超声波对合成介孔材料Al-MCM-41的有序度的影响

在超声频率为20 kHz,电功率为500 W的超声波作用下,分别以Al（NO₃）₃和Al₂ （SO₄）₃做铝源合成了具有不同Si/Al比的Al-MCM-41。XRD结果显示,尽管超声波作用下,掺杂杂原子Al也要降低介孔材料的有序度,但其有序度降低的程度比普通水热法要小,超声波的辅助可以在同样反应时间内得到比普通水热法具有更高有序度的Al-MCM-41,即在掺杂过程中,超声波要比普通搅拌有利于介孔材料保持其骨架稳定性。此外考察了超声波作用时间对产品有序度和粒度的影响。     

Ce-MCM-48介孔分子筛的合成、表征和催化性能

尝试以混合模板剂pH调节水热合成掺入铈的介孔分子筛CeMCM48,并采用X射线衍射、高分辨透射电镜、紫外可见漫反射、X射线荧光光谱、氮气吸附脱附测试手段对样品进行表征.结果表明,新合成的掺铈介孔材料仍保持立方介孔的有序结构,有序性及吸附性能得到改善.所合成的掺铈的立方介孔分子筛对环己烷的液相氧化反应的催化活性和选择性较高.CeMCM48催化环己烷氧化反应的转化率较MCM48催化的转化率提高了8.3%～14.2%,对主要产物的选择性提高了63.4%～68.8%.     

纳米介孔分子筛Sm-MCM的合成与表征

利用有机相-水相界面共沉淀溶胶支持自组装方法制备了颗粒大小约为10~15 nm稀土嵌入纳米介孔分子筛Sm-MCM(1∶10)。其BET比表面积、孔容和孔径分别为621 m2.g-1,1.25 cm3.g-1和8.0 nm。稀土掺杂能改善纳米分子筛的尺寸2。9S i-MAS NMR分析测试出样品的波谱峰-44,-58,-67,-76,-89,-107,-110 ppm,分别对应七个不同化学环境q0,q1,q2,q3,Q2,Q3,Q4[(S iO)4-nS i—(O—Sm—)n(n=4,3,2,1),(S iO)4-mS i—(OH)m(m=2,1,0)]。表明稀土元素已嵌入分子筛的骨架。不同的样品的巨大比表面积和大的孔容比表明分子筛为典型的介孔结构,也说明这些介孔物质材料在800℃的高温下有非常好的热稳定性。把硅胶基质介孔分子筛的红外吸收峰970 cm-1归属为硅羟基的扭曲振动。Sm-MCM的发射光谱归属于Sm3+离子的4L17/2→6Hn/2(n=11,13,15)跃迁发射。     

镧掺杂的介孔分子筛的合成及其光学性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用水热晶化法,合成了镧掺杂的MCM-41介孔分子筛。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、透射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱等测试手段对其孔结构和镧原子的存在状态进行了表征。XRD和TEM结果表明,合成样品具有典型的二维六方有序介孔结构,样品的傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱表明镧被成功的引入到介孔骨架中。     

介孔材料MCM-41的导热研究

文章根据二氧化硅介孔材料MCM-41纳米孔结构特点,首先建立和验证了纳米结构单元模型,然后使用平衡分子动力学方法模拟了孔壁热导率;接着耦合孔隙内气体导热,开展了一维传热分析,最终提炼出MCM-41的有效热导率表达式;并对壁厚、孔径和孔隙率对热导率的影响进行了分析.研究结果表明,MCM-41具有良好的绝热性能,其有效热导率随孔隙率增大近似呈线性减小,且表现出各向异性;导热性能沿孔道长度方向表现出准一维特性. 关键词： 有效热导率 介孔材料 MCM-41 平衡分子动力学     

NMR研究表面活性剂在MCM—41分子筛合成溶胶体系中的作用机制

在中孔材料ＭＣＭ－４１分子筛的合成溶胶体系中,利用＾１Ｈ、＾１４Ｎ、＾１３Ｃ ＮＭＲ研究考察表面活性剂ＣＴＭＡＢｒ在合成溶胶体系晶化过程中的模板作用机制,发现表面活性剂的局部浓缩效应（Ｌｏｃａｌ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ Ｅｆｆｅｃｔ）,并提出了表面活性剂在合成溶胶体系中可能的作用机制。     

纳米级介孔分子筛及其超分子发光功能材料的制备与表征

本文在超声波条件下以三甲基十六烷基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源合成了纳米级（10－40nm)的介孔分子筛（MCM－41）,其筛孔直径在2．7nm左右,选择Eu(Phen)4为客体,纳米级介孔分子筛为主体,在无水乙醇中进行分子组装,制备具有强发光性能的超分子纳米材料MCM－41－Eu(Phen),采用HRTEM,TEM,XRD,TG,IR和荧光光谱检测手段对产物进行了表征。     

Ce-MCM-48立方介孔分子筛结构的光谱表征

在碱性条件下,以混合模板剂pH调节水热合成了掺入铈的介孔分子筛Ce-MCM-48,并采用XRD,DRUV-Vis(紫外-可见漫反射),FTIR,XRF结合BET等测试手段对样品进行表征。实验结果表明,采用本方法所合成的掺铈介孔材料仍保持立方介孔的有序结构,同时适量的铈的掺入和pH调节使分子筛的有序性及吸附性能得到改善,晶胞参数增大,孔径更均一,孔壁增厚。从而可推出Ce-MCM-48的热稳定性、水热稳定性、催化活性及择形选择性可得到提高。掺入的铈以四配位状态高度分散在介孔的有序结构当中。红外光谱表明不同量的铈的掺入对骨架硅的各种振动扰动程度不同。     

希夫碱与介孔分子筛纳米超分子材料的发光

合成了希夫碱N,N′2亚水杨基1,4苯二胺(L1)、4[2羟基1萘甲醛基]苯甲酸(L2)和4[2羟基1苯甲醛基]苯甲酸(L3)。使用1HNMR、IR、UV和元素分析手段对希夫碱的结构进行表征。荧光光谱表明固体粉末希夫碱的L1、L2和L3具有较强的光致发光性能,多个精细特征激发峰,其荧光强度大小顺序为L1>L2>L3。荧光时间分辨实验表明,L1、L2和L3的荧光寿命分别为199,199,214ns。L1、L2和L3在乙醇溶液中荧光强度的顺序则为L3>L2>L1。希夫碱L3、L2和L1的乙醇溶液的荧光量子产率大小分别为0.60,0.56和0.0086。希夫碱L1、L2或L3与(CH3)3Si MCM41超分子材料的发光强度比与MCM41组装的强,说明疏水的分子筛环境有利于客体的发光。客体分子L1、L2和L3的激发光谱存在多个精细的激发峰,最大激发波长皆为468nm。希夫碱L1、L2或L3与分子筛形成的超分子材料的发射峰一般朝短波方向移动;L1、L2与(CH3)3Si MCM41及L2、L3与MCM41组装形成超分子体系后,最大激发峰分别红移到529,507,507,505nm;超分子MCM41L1和(CH3)3Si MCM41L3的最大激发峰波长则保持不变。L1、L2和L3分别与(CH3)3Si MCM41形成的超分子体系的荧光寿命则有较大的变化;而L1、L2和L3分别与MCM41形成超分子体系的荧光寿命几乎没有发生变化。荧光时间分辨实验说明主体对希夫碱客体具有很强的选择性。     

Er3+在二氧化硅介孔分子筛中的高效率发光及其分析

研究了一种新型的负载Er3 的二氧化硅介孔分子筛纳米材料,分析了其在有无功能化试剂全氟甲基磺酰(bis(perfluoromethylsulfonyl)amine)修饰作用下的吸收和荧光光谱特性,获得了高强度的荧光发射.应用Judd-OfelI理论计算了强度参数(Ω2=1.88×10-20,Ω4=5.45×10-20 cm2,Ω6=3.11×1O-20cm2)、跃迁振子强度、自发跃迁概率、能级辐射寿命等重要的光谱参数,讨论了吸收和发射跃迁截面(Ωem=10.9×10-21 cm2),研究了在介孔分子筛纳米材料中的Er3 在不同的抽运功率条件下的荧光强度变化情况.比较了Er3 在不同基质材料中的带宽特性.研究表明二氧化硅介孔分子筛有利于实现高效率的激光输出或具有较宽带宽的高增益光放大,能够成为掺铒激光器或光放大器的新型基质材料.     

常规净水工艺去除有机物效果的三维荧光光谱分析法

有机物的荧光特性被广泛用来解析其在水体中的来源与分布。荧光光谱技术具有灵敏度高、选择性好、且不破坏样品结构的优点,非常适合用来研究有机物的化学和物理性质。运用三维荧光光谱分析技术对常规净水工艺中有机物的去除效果进行了研究。实验结果表明,三维荧光光谱技术能有效地揭示净水工艺中有机物的变化过程。在整个净水过程中,没有完全消除类富里酸荧光物质,也没有产生新的荧光物质。就类富里酸荧光物质的去除效果而言,混凝沉淀基本没有去除作用,过滤作用的去除率在5%～15%之间。     

三维荧光结合自组织映射神经网络考察自来水厂有机物去除效果

三维荧光光谱在水体监测和水处理领域日益引起广大研究者的关注。自组织映射神经网络(SOM网络)作为一种非监督、自学习的神经网络,具有自稳定性高、抗噪声能力强等特点。使用SOM网络对某自来水厂处理流程中水样的荧光光谱进行解析,可以将三维荧光光谱聚类成三类,分别对应为络氨酸类蛋白有机物、色氨酸类蛋白有机物、紫外富里酸类物质。整个自来水处理工艺能够有效的去除水体中的有机物,其中络氨酸类、色氨酸类、紫外富里酸类物质的去除率分别为84.6%,79.9%,69.1%。研究结果表明,SOM网络可以作为一种有效的水体荧光光谱分析工具,有助于优化水处理工艺参数,提高水处理工艺性能、以及自来水厂的监测和管理。     

太阳辐射对溶解有机质荧光光谱特征的影响

利用三维荧光光谱研究了太阳辐射对溶解有机质(DOM)荧光光谱特征的影响。实验结果表明,太阳辐射使DOM的荧光发射光谱强度减弱。在三维荧光光谱图中,红枫湖样品的荧光峰A,C,南明河样品的荧光峰A,B,C,尤其是荧光峰C的λ_Exmax／λ_Emmax位置随着太阳辐射时间的延长而逐渐向短波长移动。从腐殖酸样品的三维荧光光谱图中则发现,原始样品荧光峰位置出现在λ_Ex／λ_Em=275/500 nm处,光照作用后出现两个荧光峰：λ_Ex／λ_Em=245/450 nm和310/450 nm。太阳辐射对DOM中不同荧光组分的光降解速率存在差异,从荧光峰A和C的比值r(A, C)随太阳辐射时间的变化趋势得知,荧光峰C比荧光峰A的荧光丢失速率更大,即对于太阳辐射作用更敏感。在整个光降解过程中,红枫湖、南明河DOM的r(A, C)值比标准腐殖酸Fluka HA的r(A, C)值的变化更显著。通过本研究表明,可以利用三维荧光光谱所提供的完整的光谱信息来研究DOM在光降解过程中的光谱特征以及物理化学组成等变化。     

溶解有机质的三维荧光光谱特征研究

利用三维荧光光谱研究了河流、湖泊等不同来源溶解有机质(DOM)的荧光光谱特性。河流DOM的三维荧光光谱图中含有类富里酸荧光峰A和C以及类蛋白荧光峰B和D,一般而言,类富里酸荧光峰强度比较大,或者只有类富里酸荧光,但是受人类活动污染河流DOM的三维荧光光谱图中具有极强的类蛋白荧光。同样,红枫湖DOM可以由陆源输入,还可以由水体内微生物活动产生,具有4个荧光峰,受人类活动影响比较显著的百花湖DOM则表现出强的类蛋白荧光。贵阳市地下水中DOM含量相对较低,一般只含有类富里酸荧光峰,但是若受生产生活污水污染,也可检测出强的类蛋白荧光峰。考察DOM含量(以DOC表示)与类富里酸荧光强度(peak C)以及在254 nm处紫外吸收光谱强度的关系时发现它们都具有良好的线性相关关系(r2＝0.82和0.95),而紫外区类富里酸荧光与可见区类富里酸荧光之间也存在良好的线性相关关系(r2＝0.96)。此外,pH对DOM的三维荧光光谱具有显著影响,并且类富里酸荧光峰A和C的pH值效应基本一致,荧光强度最大值出现在pH 10左右,类蛋白荧光峰B的pH值效应与之略有区别,荧光强度最大值出现pH 8.5左右。     

玫瑰红与介孔二氧化硅生物光敏复合体的激发态性质

以光动力治疗药物玫瑰红( Rose Bengal,RB)与孔径为2.7nm的介孔二氧化硅MCM-41为主体材料进行结构组装,制备了具有生物光敏功能的介孔复合载体.对介孔复合载体的性质进行了表征,通过紫外吸收和荧光光谱对玫瑰红RB在介孔孔道内的光学性质进行了分析.由于介孔道表面与RB的相互作用,不同结构和性质的内孔道中的...     

制革废水处理过程溶解性有机物的光谱特性研究

制革工业是我国国民经济的传统产业,制革废水已成为工业废水的重要组成部分。现阶段对于制革废水的研究多关注于进水和出水的水质状况,对于废水处理过程溶解性有机物(DOM)的转化规律和净化行为涉及很少。通过紫外光谱和三维荧光光谱跟踪识别制革废水不同处理工段水体DOM的生成特性,尝试建立总荧光强度与水质参数的线性关系。结果表明：废水DOM的吸光度随着紫外波长的增加先上升后下降,最大吸收峰位于230 nm附近。A₂₅₃/A₂₀₃比值和SUVA₂₅₄的参数值先增大后减小,暗示了废水游离取代基和芳环取代基种类和数量的变化。废水原水荧光峰主要出现在λ_ex/em=320～350/440～460和λ_ex/em=270～300/390～420区域,分别归属为可见光区类腐殖酸荧光峰和可见光区类富里酸荧光峰。随着废水处理过程的进行,相继检测到类腐殖酸荧光峰蓝移(水解酸化池)、类色氨酸荧光峰(λ_ex/em=290/340,二级生化池)、弱荧光峰(λ_ex/em=350/520,四级生化池)以及荧光特性趋于稳定(二沉池和出水口)等现象,证实了废水有机物的降解特性和生成规律对荧光图谱的影响。制革废水总荧光强度去除率与总有机碳去除率的线性关系更好,相关系数r为0.835 5。紫外光谱和荧光光谱能在一定程度上揭示制革废水的净化规律和机制。     

超声波酸性体系下MCM-41的合成及表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,以超声波为辅助手段于酸性介质中制备出了MCM-41介孔分子筛,采用XRD、TEM、FTIR等手段对样品进行了分析表征.结果表明,所合成样品具备MCM-41所特有的六方排列的一维孔道结构和较高的有序度,所合成的MCM-41平均粒径为11nm,孔径约为2.7nm.     

A critical review on the sonochemical degradation of organic pollutants in urine,seawater, and mineral water

Substances such as pharmaceuticals, pesticides, dyes, synthetic and natural hormones, plasticizers, and industrial chemicals enter the environment daily. Many of them are a matter of growing concern worldwide. The use of ultrasound to eliminate these compounds arises as an interesting alternative for treating mineral water, seawater, and urine. Thereby, this work presents a systematic and critical review of the literature on the elimination of organic contaminants in these particular matrices, using ultrasound-based processes. The degradation efficiency of the sonochemical systems, the influence of the nature of the pollutant (volatile, hydrophobic, or hydrophilic character), matrix effects (enhancement or detrimental ability compared to pure water), and the role of the contaminant concentration were considered. The combinations of ultrasound with other degradation processes, to overcome the intrinsic limitations of the sonochemical process, were considered. Also, energy consumptions and energy costs associated with pollutants degradation in the target matrices were estimated. Moreover, the gaps that should be developed in future works, on the sonodegradation of organic contaminants in mineral water, seawater, and urine, were discussed.     

生物滞留系统间隙水DOM三维荧光光谱特征分析

为探明不同淹没区填料对生物滞留系统的净水效果的影响,采用三维荧光光谱研究间隙水溶解性有机物的组成成分和时间分布特征。三维荧光光谱显示,海绵铁环境间隙水中主要有机组分为微生物代谢产物(Ⅳ),火山岩与碎砖块中为类腐殖质(Ⅲ+Ⅴ);碎石块类腐殖质(Ⅴ)、简单芳香类蛋白(Ⅰ+Ⅱ)和微生物代谢产物(Ⅳ);48 h后海绵铁和碎砖块相关联的水生环境中DOM的荧光峰削弱,而火山岩和碎石块相关联水生环境中DOM的荧光峰增强。出水的类腐殖质组分(Ⅲ+Ⅴ)荧光积分体积均有降低(平均58.04%),芳香类蛋白组分(Ⅰ+Ⅱ)均有上升(平均65.36%)。海绵铁去除溶解性有机物效果最好(84.52%),火山岩(77.25%)和碎砖块(77.90%)较好,碎石块(29.20%)最差。间隙水中有机物主要来源于微生物的代谢活动(HIX＜4)。与类腐殖质相反,芳香类蛋白易被微生物利用,对微生物代谢活动和硝态氮反硝化有促进作用。生物滞留系统在设计时宜采用碎砖块和海绵铁填料,外加碳源宜选用易被微生物利用的有机物。