联吡啶铁/H2O2体系在可见光下降解芥子气模拟剂2-CEES

采用联吡啶铁/H2O2体系在可见光照射条件下(λ>450nm)降解芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-CEES).考察了不同反应条件下的降解效果,通过EPR分析确定了反应过程中产生的高活性物种,利用GC-MS和NMR等方法分析了反应的产物,跟踪了反应过程中TOC的变化,并根据结果对2-CEES光催化降解的反应机理进行了探讨.     

基于表面增强拉曼光谱技术的芥子气模拟剂快速检测方法研究

该文基于具有单分子水平高灵敏度和指纹图谱高分辨率的表面增强拉曼光谱(Surface enhanced Ra-man spectroscopy,SERS)技术,以2-氯乙基乙基硫醚(2-CEES)作为芥子气模拟剂,50 nm金纳米溶胶为SERS基底,系统开展了芥子气模拟剂的快速分析检测方法研究.研究结果表明,该方法对2-...     

芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚的光催化降解

利用连续流动微反、原位红外和GC/MS等手段考察了芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚（2-CEES）在P25 TiO2上的光催化降解反应,证实CO2和H2O是这个反应的最终产物.详细的跟踪分析表明,除了CO2和H2O外,在反应的气相混合物中可检测到C2H4、CH3CHO、CH4、CO、HCl和H2S；少量小分子的羧酸、醚和砜；微量C2H5SC2H5、C2H5S2C2H5、C2H5SC2H4Cl和CH2ClCH2Cl等中间产物;在反应后的催化剂表面可检测到C2H5S2C2H5、C2H5SC2H4OH、C4H9S2C2H5和C2H5S2C2H4OH、等物.根据这些结果提出了2-CEES光催化降解的反应机理,推断2-CEES的光催化降解涉及脱氯、C－S键断裂、有机硫化物光聚合和裂解等复杂过程最终转化为CO2和H2O.认为各种硫物种在表面的积聚引起了催化剂的缓慢失活.     

超声合成Cu(INA)_2·4H_2O纳米晶及催化氧化苯乙烯

以硝酸铜和异烟酸(HINA)为原料,采用超声辐射法,合成了具有一维结构的Cu(INA)2·4H2O纳米晶。采用x射线衍射、透射电镜、红外光谱等技术对该纳米晶的结构和形貌进行了表征。结果表明,超声10 min即可获目标产物;在超声辐射的条件下,通过控制反应时间,能够调控该纳米晶尺寸和形貌。以双氧水为氧化剂,考察不同纳米晶对苯乙烯的催化氧化活性,结果显示反应温度为60℃、反应时间为12 h,n(H2O2)∶n(苯乙烯)∶n(催化剂)=1800∶300∶1时,氧化产物以苯甲醛和环氧苯乙烷为主,苯乙烯的最大转化率达到85.5%,转化数(TON)为252,苯环氧乙烷的选择性为69.1%。     

多孔纳米片状石墨相氮化碳的制备及其可见光催化

以三聚氰胺和硫脲为前驱体,通过简易的氧气刻蚀制备了多孔纳米片状氮化碳。相比于三聚氰胺制备的薄片状氮化碳（MCNS）,以硫脲制备的多孔纳米片状的g-C₃N₄（TCNS）片层更薄,其单片厚度约为30 nm,且TCNS的层状结构明显,能带隙约为3.03 eV,高于石墨相氮化碳（2.77 eV）,更宽的禁带赋予载流子更强的氧化还原能力。较大的比表面积（114 m²·g^-1）可以提供更多的活性位点,同时纳米片状结构可以促进电子与空穴的有效分离和转移,且能有效地降低光生载流子的复合率,因而TCNS具有更高的光催化活性。     

多孔纳米片状石墨相氮化碳的制备及其可见光催化

以三聚氰胺和硫脲为前驱体,通过简易的氧气刻蚀制备了多孔纳米片状氮化碳。相比于三聚氰胺制备的薄片状氮化碳(MCNS),以硫脲制备的多孔纳米片状的g-C_3N_4(TCNS)片层更薄,其单片厚度约为30 nm,且TCNS的层状结构明显,能带隙约为3.03 eV,高于石墨相氮化碳(2.77 eV),更宽的禁带赋予载流子更强的氧化还原能力。较大的比表面积(114 m~2·g~(-1))可以提供更多的活性位点,同时纳米片状结构可以促进电子与空穴的有效分离和转移,且能有效地降低光生载流子的复合率,因而TCNS具有更高的光催化活性。     

准MIL-53(Fe)光催化剂的合成及其可见光催化降解有机染料性能的提高

以MIL-53（Fe）（以下简称MFe）为原料,通过热解制备了具有多孔结构的准金属-有机骨架（MOFs）MFe-T（T℃代表煅烧温度）光催化剂。在测试的催化剂中,MFe-250表现出最高的光降解性能,在90 min内降解99%亚甲基蓝（MB）。从光电流和电化学阻抗谱的结果来看,MFe-250的电子传输能力超过了MFe。此外,捕获实验表明,在光催化降解MB过程中,羟基自由基（·OH）是必不可少的中间体。此外,还提出了光催化过程的机理。     

超薄Co3O4纳米片薄膜制备及其电化学传感器性能

本文以电沉积的金属钴薄膜作为原材料,通过简单的氧化技术获得了薄膜前驱体材料,并进一步在350 ^oC热处理条件下获得了超薄Co₃O₄纳米片薄膜材料. 通过扫描电镜（SEM）,X-射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）等手段对材料的物理结构进行了深入分析,并通过循环伏安法（CV）表征了该薄膜材料的电化学活性. 作为电化学传感器件的活性材料,该薄膜材料对H₂O₂的检测表现出较宽的线性浓度检测范围（0 ~ 4 mmol•L^-1）和较高的电流响应(~ 1.15 mA•cm^-2),在该领域具有较高的应用价值.     

Bi/TiO_2复合纳米纤维制备及可见光催化性能

以电纺TiO_2纳米纤维为基质,EDTA为鳌合剂和吸附剂,采用溶剂热法制备Bi/TiO_2复合纳米纤维光催化材料,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱(PL)等分析测试手段对样品的物相、形貌和光学性能等进行表征,以罗丹明B(Rh B)为模拟有机污染物,考察了样品的光催化性能。结果表明:EDTA在复合纳米纤维的合成过程中起到关键作用,通过改变EDTA的用量可以有效控制纤维表面构筑单质Bi纳米球的大小和覆盖密度。所制备的复合纳米纤维具有良好的可见光催化活性和稳定性,当单质Bi的负载量为65%时光催化活性最强,可见光照射180 min,RhB的降解率达到96.40%,循环使用5次降解率仍保持在91%以上。     

复合仿生催化体系的构建与高效有氧氧化芳基烷烃

直接活化氧气氧化碳氢化合物是件挑战性的研究工作。根据生物酶很容易在温和条件下实现上述反应,以Keggin-型杂多酸[CuPW_(11)O_(39)]5-(简写为CuPW_(11))与金属-有机框架材料HKUST-1形成的复合材料Cu PW_(11)@HKUST-1为催化剂,以N-羟基邻苯二甲酰亚胺为助催化剂,构建模拟酶催化氧化反应体系。其中,CuPW_(11)@HKUST-1中的杂多酸作为氧化还原中心,N-羟基邻苯二甲酰亚胺作为电子供体。该复合模拟酶催化体系在催化活化氧气氧化芳基烷烃的反应中表现出了类似生物酶催化的性质,具有反应条件温和、转化率高、转化数高和选择性高等特点,其中产物产率与转化数分别高达99%和17700,为实现在温和条件下高效活化氧气氧化惰性有机物分子提供了一条切实可行的路线。     

A Generalized Strategy for the Synthesis of Large-Size Ultrathin Two-Dimensional Metal Oxide Nanosheets

Two-dimensional (2D) nanomaterials show unique electrical, mechanical, and catalytic performance owing to their ultrahigh surface-to-volume ratio and quantum confinement effects. However, ways to simply synthesize 2D metal oxide nanosheets through a general and facile method is still a big challenge. Herein, we report a generalized and facile strategy to synthesize large-size ultrathin 2D metal oxide nanosheets by using graphene oxide (GO) as a template in a wet-chemical system. Notably, the novel strategy mainly relies on accurately controlling the balance between heterogeneous growth and nucleation of metal oxides on the surface of GO, which is independent on the individual character of the metal elements. Therefore, ultrathin nanosheets of various metal oxides, including those from both main-group and transition elements, can be synthesized with large size. The ultrathin 2D metal oxide nanosheets also show controllable thickness and unique surface chemical state.     

超薄石墨相氮化碳纳米片的构建及其光催化作用

通过简单调整g-C_3N_4的热聚合方式,一步构筑了超薄氮化碳纳米片,厚度在0.2~0.4 nm左右,分布均匀,比表面积可以达到99 m~2·g~(-1)。光催化性能测试结果表明,随着纳米片比表面积的增大,材料除了表现出优异的光解水性能以外,还在微生物领域表现出一定的抗菌性能,且活性随着聚合温度的升高、纳米片层的变薄而逐渐提高。     

超薄石墨相氮化碳纳米片的构建及其光催化作用

通过简单调整g-C₃N₄的热聚合方式,一步构筑了超薄氮化碳纳米片,厚度在0.2~0.4 nm左右,分布均匀,比表面积可以达到99 m²·g^-1。光催化性能测试结果表明,随着纳米片比表面积的增大,材料除了表现出优异的光解水性能以外,还在微生物领域表现出一定的抗菌性能,且活性随着聚合温度的升高、纳米片层的变薄而逐渐提高。     

Ag2O/TiO2纳米线异质结的制备及可见光催化性能

采用化学沉积法制得了氧化银/二氧化钛纳米线异质结(Ag₂O/TNWs)可见光催化剂. 应用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行表征, 并以甲基橙降解为模型反应研究了其光催化性能. 结果表明, 与负载等量氧化银的二氧化钛纳米粒子(Ag₂O/P25)催化剂相比, Ag₂O/TNWs纳米线异质结具有优异的一维增强可见光催化性能.     

液相合成超薄TiO2纳米片微结构影响因素研究

二维纳米结构二氧化钛由于表面活性位点剧增可带来光催化活性的显著提高.本文通过液相法在低温条件下合成大尺寸TiO₂纳米片,重点研究溶液中硝酸浓度、熟化温度和反应物浓度对其二维结构形成过程的影响.采用透射电子显微镜（TEM）表征样品的微观形态,并结合紫外-可见吸收光谱、X射线衍射谱（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和傅立叶变换红外光谱分析样品的微结构性质.采用光催化还原Cr （VI）作为指示反应,评估各制备参数对二氧化钛光催化性能的影响.结果表明,硝酸浓度为0.0217~0.0721 mol·L^-1的样品在0~4℃条件下胶溶及熟化时可得到具有显著量子尺寸效应的超薄锐钛矿型TiO₂纳米片;硝酸浓度过高引起样品晶型和形态的转变,过低导致胶溶时间延长;熟化温度超过4℃会破坏二维结构的形成;提高反应物中乙醇的用量有助于分散水解产物,促进胶溶和二维结构的形成进程.     

Synthesis of Ultrathin and Grid-Structural Carbon Nanosheets Coupled with Mo2C for Electrocatalytic Hydrogen Production

Molybdenum carbide possessing a Pt-like d-band electronic structure is considered as one of potential candidates of electrocatalysts and it shows intrinsic catalytic property. However, a high carbonizing temperature easily leads to the coalescence of nanoparticles (NPs). Here, we propose a simple sol-gel route to achieve high dispersity of carbide NPs by designing a Mo-involved xerogel. The results show that molybdenum carbide NPs are dispersed and anchored on the nitrogen-doped carbon nanosheets (Mo₂C@NC). Ultrathin carbon layers resemble graphene and the network structures act as a support of carbide NPs, which can hinder NPs’ coalescence effectively. Nanpoparticles cross-coupled on network-structure nanosheets display the grid shapes. Electrochemical studies indicate that Mo₂C@NC material exhibits outstanding hydrogen evolution performance in alkaline electrolyte.     

Ag负载TiO2纳米管微波辅助水热法制备及其光催化性能

以微波辅助水热法制备了二氧化钛纳米管,然后通过浸渍法在其表面负载了银纳米颗粒.所得样品用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮吸附、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射等测试方法表征.微波加热处理可以大大缩短反应时间,产物为无定型纳米管,经高温焙烧后转变成锐钛矿型二氧化钛.所得纳米管的外径为7-8 nm,内径为5-6 nm,管长约200 nm,比表面积可达371 m2·g-1.负载的银分散在纳米管的表面,对纳米管的结构与晶型没有影响,但是拓宽了二氧化钛的光吸收范围,使吸收边红移至可见光区,并且有效抑制了光生电子空穴的复合.在可见光降解罗丹明B的实验过程中,与Ag负载的P25及纯二氧化钛纳米管相比,Ag负载二氧化钛纳米管具有更高的可见光催化活性,并且当Ag/Ti 物质的量的比为0.5%时,可见光催化性能最好.     

热处理温度对溶剂热合成Co3O4纳米片气敏和吸附性能之影响

以Co(Ac)2·4H_2O和六次甲基四胺(HMTA)为起始反应物,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)为表面活性剂,在乙二醇(EG)和水混合溶剂中用溶剂热法得到中间产物,通过煅烧热处理制备了Co_3O_4纳米片。利用XRD、SEM和N_2吸附-脱附等方法进行了样品表征,研究了不同热处理温度对产物形貌和结晶度的影响,以及所制备纳米片的气敏性能。根据气敏测试和吸附性能结果,分析了气敏机理和吸附动力学。结果表明:热处理温度是影响产物形貌的关键因素,350℃是最佳的热处理温度,此时得到的纳米片最薄也最均匀。由于产物形貌变化改变了材料的比表面积,进而影响到产物的气敏性能和吸附性能。总体而言,纳米片厚度越小,比表面积越大,材料的气敏灵敏度和吸附效率越高。     

Synthesis of Fluorescent Tremella-like Carbon Nanosheets and Their Application for Sensing of 2,4,6-trinitrophenol

Abstract

Fluorescent tremella-like carbon nanosheets (TCNs) were hydrothermally synthesized using citric acid and adenosine as the starting materials. The resulting product had high quantum yield, water-solubility, and photostability. The addition of 2,4,6-trinitrophenol (TNP) induces remarkable fluorescence quenching, and this phenomenon was used to construct a TNP fluorescence sensor. The fluorescence quenching of TCNs by TNP was shown to be likely due to the inner filter effect. The developed sensor has a wide linear range from 0.05 to 50.0?μM with a detection limit of 5?nM. The TCN-based sensor was used for the determination of TNP in lake water with satisfactory recoveries from 98% to 103%.