β-Bi2O3修饰Bi2WO6光催化降解苯酚及其可能机理

采用简单混合法制备了一系列Bi₂O₃/Bi₂WO₆复合光催化剂. 在紫外光降解水中苯酚的过程中, Bi₂O₃/Bi₂WO₆的光催化活性随Bi₂O₃含量的增加呈现先增大后减小的趋势. 当Bi₂O₃最佳负载量等于12.5% (质量分数, w)时, 该复合光催化剂的活性大约是单一Bi₂WO₆的4 倍. 固体样品表征表明, Bi₂O₃主要以β-Bi₂O₃存在, 复合光催化剂是Bi₂O₃和Bi₂WO₆的简单混合物. 此外, 在电催化氧化水的过程中, β-Bi₂O₃/Bi₂WO₆薄膜电极的光电流远大于β-Bi₂O₃和Bi₂WO₆薄膜电极的光电流之和. Bi₂O₃对Bi₂WO₆光催化的促进作用是由于前者接受后者的光生空穴, 提高Bi₂WO₆光生载流子的分离效率, 从而加快了O₂的还原和苯酚的降解.     

金属硫化物富勒烯Sc2S@C90的结构与性质

Sc₂S@C₉₀存在的信号已经被质谱检测到,但其结构还没有得到表征. 为了研究Sc₂S@C₉₀的结构和性质,通过密度泛函理论计算方法对Sc₂S@C₉₀的异构体进行了系统的筛选. 计算结果表明,能量最低的两个异构体分别为Sc₂S@C₉₀：99913和Sc₂S@C₉₀：99915. 对Sc₂S@C₉₀在0到4000 K温度下的相对浓度进行了评估,结果显示,Sc₂S@C₉₀：99913和Sc₂S@C₉₀：99915可以在高温下共存. 分析研究了Sc₂S@C₉₀的内嵌团簇与碳笼间的键连关系和相互作用特性. 这些研究可为Sc₂S@C₉₀的结构确定提供指导.     

纳米晶钛镧酸盐的水热合成和表征

报道了在TiO₂-La₂O₃-M₂O-H₂O水热体系中,新型钛镧酸盐M_0.5La_0.5TiO₃(M=La,Ag_0.66Na_0.33,Li_0.6Na_0.4)的水热合成,用XRD、SEM、TEM、ICP、DTA-TG、IR和ac阻抗分析技术进行了结构表征.讨论了水热合成反应体系pH、反应混合物的组成比以及晶化温度等因素对合成的影响.XRD分析表明,Na_0.5La_0.5TiO₃和Ag_0.33Na_0.17La_0.5TiO₃具有立方结构,晶胞参数分别为a=0.3877nm和a=0.3890nm.Li_0.3Na_0.2La_0.5TiO₃具有正交结构,a=0.3894nm,b=0.3912nm,c=0.3890nm.TEM测定显示Na_0.5La_0.5TiO₃和Ag_0.33Na_0.17La_0.5TiO₃是纳米尺度晶体,平均粒度分别为50nm和70nm.Li_0.3Na_0.2La_0.5TiO₃的平均粒度分布为5Lm.Ag_0.33Na_0.17La_0.5TiO₃在440℃的电导率为1.9×10^-5S/cm,Li_0.3Na_0.2La_0.5TiO₃的电导率为1.5×10^-6S/cm.     

异质结型光催化膜的活性及其机理研究

采用浸渍提拉法制得TiO₂,ZnO,Fe₂O₃,ZnO/TiO₂,TiO₂/ZnO,Fe₂O₃/TiO₂和TiO₂/Fe₂O₃石英玻璃基底负载膜.光催化降解亚甲基蓝实验表明,TiO₂和ZnO具有良好的光催化活性,Fe₂O₃活性较差.但形成异质结后,TiO₂和Fe₂O₃的光催化降解能力发生明显的变化.用254nm紫外光光照后,TiO₂,ZnO和Fe₂O₃等3种氧化物膜与水的接触角均有不同程度的降低,TiO₂表现出超亲水性,ZnO/TiO₂和Fe₂O₃/TiO₂膜与水的接触角小于对应的单纯ZnO和Fe₂O₃膜与水的接触角,其中Fe₂O₃/TiO₂表面出现超亲水性.瞬态光电导谱的少数载流子寿命的测定表明,异质结势垒电场能有效地增强光生电子-空穴对的分离效率.根据能带理论建立的两组异质结能带模型可合理地解释实验结果.     

照相明胶与化学增感剂相互作用的XPS研究

本文采用X射线光电子能谱技术研究了两种照相明胶与化学增感剂相互作用的机理.当两种照相明胶样品在HAuCl₄溶液中反应5min后,明胶中的蛋氨酸、蛋氨酸亚砜均被氧化为蛋氨酸砜.与此同时,明胶吸附的大部分Au³⁺被还原为Au⁺,并且Au⁺以络合形态存在于明胶之中.根据与AuCl₃反应之后明胶中Au³⁺与Au⁺的比例,法国明胶的还原性略高于包头明胶.添加到明胶中的Na₂S₂O₃能将明胶大分子所含的蛋氨酸亚砜全部还原为蛋氨酸.S₂O₃^2-、蛋氨酸和蛋氨酸砜可以稳定共存于明胶体系之中,外加的S₂O₃^2-的还原性高于明胶中蛋氨酸、蛋氨酸亚砜的还原性.添加Na₂S₂O₃后的两种照相明胶均可以将其溶胀吸附的Au³⁺全部还原为胶态金.此时,参与氧化还原反应的主要基团是S₂O₃^2-而非明胶中的蛋氨酸残基.由于Na₂S₂O₃的添加,照相明胶对AuCl₃的还原能力增强.     

PbO-PbI2复合物膜转化的CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜及其光电特性

有机-无机卤化物钙钛矿是一类优异的光电材料. 在过去四年内, 基于有机-无机卤化物钙钛矿的光电器件实现了超过15%的光电转换效率. 而有机-无机卤化物钙钛矿材料的可控制备是保证其在光电器件中应用的基础. 本文采用新的沉积方法在玻璃衬底表面制备了一种典型的有机-无机卤化物钙钛矿CH₃NH₃PbI₃薄膜. 其制备过程是: 采用超声辅助的连续离子吸附与反应法在玻璃衬底表面沉积PbO-PbI₂复合物膜, 之后与CH3NH3I蒸汽在110 ℃环境下反应, 将PbO-PbI₂复合物膜转化成CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜. 对CH₃NH₃PbI₃薄膜的微观结构, 结晶性及其光电性能等进行了表征. 结果表明, CH₃NH₃PbI₃薄膜呈晶态, 具有典型的钙钛矿晶体结构. 薄膜表面形貌均匀, 晶粒尺寸超过400 nm. 在可见光范围, CH₃NH₃PbI₃薄膜透过率低于10%, 能带宽度为1.58eV. 电学性能研究表明CH₃NH₃PbI₃薄膜表面电阻率高达1000 MΩ. 高表面电阻率表明CH₃NH₃PbI₃薄膜具有一定的介电性能, 其介电常数(ε_r)在100 Hz时达到155. 本研究提出了一种制备高质量CH₃NH₃PbI₃钙钛矿薄膜的新方法, 所得CH₃NH₃PbI₃薄膜可望在光、电及光电器件中得到应用.     

纳米ZrO2在O2/H2气中的表面效应

用ESR方法研究了一种纳米ZrO₂在普通H₂气中升温条件下的表面效应.ZrO₂上Zr³⁺的中心量约为1×10^-7mol/g.这些Zr³⁺中心是ZrO₂表面一些O^2-配位不饱和的Zr原子点位.在普通H₂气中,ZrO₂上的Zr³⁺中心数在温度低于400℃时变化很小.但在这一温度范围内从室温升温时,由ZrO₂表面羟基的H₂还原引起的F中心量随温度的升高而增加.温度高于400℃时,ZrO₂表面的Zr³⁺及F中心可与普通H₂气中存在的少量O₂气作用产生O₂^-,并伴随ZrO₂表面羟基的脱除而形成新的Zr³⁺.     

H3+O和H3+O(H2O)n(n=1,2,3)阳离子振动力场和光谱频率的理论计算

本文利用多原子分子振动力场的模型势函法对H₃⁺O和H₃⁺O(H₂O)_n(n=1～3)阳离子的振动力场作了理论计算,并对其光谱频率进行了预测.H₃⁺O和H₉⁺O₄的振动频率的结果优于从头算梯度法的结果.本文首次给出了H₅⁺O₂、H₇⁺O₃伸缩振动频率的理论预测值.     

Z型光催化剂Sb2WO6/g-C3N4的制备及光催化性能

通过水热反应合成了Sb₂WO₆改性的g-C₃N₄复合材料(Sb₂WO₆ /g-C₃N₄). 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 紫外-可见漫散射反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等表征了样品的性质. 结果表明, Sb₂WO₆在g-C₃N₄的表面上生长, 并且复合材料光吸收能力有一定的增强, 光生电子-空穴的重组率降低. 通过罗丹明B(RhB)的光降解评价了Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料的光催化性能. 结果表明, 模拟日光下Sb₂WO₆质量分数为10%的Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料在60 min内对RhB的降解率为99.3%, 高于纯g-C₃N₄和Sb₂WO₆. Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料的这种高度增强的光催化活性主要归因于强的界面相互作用促进了光生电子-空穴分离和迁移. 添加自由基清除剂的实验结果表明, ·O^2-和h⁺是光催化反应中的主要活性物质. Sb₂WO₆/g-C₃N₄复合材料在几个反应周期内表现出优异的稳定性. 根据实验结果提出了一种可能的Z型光催化机理.     

丙烷氧化脱氢催化剂V2O5/MPO4(M=Al,Zr,Ca)的研究

制备了3种磷酸盐(MPO₄,M=Al,Zr,Ca)载体,并在其上负载0.6%～6.0%的V₂O_5.活性评价结果表明,负载型V₂O₅/MPO₄催化剂在丙烷氧化脱氢反应中具有良好的催化性能.丙烯选择性按V₂O₅/Ca₃(PO₄)₂>V₂O₅/Zr₃(PO₄)₄>V₂O₅/AlPO₄顺序降低,这与载体的碱性强弱顺序变化一致.载体的性质和钒的负载量影响催化剂的氧化还原性能.ESR结果表明,V⁴⁺离子能可逆存在于催化剂中,暗示V⁵⁺/V⁴⁺氧化还原偶参与了氧化还原反应.     

粘度法研究PAM与R12SO3Na之间的相互作用

采用粘度法研究了纯水及含有NaCl和R_4OH(正丁醇)时, PAM(聚丙烯酰胺)与R_(12)SO_3Na(十二烷基磺酸钠)之间的相互作用。结果表明, 在所研究的范围内, PAM与R_(12)SO_3Na胶束之间能形成PAM-R_(12)SO_3Na胶束聚集体。但在纯水和NaCl溶液中, 两者之间的作用较弱。若体系中同时存在R_4OH时, 作用较强。可能是PAM分子中的—C=O —C—NH_2与混合胶束中的醇羟基以氢键相结合, 形成PAM-胶束聚集体, 所以体系的比浓粘度(ηsp/cp)随PAM浓度(cp)的降低而急剧增大, 表现出典型的聚电解质性质。     

Viscometric study of the sodium hyaluronate-sodium chloride-alkyl-(n)-ammonium surfactant system

Viscosity and rheological properties of the system sodium hyaluronate (NaHA)-NaCl-alkyl-(n)-ammonium surfactant were studied. The system with monomeric (n=1) surfactant dodecyltrimethylammonium bromide DTAB separated into two phases below the 200 mM NaCl concentration. At high NaCl concentration (>0.3 M), the hyaluronate–surfactant interaction is screened. At low NaCl concentration (0.2 M), the hyaluronate–surfactant interaction appears at higher concentration of micelles. In the system with dimeric surfactant (n=2) alkanediyl-,ω-bis(dimethyldodecylammonium bromide) referred to as 12-s-12, the hyaluronate–surfactant interaction was observed at low surfactant concentration, opposite to the case of NaHA-NaCl-monomeric surfactant. In certain range of surfactant concentration, viscosity of the system can be fairly good described by the empirical Jones–Dole equation. However, the fit fails at high surfactant concentration. From the rheological measurements follows that NaHA aqueous solution shows non-Newtonian behaviour. When adding NaCl and shearing, viscosity increases as a result of affecting the ion atmosphere which surrounds micelles, by shearing. The same effect was observed in the system NaHA-NaCl-ammonium surfactant (both monomeric and dimeric). The hyaluronate–surfactant interaction is assumed at low shearing. The influence of surfactant structure on viscosity at the same NaCl concentration shows that the increasing value of the carbon number in spacer of dimeric surfactant increases viscosity and stretches the hyaluronate coils.     

WCl4(OR)2Al(i-Bu)3体系合成1,2-聚丁二烯的研究

分析了五种醇与WCl₆在室温下交换反应产物氯含量,表明产物中W:Cl=1:4,故产物可写为WCl₄(OR)₂。以WCl₄(OR)₂-Al(i-Bu)₃为催化体系,在加氢汽油溶剂中可使丁二烯聚合,得到1,2-链节含量在80%,全同立构体在60%以上的聚合物。几种醇中,以n-C₁₀H₂₁OH交换产物的催化活性最高。各种聚合条件的改变,对聚合物微观结构及分子量分布影响不明显。     

亚稳态SO(c1Σ－,v’=0)的猝灭动力学

在流动余辉装置上, 研究了SO(c¹Σ^－)的猝灭动力学过程. 获得了SO₂, O₂, CO₂, N₂, He, CS₂, CH₃OH, C₂H₅OH, C₃H₇OH, C₄H₉OH, CH₃COCH₃, C₆H₆, CH₂Cl₂, CH₂Br₂, CHCl₃, CCl₄等16种分子与SO(c¹Σ^－)发生猝灭反应的速率常数. 初步分析表明: 醇类分子C_nH_2n+1OH(n=1, 2, 3, 4)中的C—H键的数目与其对SO(c¹Σ^－)的猝灭速率成正比; CO₂, N₂等非极性无机小分子对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用不明显, 强极性分子SO₂对SO(c¹Σ^－)的猝灭作用较强. 卤代烷烃中的卤素原子的大小对SO(c¹Σ^－)的猝灭过程发挥着较重要的作用; 而氯代烷烃中氯原子的个数与猝灭速率之间的关系不明显.     

某些1-辛基-3,3-二甲基吲哚啉螺苯并吡喃的合成和光致变色性质

取代的吲哚啉螺苯并吡喃具有光致变色性质,在光信息显示和记录等现代技术领域已取得初步应用。以往的工作表明,这类化合物的光致变色性质与分子中的取代基有密切关系。氮上有长链烷基的吲哚啉螺苯并吡喃已有报道。     

全固态钠离子电池硫系化合物电解质

全固态钠离子电池具有资源丰富、安全性高等优势,作为未来大规模储能的重要选择而成为近年来先进二次电池前沿研究热点。钠离子硫系化合物电解质室温离子电导率高、弹性模量高、容易冷压成型,能增强电极/电解质界面接触、减小界面阻抗、缓冲电极材料在充放电过程中的应力/应变,是全固态钠离子电池的研究重点。本文对钠离子硫系化合物固态电解质的结构及性质进行了总结,讨论了硫系化合物电解质的本征特性、与电极的界面稳定性,并介绍了硫系化合物全固态钠离子电池的研究现状,最后分析了硫系化合物电解质面临的挑战及今后的发展方向。     

三偏磷酸钠交联黄原胶的制备及其溶液流变性

以三偏磷酸钠(STMP)为交联剂,合成了水溶性低交联度黄原胶(XG),依据其溶液粘度优化出了最佳合成条件;考察了电解质质量分数、pH值及温度对STMP交联黄原胶(简记为SP-c-XG)溶液流变性的影响,并与XG溶液进行了对比。 结果表明,在所研究的电解质(NaCl和CaCl₂)质量分数(0~5.0%)、pH值(2~11)和温度(20~70 ℃)范围内,SP-c-XG和XG溶液的流变曲线均为假塑型,符合Herschel-Bulkley模型;其屈服值、表观粘度和动力学模量随电解质质量分数增大均先下降后上升,而随pH值的升高先升高后降低,随温度升高而降低。 SP-c-XG和XG溶液具有相似的流变性,但与XG溶液相比,SP-c-XG溶液具有更高的屈服值和表观粘度,特别是具有更强的弹性和耐温性,在油田强化采油领域具有重要应用前景。     

高钠煤中钠的赋存形态研究

以高钠煤为研究对象,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)傅里叶分析手段相结合的方法研究了煤中钠的赋存形态及其含量分布。结果表明,大多数煤中钠主要是以水溶性钠为主,有机钠次之,不溶性钠含量较低。水溶性钠主要是以钠硝石(NaNO_3)、岩盐(NaCl)和水合离子(Na·xH_2O)形式存在;有机钠主要是以羧基钠(-COONa)形式存在;不溶性钠主要是以钠长石(Na AlSi_3O_8)形式存在。     

高碳铬铁在氢氧化钠水溶液中电化学氧化过程

铬铁电化学氧化法是一种新的制备铬酸钠的方法,然而高碳铬铁在NaOH水溶液中的电化学氧化过程尚不明确。 采用循环伏安法(CV)、稳态极化法(LSV)等电化学测试方法对金属铬、高碳铬铁在NaOH水溶液中的电化学氧化过程进行研究,通过扫描电子显微镜(SEM)、能量散射谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对高碳铬铁电解后固相产物表征,判断固相产物的组成。 结果表明,高碳铬铁不同于金属铬的电氧化过程,它在NaOH溶液中通过Cr(0)→Cr(Ⅵ)的电氧化方式生成铬酸钠,中间产物Cr(OH)₃和Fe(0)发生电化学反应生成稳定的FeCr₂O₄。 随着NaOH浓度的增加,电势较低时,受高碳铬铁中Fe(0)的影响,高碳铬铁容易在NaOH水溶液中发生钝化;当电势足够正时,钝化膜溶解,生成铬酸钠、氢氧化铁和亚铬酸亚铁,同时,阳极表面有氧气析出。 高碳铬铁电化学氧化制备铬酸钠的适宜条件:碱浓度≥2 mol/L,阳极电势≥1.6 V(vs.SCE)。     

十二烷基甜菜碱/十二烷基硫酸钠复配体系的表面活性

研究了两性表面活性剂十二烷基甜菜碱（C12BE）和阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）复配体系的形成胶束能力,降低表面张力效率,降低表面张力能力三种增效作用.发现C12BE和SDS摩尔比为6 :4时增效作用最显著.并考察了盐、醇对复配体系表面活性的影响,结果表明,加盐能导致表面活性的提高,加醇的机理比较复杂,乙醇对复配体系表面活性影响不大,而正丁醇影响则比较显著.