光同时诱导水中Cr(Ⅵ)的还原与橙黄Ⅱ的氧化

光同时诱导水中Cr(Ⅵ)的还原与橙黄Ⅱ的氧化;染料;橙黄Ⅱ;Cr(Ⅵ);光还原;光降解     

杂多酸存在下X3B染料光降解和Cr（Ⅵ）光还原的协同反应机理

以H3PW12O40(PW)和H4SiW13O40(SiW)杂多酸(POM)为催化剂,波长大于320 nm的高压氙灯为光源,研究了混合水溶液中活性艳红染料X3B的光致降解和重铬酸根(Cr(Ⅵ))的光致还原.结果表明,POM-X3B-Cr(Ⅵ)三元体系的反应效率高于POM-X3B、POM-Cr(Ⅵ)和X3B-Cr(Ⅵ)二元体系的反应效率,PW的光活性高于SiW,且X3B光降解和Cr(Ⅵ)光还原之间存在明显的协同作用.通过考察各组分起始浓度以及N2、O2、H2O2和乙醇的影响,实验发现,激发态POM-与H2O反应产生POM-和·OH是反应的决速步骤.X3B光降解和Cr(Ⅵ)光还原分别主要通过·OH和POM-进行,而X3B和Cr(Ⅵ)之间光化学反应的贡献较小.在二元和三元体系中POM浓度对反应速率表现出不同的影响,表明激发态POM*与H2O之间的反应具有可逆性.     

石墨烯薄膜的光化学还原制备与表征

采用光化学还原方法制备了图案化的石墨烯薄膜.研究了光还原氧化石墨烯薄膜(PRGO)的热稳定性和发光性质.热重分析(TGA)结果表明,光化学还原主要引起氧化石墨烯(GO)氧化基团的减少,而对GO内水含量影响较小;发光(PL)测试结果表明,不同激发条件下,PRGO的发光与GO相比表现出了不同的变化规律:在波长514 nm的光激发下,PRGO的发光强度比GO明显降低,同时伴随着发光峰峰位红移;而在波长830 nm的光激发下,PRGO的发光强度比GO略有增强,并且发光峰峰位无明显变化,此结果表明不同尺寸的碳团簇局域态(sp2C团簇)的光还原反应活性不同,这与GO特殊的能带结构密切相关.     

双波长分光光度法同时测定水样中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)

以EDTA为显色剂,在pH 3.5~4.0,75℃水浴加热条件下,用双波长分光光度法同时测定水中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)。选择测定Cr(Ⅵ)的波长对为352nm和441 nm,测定Cr(Ⅲ)的波长为542 nm,Cr(Ⅵ)的线性范围和检出限分别为0~120 mg/L和0.025 mg/L;Cr(Ⅲ)线性范围和检出限分别为0~140 mg/L和0.007 mg/L。Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)加标回收率分别为96.4%~100.4%和99.8%~104.5%。     

共振散射法测定中草药中的微量铬

研究了在H2SO4介质中,Cr(Ⅵ)与碘化物和淀粉形成离子缔合物的共振光散射增强现象,拟定了一种新的测定Cr(Ⅵ)的共振光散射方法,通过实验确定了溶液中Cr(Ⅵ)浓度与散射光强度之间的关系,在λex＝λem＝290 nm处,共振光散射最强,且共振光散射强度与Cr(Ⅵ)浓度呈线性关系,该方法简便快速,线性范围为34～400 μg/L,检出限为6.7 μg/L,可用于中草药样品中铬的测定.     

大分子拥挤条件下光诱导辣根过氧化物酶还原的光谱研究

稀溶液中光诱导辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase, HRP)能够发生还原反应,但这一研究忽略了生物体细胞内因存在各种分子而高度拥挤的真实环境。本文采用紫外可见、荧光、同步荧光及圆二色光谱法,研究了大分子拥挤环境中光诱导HRP的还原过程及外界环境对其光还原的影响。UV-Vis光谱和同步荧光光谱结果表明,采用403 nm单色光照射时,HRP在拥挤试剂葡聚糖70(Dextran70)中还原程度较好,而HRP在聚蔗糖70(Ficoll70)拥挤环境下不发生光还原反应;采用280 nm单色光照射时,在拥挤试剂Dextran70和Ficoll70中HRP光还原反应程度增加,且HRP的光还原程度在Ficoll70溶液中远高于在Dextran70溶液中;光诱导HRP还原的最适温度在Dextran70和Ficoll70环境中分别为4 ℃和24 ℃;HRP在Dextran70溶液中的最佳光还原浓度是100 g/L,在Ficoll70环境中HRP还原程度随着Ficoll70浓度的增加而增大;CD光谱结果表明拥挤环境中HRP被光还原后,蛋白的二级结构基本没有变化。     

共振光散射法测定环境水样中痕量铬(Ⅵ)

研究了在磷酸介质中,铬(Ⅵ)-碘化钾-吖啶橙(AO)体系的共振散射光谱,考察了它们的光谱特征,影响因素和适宜的反应条件;确定了散射光强度与溶液中Cr(Ⅵ)浓度的关系,提出了共振光散射法测定Cr(Ⅵ)的新方法;该法在室温下进行,操作方便,具有较高的灵敏度和较好选择性;线性范围为0．008～0．48mg／L Cr(Ⅵ),方法的检出限为3．8μg／L Cr(Ⅵ);用于环境水样中Cr(Ⅵ)的测定,结果满意。     

N缺陷g-C3N5修饰S掺杂苝酰亚胺增强可见光自芬顿苯酚氧化耦合Cr(Ⅵ)还原

通过静电自组装制备有机复合半导体N缺陷g-C₃N₅(NVs)修饰S掺杂苝酰亚胺(S-PDI)。NVs具有丰富的活性位点,而具有氨基基团的酰胺增强了S-PDI与NVs的分子间作用力。NVs质量分数30%的30% NVs/S-PDI对Cr(Ⅵ)的还原率为79.96%,对苯酚的降解率为74.40%;30% NVs/S-PDI协同氧化苯酚与还原Cr(Ⅵ)过程中,Cr(Ⅵ)的还原率为92.83%,苯酚的降解率为93.89%,即苯酚的氧化降解促进了Cr(Ⅵ)的还原,Cr(Ⅵ)的还原增强了苯酚的氧化降解。NVs/S-PDI充分利用导带的还原性能和价带的氧化性能,实现电子空穴的空间分离,协同强化光催化过程中的氧化半反应和还原半反应,同步提升光催化氧化还原性能。同时,光照产生的电子、H₂O₂与Cr(Ⅵ)形成一个光自芬顿反应过程,进一步促进了苯酚的氧化降解与Cr(Ⅵ)的还原去除。     

超痕量六价铬分析仪快速测定水质中铬(Ⅵ)

利用超痕量六价铬分析仪快速测定环境水样中Cr(Ⅵ)的残留。环境水样经0.45μm滤膜过滤或离心去除杂质后,直接进行定量分析。Cr(Ⅵ)通过Prin-Cen Cr(Ⅵ) spec Fast column柱分离,以NH_4NO_3体系溶液为流动相进行洗脱,用长光程紫外可见检测器进行检测。结果表明,Cr(Ⅵ)质量浓度在0.50～1000μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.9999,方法检出限为80 ng/L。实际水样在不同加标浓度水平下,回收率为97%～111%,相对标准偏差为0.5%～4.0%。使用该方法对地表水、地下水、生活污水和工业废水进行测定,镀锡板工业废水和皮革工业废水均检出Cr(Ⅵ)。与传统的二苯碳酰二肼分光光度法(GB 7467-87)比较,本方法不受色度和氧化还原物质干扰,适用于分析环境水样中Cr(Ⅵ)的残留检测。     

在混合表面活性剂和盐酸羟胺存在下Cr(Ⅲ、Ⅵ)——络天菁S显色反应的研究及应用

在阳离子表面活性剂介质中应用络天菁S(CAS)测定Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的方法都已有报道。本文研究了在混合表面活性剂CTMAB-OP和盐酸羟胺(NH_2OH·HCl)存在下,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)与CAS的显色反应。试验表明,在试验条件下,Cr(Ⅵ)是被还原成Cr(Ⅲ)而参与显色反应的,利用该显色反应可进行总铬量的测定。在混合胶束介质中,显色反应较在单一胶束体系中灵敏度明显增大,且稳定性和重现性良好。 1 试验方法 在25ml比色管中,依次加入一定量的Cr(Ⅲ)[或Cr(Ⅵ)]溶液,CAS水溶液(0.1％)2.0ml,pH=4.0的HOAc-NaOAc缓冲溶液5.0ml,OP溶液(1％)2.0ml,CTMAB溶液(5×10~(-3)mol·L~(-1))1.0ml,NH_2OH·HCl(1％)2.0ml,用去离子水稀至刻度,摇匀,在沸水浴中加热12min,取出后用流水冷却至室温,用1cm比色皿,以试剂空白为参比,在波长625nm处测量吸光度。     

硅酸镁锂的有机改性及对Cr(Ⅵ)的吸附特性

采用水热法合成了硅酸镁锂(Laponite),然后利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对其进行有机改性,研究了改性后的有机硅酸镁锂(CTMABL)对Cr(Ⅵ)的吸附特性.结果表明,改性后样品的比表面积和孔容积变小而平均孔径增大.CTMABL样品的d(001)值从改性前的1.23 nm增加到1.79 nm,表明CTMAB进入Laponite层间.随着溶液p H值的提高,CTMABL对Cr(Ⅵ)的吸附效率明显下降;p H8.5时,CTMABL颗粒表面电势为正,能够与Cr(Ⅵ)阴离子发生静电吸引从而提高吸附效率.随着固液比增加,对Cr(Ⅵ)的去除效率迅速上升,当固液比达到4 g/L后去除效率趋于稳定.离子强度对Cr(Ⅵ)吸附过程的影响不明显.CTMABL对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附传质速率受膜扩散和颗粒内扩散过程共同影响.等温吸附过程符合Langmuir模型,热力学分析结果表明吸附过程是一个自发的吸热反应.综合分析认为表面配合作用是主要的吸附机制,同时静电引力在吸附过程中起到了促进作用.     

Ag/NH2-MIL-125(Ti)的构建及可见光还原水中Cr(Ⅵ)

开发高效、稳定的复合光催化材料是当前环境领域的迫切需求。 本文采用溶剂热协同紫外光还原法成功制备了复合光催化材料Ag/NH₂-MIL-125(Ti),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及X射线光电子能谱(XPS)等技术手段对其形貌、结构及光学性质进行分析,考察了Ag/NH₂-MIL-125(Ti)可见光(λ≥420 nm)催化还原Cr(Ⅵ)的性能,并优化了催化剂用量、Cr(Ⅵ)浓度、空穴捕捉剂种类及用量等条件。 结果表明,在最佳条件下,Ag/NH₂-MIL-125(Ti)具有良好的吸附及光催化还原Cr(Ⅵ)性能,其吸附及光催化还原率是NH₂-MIL-125(Ti)的3.11倍,Ag/NH₂-MIL-125(Ti)特殊的“芝麻饼”形貌以及Ag⁰与NH₂-MIL-125(Ti)之间形成的异质结有助于增强复合材料的光催化还原Cr(Ⅵ)的性能。 同时,通过条件实验,提出了光催化还原过程中主要的活性物种以及Cr(Ⅵ) 的还原机理。 本研究将为金属有机骨架(MOFs)复合材料在可见光催化环境修复领域的应用提供理论依据和实验参考。     

3-Carboxylic Acid and Formyl-Derived Coumarins as Photoinitiators in Photo-Oxidation or Photo-Reduction Processes for Photopolymerization upon Visible Light: Photocomposite Synthesis and 3D Printing Applications

In this paper, nine organic compounds based on the coumarin scaffold and different substituents were synthesized and used as high-performance photoinitiators for free radical photopolymerization (FRP) of meth(acrylate) functions under visible light irradiation using LED at 405 nm. In fact, these compounds showed a very high initiation capacity and very good polymerization profiles (both high rate of polymerization (Rp) and final conversion (FC)) using two and three-component photoinitiating systems based on coum/iodonium salt (0.1%/1% w/w) and coum/iodonium salt/amine (0.1%/1%/1% w/w/w), respectively. To demonstrate the efficiency of the initiation of photopolymerization, several techniques were used to study the photophysical and photochemical properties of coumarins, such as: UV-visible absorption spectroscopy, steady-state photolysis, real-time FTIR, and cyclic voltammetry. On the other hand, these compounds were also tested in direct laser write experiments (3D printing). The synthesis of photocomposites based on glass fiber or carbon fiber using an LED conveyor at 385 nm (0.7 W/cm²) was also examined.     

纳米二氧化铈分离富集-分光光度法测定环境水样中铬(Ⅵ)量

提出了纳米二氧化铈吸附富集痕量铬,2mol.L-1氢氧化钠溶液作洗脱剂洗脱,用二苯卡巴肼分光光度法测定环境水样中铬(Ⅵ)含量的方法。在pH 4.0的介质中、吸附时间为40min、吸附剂用量为20mg时,纳米二氧化铈对铬(Ⅵ)的吸附容量为696μg.g-1。铬(Ⅵ)与二苯卡巴肼络合物的最大吸收波长为540nm,其质量浓度在0.012～1.2mg.L-1之间呈线性,检出限(3σ)为0.01mg.L-1。方法用于环境水样中铬的测定,加标回收率为99.4%。     

光化学-荧光分析法研究(Ⅱ)——水中Cr(Ⅵ)的光化学-荧光动力学分析法测定

根据Cr(Ⅵ)对利凡诺(R)光氧化反应的催化作用。提出了Cr(Ⅵ)的光化学荧光催化动力学分析新方法。该法灵敏度高、选择性较好,Cr(Ⅵ)含量在1～200ng/mL呈良好的线性关系。直接测定池塘水和污水中Cr(Ⅵ)效果良好。对该反应机制进行了初步探讨,确立了反应动力学方程。     

不同结构二元羧酸改性棉纤维铁配合物的制备和光催化性能

分别使用3种不同结构的二元羧酸[酒石酸(TA)、 苹果酸(MA)和丁二酸(SA)]对棉纤维改性引入羧基并与Fe ³⁺离子反应制备羧酸改性棉纤维铁配合物, 考察了二元羧酸结构和浓度对改性棉纤维的羧基含量(Q_COOH)及其铁配合物的铁配合量(Q_Fe)的影响. 研究了3种羧酸改性棉纤维铁配合物作为有机染料氧化降解反应和Cr(Ⅵ)还原反应光催化剂的性能. 结果表明, 改性棉纤维的Q_COOH值随羧酸浓度的增加而增加. 不含羟基的SA比2种羟基羧酸TA和MA能给棉纤维引入更多羧基, 而2种羟基羧酸改性棉纤维铁配合物则具有更高的Q_Fe值. 3种羧酸改性棉纤维铁配合物对染料氧化降解反应和Cr(Ⅵ)还原反应都表现出显著的光催化作用, 且随其Q_Fe和辐射光强度的提高而增强. TA改性棉纤维铁配合物比其它2种配合物具有更高的光催化活性. 3种配合物不但能将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)离子, 而且还能将其部分吸附去除, MA改性棉纤维铁配合物具有较高的铬离子去除效率.     

Photochemical stability of poly(vinyl pyrrolidone) in the presence of collagen

The photochemical stability of poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) in the presence of 1%, 3% and 5% of collagen has been studied by UV-vis spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry analysis (TG) and derivative thermogravimetry (DTG). Surface properties have been studied by contact angle measurements. PVP samples and samples containing 1%, 3% and 5% of collagen were irradiated with UV light of wavelength λ = 254 nm in air for up to 24 h. The amount of gel created during UV irradiation was estimated.PVP in the presence of 1%, 3% and 5% of collagen is less stable both thermally and photochemically. Collagen enhances photochemical processes leading to crosslinking of PVP. The contact angle measurements and values of surface free energy showed that the wettability of PVP films was changed by the addition of collagen and by UV irradiation. The increase of polarity of samples indicates an efficient photooxidation on the surface upon UV irradiation.     

Cr(Ⅵ)-氯代苯酚共存污染体系中的光反应与光催化反应研究

Cr(Ⅵ)-4CP(4-氯苯酚)共存污染体系中Cr(Ⅵ)离子的紫外光致还原主要是由于Cr(Ⅵ)与4CP光解产物之间的氧化还原反应而引起的。Cr(Ⅵ)离子还原受光强和体系酸度影响较大,还原速率呈零级反应。随体系pH值增大,Cr(Ⅵ)离子还原速率下降。中性条件下,光反应结束后有沉淀产物生成,这对于采用光化学方法消除环境污染提供了很有意义的结果。4CP存在对Cr(Ⅵ)离子在TiO₂表面的暗态吸附没有影响。Cr(Ⅵ)-4CP-TiO₂体系中Cr(Ⅵ)离子的紫外光致还原主要包括了两种反应:Cr(Ⅵ)与4CP之间的均相反应以及Cr(Ⅵ)离子在TiO₂表面的光催化还原反应。一定波长紫外光下,排除Cr(Ⅵ)-4CP-TiO₂体系中的均相反应,使得4CP对Cr(Ⅵ)离子光催化还原反应的促进作用得以证实。     

聚苯胺/凹凸棒石纳米纤维复合材料对溶液中痕量Cr(VI)的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸掺杂聚苯胺/凹凸棒石黏土(PANI/ATP)纳米纤维复合材料。 研究了它对含痕量Cr(Ⅵ)废水的吸附,考察了物料配比、投料质量、吸附时间、吸附温度和pH值对其吸附性能的影响。 结果表明,复合材料中的物料配比为m(An)∶m(ATP)=2∶1,用量为0.4 g,50 min时对Cr(Ⅵ)的吸附量达到99.8%,符合Langmuir等温吸附方程。 该复合材料充分发挥了有机和无机吸附材料的协同作用,具有成本低、再生性能良好的特点。     

镁铝层状超分子化合物去除废水中的六价铬

实验比较了Na_2CO_3/Na OH、Na OH和NH4OH沉淀法制备的镁铝层状化合物对模拟废水中Cr(Ⅵ)的去除效果,并通过X射线衍射和Brunauer-Emmett-Teller(BET)方法分析了材料的结构特征。结果表明,以Na_2CO_3/Na OH为沉淀剂制备的镁铝层状化合物结晶度高、层状结构完整、比表面积较大、孔径适宜、吸附Cr(Ⅵ)的效果最佳,其优化吸附工艺为:固液比为1 g/500 m L,体系pH值为7~9,室温下震荡9 h。在最佳吸附条件下,镁铝层状化合物对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量达到199.4 mg/g。镁铝层状化合物通过与含铬阴离子形成层状超分子化合物的方式实现了废水中铬的去除,对含Cr(Ⅵ)226.1 mg/L的实验室废水经6次工艺处理后,残余量小于0.5 mg/L,低于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)指标。镁铝层状化合物是一种处理实验室废水中Cr(Ⅵ)的优良吸附剂。