-镍复合氧化物纳米微粒的固相合成及其催化性能

The La-Ni complex oxide catalyst was prepared by solid state reactions under microwave. The structure and reducibility of the catalyst were characterized by using TG-DTA, XRD, TEM and TPR methods. At the same time the catalytic activity of oxidative dehydrogenation of ethylbenzene to styrene with carbon dioxide over the complex oxide nanoparticle was investigated.The Results show that the product is K2NiF4 nanoparticles,and the size is 13nm.The complex oxide sample had high activity for the oxidative dehydrogenation of ethylbenzene to styrene.     

高分子键联金属卟啉的合成及催化性能

高分子键联金属卟啉的合成及催化性能;高分子担载金属卟啉; 环己烯; 催化氧化     

微/纳米ZnO绒球的制备及其在自然光下催化降解有机染料性能

以谷氨酸氟硼酸(GluBF₄)离子液体水溶液为反应介质,以物质的量比为1:6的二水合醋酸锌[Zn(Ac)₂·2H₂O]和氢氧化钠为原料,室温下制备前驱体,再微波辅助加热制备了纳米氧化锌粉体,获得了纳米结构微米尺寸纳米ZnO绒球.利用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、比表面(BET)、能量色散谱(EDS)等对产物进行了表征.所得产物为六方晶系纤锌矿结构,粉体粒径20.4 nm,绒球比表面积为28.3 m²·g^-1,产物纯度较高,收率95.3%.同时探讨了纳米ZnO绒球生成的可能机理.该纳米材料在日光下显示较高的光催化活性和稳定性.分别配制浓度为10 mg·L^-1的100 mL甲基橙(MO)和甲基紫(MV)水溶液, 30 mg纳米氧化锌为光催化降解催化剂,太阳光激发下5 h脱色率分别达到74.3%和96.9%;溶液总有机碳(TOC)含量随光降解的进行缓慢下降;光催化剂重复利用5次,催化剂形貌不变、颜色不变,质量基本未发生变化.     

含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究——推荐一个高分子化学综合实验

推荐了一个高分子化学综合实验——含芴共轭高分子的合成、表征及性能研究。实验内容包括利用Sonogashira偶联反应合成共轭高分子,采用核磁共振和红外光谱等检测手段对其结构进行表征,并利用紫外-可见光谱、荧光和热重分析对其性能进行研究。本实验结合了高分子化学和聚合物仪器分析与表征的知识点,建议纳入高分子专业高年级综合实验课程。     

ZnO/In2O3复合空心球的制备及其光电催化葡萄糖降解性能

通过葡萄糖协助的水热以及随后的退火处理两步法成功制备了系列ZnO/In₂O₃复合空心球. X射线衍射谱(XRD)表明, 经500 ℃退火制得的ZnO/In₂O₃复合空心球中ZnO以非晶态存在, 但是随着退火温度的提高, 其逐渐转变为纤锌矿结构. 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射显微镜(TEM)结果表明, ZnO/In₂O₃复合材料具有空心球结构, 复合纳米颗粒之间结合紧密. 将ZnO/In₂O₃复合空心球组装成薄膜光电极, 研究了其光电催化降解葡萄糖的性能. 结果表明, 700 ℃退火处理的ZnO/In₂O₃复合空心球薄膜电极可产生最高的光致电流密度. 通过光致发光光谱(PL)发现, 与ZnO或In₂O₃空心球相比, ZnO/In₂O₃复合空心球的发光强度猝灭效果明显. 这是由于复合材料中晶界处产生的p-n结电场, 降低了光生电子-空穴对的复合几率, 从而使更多的光生电子可迁移到电极表面.     

功能高分子纳米材料的制备及其催化性能

将两种具有不同结构的共轭高分子聚糠醇鄄苯酚(PFP-0)及聚对苯撑(PPP-0)分别在一定条件下热活化处理后, 成功地用作为染料废水处理催化剂PFP及PPP; 利用DTA-TG、TEM、FT-IR、UV-Vis等技术对样品进行了表征. 结果表明, PFP及PPP在自然光照射及空气氧存在的温和条件下, 很短时间内就能使染料亚甲基蓝(MB)几乎完全脱色降解和大部分矿化; 材料共轭结构对其稳定性能有较大的影响; 横向比较分析发现, 极性基团的存在, 对材料的催化性能有重要影响.     

共轭高分子的精准合成

共轭高分子由于带隙容易调控、柔性、可溶液加工等优异性能,在有机光电领域具有重要的应用前景.然而,聚合物普遍存在批次重现性差、结构缺陷多等问题,限制了聚合物的应用及发展.本文总结了聚合物的结构缺陷,通过回顾本课题组以及国内外同行近几年的前沿工作,详细分析了共轭高分子材料均聚结构缺陷产生的原因和机理,同时介绍了目前较为常用的表征结构缺陷的方法,以及此类缺陷对器件性能的影响.另外,还分析了当前3种合成共轭高分子材料的经典方法：Stille、Suzuki和直接芳基化聚合反应,介绍了这些方法在聚合物精准合成方面的前瞻性方法学的最新成果,并对本领域的发展进行了展望.     

纳米氧化锌的制备及其在太阳光下的光催化性能

本文以醋酸锌、浓氨水为原料,采用均匀沉淀法,制备了在太阳光下具有优良光催化性能的纳米氧化锌粉体,并利用透射电镜(TEM)、UV-Vis、X射线衍射(XRD)和ξ电位对所得样品进行了表征;以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化脱色降解为模型反应,考察了煅烧温度对其结构与催化性能的影响。研究结果表明:在150℃下煅烧4h得到了具有良好分散性和结晶性能的纳米氧化锌粒子,粒径分布均匀、平均粒径约10nm;该纳米材料在太阳光下具有高的光催化活性和稳定性,照射2h可以使MB溶液的脱色率达100%,且重复使用5次时染料的脱色率仍在95%以上;所得样品的ξ电位均为负值,样品表面过剩的负电荷源自于样品的结构缺陷,即Zn2+空位或O2-过剩,且表面电荷量随煅烧温度的不同而不同;结构缺陷是其光谱响应范围的拓展和在太阳光条件下具有良好催化性能等的重要原因。     

ZnO纳米棒阵列基-芴类共轭聚合物膜的制备及对TNT的检测评价

将共轭芴类荧光聚合物涂覆在纳米Zn O棒阵列上,制成荧光传感膜检测痕量TNT。通过水热法生长的Zn O纳米棒阵列具有较好的取向性,作为衬底可有效增大荧光膜荧光强度,同时,Zn O纳米棒阵列的高比表面积可提高膜对TNT气体的响应效率,使20s内的荧光猝灭率可达72%。     

苯并三噻吩共轭聚合物的合成及其在有机光伏中的应用

以三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd_2(dba)_3)为催化剂,三甲苯基磷(P(o-tol)_3)为配体,4,3'-十二烷基-2,2'-联二噻吩(M1)和2,8-二溴-5-(2-己基癸基)苯并三噻吩(M2)为单体,采用Stille交叉偶联反应,合成了基于苯并三噻吩和联二噻吩单元的共轭聚合物(PBTT)。采用热重分析、紫外-可见分光光度计及电化学分析分别研究了聚合物PBTT的热性能、光学性能和电化学性能。结果表明:聚合物PBTT具有优异的热稳定性和低的最高占有轨道能级(HOMO);聚合物薄膜最大吸收峰位于469 nm,光学能带隙为2.10 eV;将聚合物与[6,6]-苯基-C_(61)-丁酸甲酯(PC_(61)1BM)共混材料作为活性层制作了本体异质结构太阳能电池器件,在模拟太阳光源AM 1.5 G 100 mW/cm~2照射条件下,该器件获得了高达1.00 V的开路电压,初步的能量转化效率为0.43%。     

Novel Bipolar Conjugated Polymer Containing Both Triphenylamine and Oxadizole Units

A novel bipolar conjugated polymer containing triphenylamine and 1,3,4-oxadiazole units was synthesized by Suzuki reaction.Its structure and properties were characterized by NMR,IR,UV-Vis,PL spectroscopy and electrochemical measurement. The photoluminescent spectroscopy and cyclic voltammograms measurement demonstrated that the resulting polymer shows blue emission (477 nm) and possesses both electron and hole-transporting property.     

荧光共轭聚合物传感器用于病原体检测的研究进展

以共轭聚合物为基础的传感器用于检测病原体是现代临床医学发展的一个新方向. 综述了近十年来聚二乙炔(PDA)以及聚苯撑乙炔撑(PPE)等共轭聚合物传感器用于病原体检测的研究进展.     

含二乙炔类共轭聚合物的合成及性能研究

在以CuCl和四甲基乙二胺(TMEDA)作为催化剂和邻二氯苯作溶剂条件下,以二-(4-乙炔苯基)-4-辛氧基苯胺(M1)和3, 6-双(乙炔基)-N-辛基咔唑(M2)作为单体,通过Glaser-Hay氧化偶联反应合成了含有咔唑和三苯胺结构单元的聚芳烃二乙炔共轭聚合物.采用红外光谱、核磁共振谱、热失重分析、紫外吸收光谱和荧光光谱等方法对聚合物进行结构表征与性能测试.所得到的聚合物都溶于普通的有机溶剂(如四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯等).结果表明,聚合物具有优异的热稳定性,热失重5 %时,分解温度在400℃以上;在光激发的条件下,聚合物在二氯甲烷溶液中发射蓝光.     

水溶性共轭聚合物分子刷的研究进展

水溶性共轭聚合物研究属于国际前沿研究领域,因其具有水溶性和超级信号放大作用,在生物传感领域展现出良好的应用前景.但由于传统水溶性线型共轭高分子两亲性结构特点,其含有的憎水性刚性共轭链在水溶液中易聚集,水分子对共轭链激发态的影响导致其发光效率低(一般小于30%),严重制约了其应用与拓展.如何方便有效构筑高分子的高支化是获得高荧光效率的关键.在本篇综述中,我们综述了水溶性共轭聚合物分子刷的合成技术,分析了其结构与光学性质的关系,为水溶性共轭聚合物分子刷的设计和制备提供指导.另外,总结了水溶性共轭聚合物分子刷在化学生物传感、生物成像、药物运输、癌症治疗等领域的应用,最后对水溶性共轭聚合物分子刷存在的主要问题以及未来的热点方向进行了分析和展望!     

基于共轭高分子复合物能量转移的非标记DNA检测

非标记DNA检测是一种高灵敏度、高选择性的DNA检测方法, 具有重要的科学和社会意义. 本文采用交叉偶联法制备了水溶性阳离子共轭聚合物: 聚(9,9-双(6'-N,N,N-三甲胺盐-己烷基)-芴亚苯基)(PFP); 利用氧化加成聚合反应制备了水溶性阴离子共轭聚合物: 聚(3-噻吩乙酸钠)(P3TSA). 通过核磁共振氢谱(¹H NMR)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等对其结构进行了表征. PFP与P3TSA通过静电相互作用形成稳定的高分子复合物. 利用紫外-可见光谱(UV-vis)和荧光发射光谱证明共轭高分子复合物能够发生能量转移. 保持PFP的浓度不变, 高分子复合物能量转移效率(ETEF)随着P3TSA浓度的增加而逐渐增大. 选取ETEF较高的样品, 考察了DNA探针用量对高分子复合物ETEF的影响. 随着DNA探针浓度的增加, ETEF逐渐减弱. 最后, 利用0.2 nmol DNA探针进行了DNA杂交配对检测. 实验结果表明, 这种检测方法可以明显区分完全互补配对、双碱基错配和非完全互补配对的目标DNA. 简而言之, 我们成功发展了一种基于共轭高分子复合物能量转移、具有高选择性的非标记DNA检测方法.