三维有序大孔复合材料Ag/TiO2的制备与不同模式下的光催化性能

采用聚苯乙烯(PS)微球和EO20PO70EO20(P123)作为模板剂,通过溶胶-凝胶及煅烧后处理等方法制备了三维有序大孔复合材料Ag/TiO2(3DOM Ag/TiO2).经傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附测试和扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱等测试手段对其组成、结构及形貌等进行了表征.结果显示,该复合材料的孔结构排列整齐有序,孔壁呈现介孔结构且分布均匀,属于三维有序大孔材料.该3DOM Ag/TiO2具有锐钛矿晶相,其Ag以单质形式存在.与商用光催化剂(Degussa P-25)相比,3DOM Ag/TiO2对光的吸收红移至可见区.考察了3DOM Ag/TiO2在紫外光、可见光以及微波辅助等不同模式下光催化降解有机污染物的性能.结果显示,其活性明显高于P-25和Ag/TiO2,且针对不同类型的有机污染物均表现出较好的光催化性能.     

三维有序大孔复合材料Bi2O3/TiO2制备与多模式下光催化降解结晶紫

以TiO2为基体,在聚苯乙烯(PS)胶球和EO20PO70EO20(P123)两种模板剂作用下通过溶胶-凝胶及煅烧后处理方法制备了三维有序大孔纳米复合材料Bi2O3/TiO2.经傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X-射线衍射(XRD)、等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附等物理测试手段对其组成、结构、形貌及表面物理化学性能进行了表征.结果表明,该复合材料晶型结构良好,孔结构排列整齐有序,孔壁呈介孔结构,属于三维有序大孔材料(3DOM).与TiO2相比,3DOM-Bi2O3/TiO2对光的吸收至少红移60 nm,且红移至可见区.在紫外光、可见光以及微波辅助等多模式光催化降解结晶紫的实验中,复合材料3DOM-Bi2O3/TiO2表现出良好的光催化活性,其活性明显高于P25、Bi2O3和Bi2O3/TiO2.同时,该复合材料针对不同类型的染料均表现出较好的紫外光降解效果,且3次循环实验后,依旧保持较高活性.     

紫外光照下三维有序大孔杂化材料PW_(11)Ni-APS-TiO_2催化降解若丹明B

采用甲醇法制备三维有序大孔结构(3DOM)Ti O2,再经过有机胺(Et O)3Si(CH2)3NH2(APS)功能化修饰后,通过自组装技术将取代型杂多酸盐K5[Ni(H2O)PW11O39](PW11Ni)固载上去,从而制备了三维有序大孔取代型多金属氧酸盐-有机胺-Ti O2杂化催化剂3DOM PW11Ni-APS-Ti O2。通过FT IR,ICP-AES,XRD,UV-Vis/DRS,XPS和SEM等测试手段对其组成、结构和形貌等进行了表征。结果表明,通过自组装技术将APS功能化修饰的3DOM Ti O2与杂多酸盐PW11Ni负载后,该杂多酸盐PW11Ni通过Ni-N配位键与3DOM Ti O2键合。同时,所制备的3DOM PW11Ni-APS-Ti O2具有Ti O2锐钛矿结构,且该合成产物由于模板剂聚苯乙烯(PS)胶球的作用呈现着规则、有序和开放性的三维有序大孔结构,其通透性的孔结构十分有利于反应过程中反应物和产物分子的扩散。紫外光催化降解若丹明B实验结果表明,3DOM PW11Ni-APS-Ti O2的紫外光催化降解活性明显高于直接光解和其他对比体系。     

不同方法制备Ni-WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂及其性能研究

考察了Ti O2-Zr O2载体制备方法对Ni-WO3/Ti O2-Zr O2催化正庚烷异构化反应性能的影响.通过BET、XRD、SEM和NH3-TPD的表征结果表明,以模板-溶胶-凝胶法制备Ti O2-Zr O2载体时,Ni-WO3/Ti O2-Zr O2催化剂晶相结晶度较好,具有较适宜的表面酸性和比表面积,从而在正庚烷异构化反应中表现出较高的催化活性和选择性,正庚烷的转化率和异庚烷的选择性分别为72.62%和80.81%.实验结果还表明,Ti O2-Zr O2比Zr O2、Si O2-Zr O2和Al2O3-Zr O2更适宜作为载体制备催化剂应用于正庚烷异构化的反应中.     

Fe~(3 )/TiO_2/SiO_2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO_2~-

采用溶胶 -凝胶法制备了 Ti O2 / Si O2 和不同浓度 Fe3 掺杂的 Fe3 / Ti O2 / Si O2 复合纳米粉末 ,并利用XRD、BET、UV-vis等手段研究了 Ti O2 / Si O2 及掺铁形成的 Fe3 / Ti O2 / Si O2 复合微粒的表面结构形态变化 ,以及对污染物 NO- 2 光催化降解的影响 .结果表明 ,Fe3 / Ti O2 / Si O2 (ω( Fe3 ) =1 .5 % ,m( Ti)∶ m( Si) =2∶ 1 )具有最佳活性 ,样品呈晶化度较低的锐钛矿结构 .Fe3 掺杂导致晶粒的增大 ,稳定性降低 ,大大提高了半导体的光催化活性 ,有利于对低浓度 NO- 2 的光催化降解     

三维有序大孔Ag/ZrO2-TiO2：制备及紫外光催化降解染料和水杨酸性能

采用聚苯乙烯(PS)微球作为模板剂,经溶胶-凝胶及煅烧后处理的方法制备了三维有序大孔(3DOM)复合材料Ag/ZrO2-TiO2。通过FTIR、XRD、XPS、N2吸附-脱附和SEM-EDS等对其进行了表征。结果显示,经PS微球作用后的复合材料Ag/ZrO2-TiO2具有锐钛矿晶型结构,其Ag以单质形式存在。该复合材料的孔结构高度有序,属三维有序大孔,平均孔直径为120 nm,孔壁由紧密堆积的Ag/ZrO2-TiO2纳米晶粒组成,孔收缩率约为40%。该复合材料表现出较好的紫外光催化降解水杨酸和甲基橙等染料性能,其活性明显高于商用光催化剂(Degussa P-25)、Ag/ZrO2-TiO2和3DOM ZrO2-TiO2,在90 min内对甲基橙的降解率达80.1%。     

三维有序大孔杂化材料3DOM PW11Ni-APS-TiO2紫外光催化降解罗丹明B

采用甲醇法制备三维有序大孔结构(3DOM)TiO2,再经过有机胺(EtO)3Si(CH2)3NH2(APS)功能化修饰后,通过自组装技术将取代型杂多酸盐K5[Ni(H2O)PW11O39](PW11Ni)与其负载,从而制备了三维有序大孔取代型多金属氧酸盐-有机胺-TiO2杂化催化剂3DOM PW11Ni-APS-TiO2。通过FT-IR,ICP-AES,XRD,UV-Vis/DRS, XPS和SEM等测试手段对其组成、结构和形貌等进行了表征,结果表明,通过自组装技术将APS功能化修饰的3DOM TiO2与杂多酸盐PW11Ni负载后,该杂多酸盐PW11Ni通过Ni-N配位键与3DOM TiO2键合。同时,所制备的3DOM PW11Ni-APS-TiO2具有TiO2锐钛矿结构,且该合成产物由于模板剂聚苯乙烯(PS)胶球的作用呈现着规则、有序和开放性的三维有序大孔结构,其通透性的孔结构十分有利于反应过程中反应物和产物分子的扩散。紫外光催化降解罗丹明B实验结果表明,3DOM PW11Ni-APS-TiO2的紫外光催化降解活性明显高于直接光解和其他对比体系。     

N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料的协同效应及其光催化降解阳离子型染料

半导体光催化剂作为一种可再生和可持续降解有机污染物的材料被广泛研究.K2Ti4O9由于无毒、低成本、稳定的物理化学性质和独特的光电性能被应用于光催化反应.但是,K2Ti4O9只能被紫外光所激发(因为其带隙能为3.2-3.4 eV),所以大量工作致力于研究如何降低其带隙能,从而使其可以被太阳光中的可见光激发,扩大其应用范围.其中N元素掺杂K2Ti4O9 (N-K2Ti4O9)是最常见的方法之一.单纯的N-K2Ti4O9虽然具有光催化能力,但其吸附容量太小,不能有效地将溶液中的有机物吸附至其表面,因而催化降解有机物效果不显著.UiO-66-NH2是一种Zr基金属-有机骨架化合物,它对阳离子染料具有良好的吸附性能,且具有一些常规无机半导体光催化材料所没有的性质.本文将UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9经高温焙烧制备了N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料,发现该复合材料不仅具有UiO-66-NH2优良的吸附性能,还因为复合提高了其光电性能,从而大大提高了光催化性能,当N-K2Ti4O9/ZrCl4质量比为3∶7时光催化性能最佳.为了考察N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料的微观形貌、复合结构及光生电子-空穴分离效率,首先通过场发射透射电镜分析N-K2Ti4O9,UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)复合材料的形貌,然后采用能量散射谱测定复合材料的元素分布,并利用N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2中代表性元素K,Ti和Zr的分布判断复合材料的复合结构,最后运用高分辨电镜观察复合材料中N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2的异质结界面,确定了两者是通过自组装复合在一起,而不是简单的物理混合.X射线衍射结果表明,复合材料具有N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2两者的特征衍射峰,仅在强度和位置上略有变化.这可能是N-K2Ti4O9/UiO46-NH2异质结构所致.通过UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9的紫外-可见吸收光谱,用公式计算出它们的带隙能分别是2.645和3.195 eV,与文献结果基本一致.由于光催化剂的光生载流子迁移速率同样影响光催化性能,因此我们在CHI-660D电化学工作站上控制光源反复开关数次,同时记录N-K2Ti4O9,UiO-66-NH2和N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)的光响应电流,发现N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)复合材料展现出最高的光响应电流强度,表明其具有最高的光生载流子迁移速率和最低的光生载流子复合速率.可见,N-K2Ti4O9和UiO-66-NH2复合有利于光生载流子迁移,这可能是由于N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2异质结界面有利于光生载流子在两种材料之间迁移所致.测试了N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2(3∶7)复合材料对不同染料的光催化降解性能.结果发现,该材料对阳离子型染料(罗丹明B和亚甲基蓝)的光催化性能远远高于对阴离子型染料(甲基橙和刚果红).这是由于它对阳离子型染料的吸附性能远高于对阴离子型染料,因此N-K2Ti4O9/UiO-66-NH2复合材料对阳离子型染料具有选择性光催化.     

三维有序大孔复合材料AgZnO-TiO2的制备及微波辅助光催化性能

采用聚苯乙烯(PS)微球作为模板剂,经溶胶-凝胶及煅烧后处理等方法制备了三维有序大孔复合材料Ag/ZnO-TiO2. 通过傅里叶-红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS) 、N2吸附-脱附测定和扫描电子显微镜配合X 射线能量色谱仪(SEM-EDS)等测试手段对其组成、结构及形貌等进行了表征. 结果显示,经PS微球处理后的Ag/ZnO-TiO2具有锐钛矿晶型结构,其Ag以单质形式存在. 该复合材料的孔结构排列整齐有序,孔壁为介孔结构,粒子堆积致密,平均孔直径约150 nm,属于三维有序大孔材料(3DOM). 在微波辅助光催化降解甲基橙等染料的实验研究中,该复合材料表现出较好的光催化性能,其活性明显高于P25等单体以及二元体系ZnO-TiO2     

光还原Pt掺杂三维有序大孔ZrO2复合材料的光降解与光解水制氢

采用胶晶模板技术结合光还原方法制备了Pt掺杂复合材料三维有序大孔Pt/ZrO2(3DOM Pt/ZrO2)。通过X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外–可见漫反射吸收光谱(UV–Vis/DRS)和氮气吸附–脱附等测试方法对纳米复合材料3DOM Pt/ZrO2的晶相、组成、结构、形貌以及表面物理化学性质等进行表征。结果表明,Pt掺杂复合材料3DOM Pt/ZrO2与单体ZrO2的晶相相一致,其形貌呈现三维有序大孔结构,且孔结构排列整齐有序,孔壁为介孔结构。经光还原作用后该复合材料中Pt主要以单质形式存在,并且均匀分布在三维有序复合材料表面。同时,与单体ZrO2相比,纳米复合材料3DOM Pt/ZrO2的BET比表面积显著增大,光吸收性能发生改变,在240–350 nm间呈现强吸收。另外,在多模式光降解实验中,3DOM Pt/ZrO2的光活性明显增强。同时,其光解水制氢性能差不多是P25的2.5倍。     

三嵌段共聚物EO20PO70EO20相分离行为的耗散粒子动力学模拟

采用耗散粒子动力学(DPD)方法研究了嵌段共聚物EO₂₀PO₇₀EO₂₀(P123)在水、乙醇/水溶液及二氧化硅溶胶体系中的相分离行为. 不同质量分数的P123在水溶液中共形成4种相分离状态: 球状胶束(10%); 椭球胶束(20%)、棒状胶束(30%)和三维立方胶束(50%). 在模板剂质量分数为10%的乙醇/水溶液中, 模板剂胶束稳定性随着乙醇含量的增加而变差. 在二氧化硅溶胶体系中, 模板剂质量分数低于5%时无胶束形成; 模板剂质量分数增至10%时, P123发生相分离形成三维球状胶束; 随着模板剂质量分数的进一步增加, 模板剂分子夹含着水分子形成三维椭球状结构(20%)、三维立方结构(40%)和层状结构(60%). 模拟结果与实验结果一致, 说明DPD模拟可以从计算角度推测模板剂对介孔材料结构的影响.     

Synthesis, Characterization, and Photocatalytic Activity of Bi_2O_3

A series of Bi2O3 were prepared by a facile hydrothermal method using NaOH and ammonia as the mineralizers. The products were characterized by XRD, IR, UV-vis diffuse reflectance spectra, and photodegradation of Rhodamine B dye. Simply using NaOH to supply a strong base condition, single phase α-Bi2O3 was formed. When changing the amount of NaOH and ammonia, mixed phases of α-Bi2O3, （BiO）4CO3（OH）2 and Bi2O2CO3 were obtained. All samples were found to show photocatalytic activities towards the degradation of Rhodamine B dye under UV light irradiation, in which mixed phase samples showed higher activities than single phase α-Bi2O3 possibly owing to the synergistic effect of the mixed phases.     

［Ln(EO2)3］(ClO4)3·3H2O的晶体结构研究

合成了希土高氯酸盐开环冠醚二缩乙二醇(EO2)晶体，(Ln=Nd, Ho)，测定了结构，文内以Nd-L的数据为主要研究对象(方括号内是Ho-L的数据)。晶体属单斜晶系，P2₁/n空间群，化学式［Ln(EO2)₃］(ClO₄)₃·3H₂O，晶胞参数为：a=14.124(1)［14.087］, b=13.990(1)［14.039］, c=15.265(1)［15.014］?; β=95.78(1)［95.64］°; V=3001.1(6)［2955］?³; Mr=815.01［835.70］; Z=4; Dc=1.804［1.865］g/cm³；石墨单色器，μ(MoKα)=2.09［3.07］ mm^-1，最终偏离因子R=0.055［0.074］, R_W=0.071［0.109］。研究结果表明晶体具有相同的结构，配位多面体为九配位三帽三棱柱。发现EO2醚链有绕C-C键呈STT分布的规律。弱配体高氯酸根不参加配位。     

[Ln(EO_2)_3](ClO_4)_3·3H_2O的晶体结构研究

合成了希土高氯酸盐开环冠醚二缩乙二醇（ＥＯ２）晶体，（Ｌｎ＝Ｎｄ，Ｈｏ），测定了结构，文内以Ｎｄ－Ｌ的数据为主要研究对象（方括号内是Ｈｏ－Ｌ的数据）。晶体属单斜晶系，Ｐ２１／ｎ空间群，化学式［Ｌｎ（ＥＯ２）３］（ＣｌＯ４）３·３Ｈ２Ｏ，晶胞参数为：ａ＝１４．１２４（１）［１４．０８７］，ｂ＝１３．９９０（１）［１４．０３９］，ｃ＝１５．２６５（１）［１５．０１４］；β＝９５．７８（１）［９５．６４］°；Ｖ＝３００１．１（６）［２９５５］３；Ｍｒ＝８１５．０１［８３５．７０］；Ｚ＝４；Ｄｃ＝１．８０４［１．８６５］ｇ／ｃｍ３；石墨单色器，μ（ＭｏＫα）＝２．０９［３．０７］ｍｍ－１，最终偏离因子Ｒ＝０．０５５［０．０７４］，ＲＷ＝０．０７１［０．１０９］。研究结果表明晶体具有相同的结构，配位多面体为九配位三帽三棱柱。发现ＥＯ２醚链有绕Ｃ－Ｃ键呈ＳＴＴＳ分布的规律。弱配体高氯酸根不参加配位。     

电光高分子材料的最新研究进展

电光高分子材料由于其在光电子信息领域的潜在应用前景已得到了广泛关注和深入研究.本文在简要介绍电光效应及其材料等相关知识的基础上,综述了最近几年来电光高分子材料的研究进展,主要包括生色团的设计与合成,以及掺杂型、侧链型、主链型、交联型、互穿网络型和树枝型等聚合物材料体系的设计与合成.     

硫氰酸铈(Ⅲ)与三缩四乙二醇配合物[Ce(C_8H_(18)O_5)(NCS)_3(H_2O)]的合成及晶体结构

合成了硫氰酸铈(Ⅲ)与三缩四乙醇配合物[Ce(C_8H_(18)O_5)(NCS)_3(H_(2)O)].晶体结构分析表明,该配合物晶体属三斜晶系,P(?)空间群.晶胞参数:a=0.8816(3)nm,b=1.0465(2)nm,c=1.2490(2)nm,α=86.46(1)°,β=70.90(2)°,γ=66.37(2)°,ν=0.9943nm~(3),Z=2.D_(计算)=1.769cm~(3),最终偏差因子R=0.049.     

三七叶甙制备抗癌活性成分20(R)-人参皂甙-Rh2和人参皂甙Rg3

人参皂甙-Rh2(ginsenoside Rh2)和Rg3是从人参中分离得到的具有抗癌活性的四环三萜类原人参二醇型低糖链皂甙单体。其中,以人参皂甙为主要成分的抗癌新药Rg3参—胶囊已获国家药品监督管理局颁发的中药一类新药证书。皂甙类成分要从植物中分离困难。为了得到某些活性     

Characterization of chemical compositions by a GC–MS/MS approach and evaluation of antioxidant activities of essential oils from Cinnamomum reticulatum Hay,Leptospermum petersonii Bailey,and Juniperus formosana Hayata

Essential oils (EOs) are one type of the most significant plant metabolites. Limited works have been conducted on EOs extracted from Cinnamomum reticulatum Hay (CREO), Leptospermum petersonii Bailey (LPEO), and Juniperus formosana Hayata (JFEO), which belong to the Lauraceae, Cupressaceae, and Myrtaceae families, respectively. The present work aimed to characterize and compare EOs chemical compositions of the three aromatic plant species and simultaneously evaluate their antioxidant activities. Using GC–MS/MS techniques, totally 135 volatile organic compounds (VOCs) belonging to nine chemical classes were detected, with 93, 102 and 116 VOCs from and 7, 8 and 16 VOCs unique to CREO, LPEO and JFEO, respecively, and 72 VOCs common to all the three EOs. The main compound identified both in LPEO and JFEO was (?)-bornyl acetate (20.23% and 28.40%, respectively), and the dominated compounds in CREO were L-α-terpineol (16.21%) and 1,2,3,4-tetrahydro-1,6-dimethyl-4-(1-methylethyl)naphthalene (11.68%), all accounting for more than 20% of their total contents. An in-depth dissection of major chemical compositions of the three EOs found that three VOCs were newly identified and biological functions of four VOCs were not yet reported previously. In addition, higher antioxidant capacities, measured with DPPH and ABTS assays, were exhibited in JFEO (IC50 8.37 ± 2.98 and 0.53 ± 3.80 mg/ml, respectively) and in LPEO (IC50 13.93 ± 2.11 and 1.32 ± 0.97 mg/ml) than in CREO (IC50 250.58 ± 1.48 and 4.81 ± 3.23 mg/ml), which may be due to CREO contained more esters and less aromatics than the other two EOs.     

树枝状电光材料研究进展

电光材料是以光子为载体的新一代信息材料. 目前, 研究的焦点主要集中在树枝状电光材料. 综述了近几年树枝状电光材料的研究进展, 主要包括树枝状电光大分子、树枝状电光高分子以及超分子自组装电光聚合物.     

Nonlinear optical polyimides consisting of chromophore‐containing dendrons with site‐isolation effect

To investigate the dendritic structure effects on the electro‐optical (EO) coefficients and thermal stability of the nonlinear optical (NLO) active materials, a bifunctional compound, IDD (4‐isocyanato‐4′(3,3‐dimethyl‐ 2,4‐dioxo‐acetidino)‐diphenylmethane) was used as a building block to synthesize a series of novel NLO chromophore‐containing dendritic structures including Generation 0.5 (G0.5) to Generation 3 (G3). The glass transition temperatures (T_g) of G1–G3 dendrons were in the range of 76–116°C, whereas only the G0.5 dendron exhibited a melting temperature (T_m), 98°C. Moreover, a series of NLO‐active guest–host systems ranging from polyimide‐G0.5 (PI‐G0.5) to polyimide‐G3 (PI‐G3) were prepared by blending 20 wt% chromophore‐containing dendron with a high T_g polyimide. EO coefficients ranged from 6.1 to 12.9 pm/V. The r₃₃/dye content ratio increased with increasing generation of dendron‐containing polyimide samples. Particularly, the improvement in r₃₃/dye content ratio of PI‐G2.5 sample tripled as compared to that of the guest–host sample with Disperse Red 1. Excellent temporal stability of PI‐G0.5 and PI‐G1.5 at 80°C was obtained. Moreover, waveguide properties for NLO polymers containing higher generation dendrons (3.1–3.6 dB/cm at 830 nm) were also obtained. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.