水溶性功能化Ag2S量子点的合成及其对超痕量Hg2+的双模式分析应用

以巯基丙酸为稳定剂,在乙二醇存在下合成了水溶性功能化Ag2S量子点。研究了该量子点的特性及其与常见金属离子的相互作用,发现仅Hg2+能够猝灭该量子点体系的荧光并使溶液变色,基于该现象建立了裸眼-荧光双模式选择性识别水体中痕量Hg2+的新方法。实验数据显示,在裸眼模式下,常见金属离子中只有Hg2+使Ag2S量子点的颜色由黄色变为无色;在荧光模式下,常见金属离子中只有Hg2+对量子点荧光猝灭最大,并且随着Hg2+浓度的增大Ag2S量子点的荧光猝灭越来越显著。研究表明,Hg2+与Ag2S量子点的作用机制可能为电荷转移致使量子点聚集而发生荧光猝灭。在优化条件下,8.0×10-9～5.6×10-8 mol/L浓度的Hg2+与Ag2S量子点荧光的猝灭呈良好的线性关系(R=0.9903),检出限(S/N=3)为4.2×10-9 mol/L,裸眼可识别9.0×10-5 mol/L的Hg2+。该方法成功地应用于水样中超痕量Hg2+的检测。     

金纳米颗粒作为Cu2+氧化半胱氨酸的可视化指示剂及其应用

Cu2+能选择性氧化半胱氨酸,破坏半胱氨酸与金纳米颗粒之间金硫键的形成,阻止半胱氨酸导致的金纳米颗粒聚集。因而,金纳米颗粒可作为Cu2+氧化半胱氨酸的可视化指示剂,本实验据此建立了高选择性检测Cu2+的色度分析方法。在HCl-NaAc缓冲体系(pH 3.6)中,金纳米颗粒在525 nm处的吸光度值与Cu2+的浓度在8.0×10-8~2.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9962;检出限(3σ/k)为1.5×10-9mol/L。将本方法用于天然水体中Cu2+的测定,具有较好的精密度和准确度。     

脯氨酸与Cu、Cu+和Cu2+配位体系的计算研究

运用M06-2X和ωB97XD方法分别在6-311++G（2d,p）和TZVP基组水平上,对脯氨酸（Pro）的15种构象与Cu、Cu⁺和Cu²⁺形成的多种配合物的几何结构、能量学特征、振动光谱和电子结构等进行计算研究. 四种水平得到20种[Pro-Cu]、16种[Pro-Cu]⁺和16种[Pro-Cu]²⁺稳定结构. [Pro-Cu]和[Pro-Cu]⁺体系中出现12种Pro构象,而[Pro-Cu]²⁺体系中出现11种Pro构象,三种体系中最稳定的结构都不是由能量最低的Pro构象生成的. 在结构CI3、CI4、CII7和CII8中,Pro的羧基氢转移到亚氨基氮形成两性离子与Cu双配位结合. [Pro-Cu]^0/1+/2+体系四种水平计算相对能差范围逐渐增加,结合能分别在-60.0 --5.0 kJ·mol^-1、-340.0 --170.0 kJ·mol^-1和-1100.0 --860.0 kJ·mol^-1范围,配位体系中Pro的变形能逐渐增加. N―H和O―H键伸缩振动频率普遍发生红移,配位体系中部分电荷从Pro转移到Cu上,在[Pro-Cu]²⁺体系中单配位结构中电荷转移最多,约为单位负电荷.     

Ag2S或CuS掺杂的Zn0.5Cd0.5S纳米晶体：溶剂热法合成及光致发光性能

以异丙醇为溶剂,醇热法制备Zn_0.5Cd_0.5S和Ag₂S或CuS掺杂的Zn_0.5Cd_0.5S纳米晶体,考察了这些纳米晶体在可见光区域的光致发光性能。结果表明,反应温度和反应时间、掺杂剂的浓度和种类对Zn_0.5Cd_0.5S的发光性能有很大的影响,相比未掺杂Zn_0.5Cd_0.5S纳米晶体而言,Ag₂S或CuS掺杂后其光致发光强度明显增强、半高宽更宽。     

Ag2S2O7/Ag2O纳米颗粒异质结构的制备及其太阳光全光谱光催化降解应用

Ag2O是优良的感光材料,很少作为光催化材料,而常被用作光催化材料的共催化剂.此外,由于Ag2O禁带宽度窄,且可有效吸收近红外光,因而不能用于全太阳光谱的光催化应用中.同时很少被用作NIR催化剂.本文中不仅研究了纳米Ag2O颗粒的UV-Vis光催化性能,而且还系统探究了其NIR光催化活性.由于在紫外线和可见光的照射下,Ag2O纳米颗粒易发生光还原失活,因而对Ag2O表面硫化处理,使其表面上生长Ag2S2O7层以形成Ag2S2O7/Ag2O异质结,探究了该异质结UV-Vis光催化活性及其光催化循环稳定性;同时,考察了其近红外光催化及其重复使用性能.利用沉淀法成功制备了Ag2O纳米颗粒,并通过在其表面部分硫化处理得到Ag2S2O7,成功构筑Ag2S2O7/Ag2O异质结构,并研究了该Ag2S2O7/Ag2O异质结构UV-Vis-NIR光催化降解有机污染物性能.研究表明,Ag2O纳米颗粒在光子能量较低的NIR照射条件下具有较强的光催化活性,但UV-Vis照射下,虽然Ag2O具有光催化活性,但易发生光还原生成单质银,降低其光催化稳定性;Ag2S2O7/Ag2O纳米异质结,虽然在UV-Vis-NIR范围内光催化活性略降于Ag2O,但稳定性显著提高,总体来看,Ag2S2O7/Ag2O异质结构在全光谱催化方面更具优势.这主要是由于Ag2O表面部分硫化得到的Ag2S2O7纳米颗粒,且二者之间能带匹配促进了光生载流子分离,同时Ag2O表面的Ag2S2O7颗粒直接吸收能量较高的UV-Vis,进而保护内部Ag2O,抑制了其自身还原,可显著提高Ag2S2O7/Ag2O异质结在UV-Vis-NIR催化活性及稳定性.实验结果分析表明,Ag2S2O7/Ag2O异质结纳米颗粒在UV-Vis-NIR条件下均具有稳定且高效的光催化活性,其主要原因为:(1)具有窄带隙的Ag2O可有效拓宽该异质结的光谱吸收;(2)Ag2S2O7/Ag2O异质结能带匹配可有效促使光生载流子分离;(3)Ag2O颗粒表面的Ag2S2O7纳米颗粒可有效提高Ag2S2O7/Ag2O异质结纳米颗粒的光化学稳定性,尤其是在UV-Vis条件下的化学稳定性.Ag2O纳米颗粒受到光照(UV-Vis-NIR)激发后产生电子-空穴对,由于Ag2S2O7与Ag2O能带位置的匹配,Ag2O导带的光生电子注入Ag2S2O7的导带;而Ag2S2O7价带的光生空穴注入Ag2O的价带.Ag2O表面的Ag2S2O7颗粒可有效捕捉电子,从而阻止Ag2O产生的电子-空穴对复合,进而提高光催化活性;同时当光子能量较高(UV以及部分短波长的Vis)时,Ag2O表面的Ag2S2O7颗粒直接吸收该部分光能,进而保护内部Ag2O发生自身还原,因此,Ag2S2O7/Ag2O异质结纳米颗粒在UV,Vis及NIR条件下均具有稳定且高效的光催化活性,在高效利用全光谱光催化降解有机污染物方面具有较大的潜力.     

Y2O2S∶Er3+，Yb3+的制备及Er3+离子在晶场中的能级分裂

采用沉淀法制备前驱体,通过不同温度合成了上转换发光材料Y2O2S∶Er3+,Yb3+,运用XRD,SEM和上转换发射光谱对其进行表征。结果表明,所合成的Y2O2S∶Er3+Yb3+属于六方晶系晶体,随着合成温度的升高,产物的粒径不断增大,上转换发射光强度逐渐增加。研究Y2O2S∶Er3+Yb3+的上转换发光过程,红光发射和绿光发射分别源于Er3+离子的4F9/2→4I15/2以及2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2能级跃迁。利用群论计算了晶场中Er3+离子的能级分裂数目。     

Ag2Se@Ag2S核壳量子点的室温合成及其近红外荧光性能优化

在Ag₂Se量子点表面生长宽禁带无机壳层以消除表面缺陷是提高其光致发光性能的有效方法.与Ag₂Se相比,Ag₂S带隙更宽,晶格常数相似,是Ag₂Se量子点的理想壳层.然而,室温下精确制备Ag₂Se@Ag₂S核壳量子点仍然是一个挑战.分别采用胶体原子层沉积(c-ALD)法和一锅水相法在室温下合成了油溶性和水溶性的Ag₂Se@Ag₂S核壳量子点,并通过调控配体链长优化了水溶性Ag₂Se@Ag₂S核壳量子点近红外荧光性能.在c-ALD法中,以1-十二硫醇(DDT)包裹的Ag₂Se量子点作为种子,以油胺(OAM)配位的Ag(OAM-Ag)和Na₂S作为壳层前驱体,制备的油溶性Ag₂Se@Ag₂S核壳结构量子点暂无荧光发射,随后尝试通过高温退火但仍无法恢复其荧光发射能力.接着,在一锅水相法中,...     

室温下制备Cu7S4和Ag2S的球形空心纳米粒子

以Cu₂O和Ag₂O纳米粒子为前驱体,利用Kirkendall效应,在室温条件下制备出Cu₇S₄和Ag₂S的球形空心纳米粒子。用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等测试手段对产物进行了表征。结果表明,粒子的空心化程度取决于反应物的物质的量之比;空心粒子的形貌与前驱体粒子的形貌很相似。研究了这种反应的机理,并对这两种氧化物发生这类反应的难易程度作了理论探讨。     

沉淀法合成纳米晶长余辉材料Y2O2S∶Eu3+，Ti

The long-lasting phosphorescent materials, yttrium oxysulfides doped by Eu and Ti, were systhesized by coprecipitation with their subsequent thermal decomposition in the presence of sulphur. The products were characterized by XRD, TEM, phosphorescent spectra, and thermoluminescence. The XRD results indicate that the lowest synthesis temperature is 700 ℃. From the TEM, the average diameter of particles was in the range of 60～120 nm, and augmented with the increase of temperature. The materials under UV excitation presented well afterglow from the transition of ⁵D_0,1 → ⁷F_J of Eu³⁺, and the persistent time was about 2 h. The long-lasting afterglow mechanism was discussed, too.     

两种有机物改性膨润土对Cu2+和Zn2+的吸附-解吸研究

选用天然有机物料(猪粪降解液)和有机化学试剂[十六烷基三甲基溴化胺(HDTMA)]对钠基膨润土进行表面改性,比较了膨润土对两类有机物的吸附特性,以及两种有机物改性膨润土对Cu2+、Zn2+吸附-解吸性能的差异。结果表明,膨润土对HDTMA和猪粪降解液是优惠吸附,且前者最大吸附量为382.4mg/g,是后者的4.19倍。HDTMA改性膨润土对Cu2+、Zn2+的最大吸附量均大于猪粪降解液改性膨润土,前者分别为后者的1.12倍(Cu2+)和1.09倍(Zn2+),且两种吸附剂对Cu2+的最大吸附量和吸附速率均大于Zn2+。Zn2+在两种改性膨润土上的解吸率均高于Cu2+,且Cu2+、Zn2+在猪粪改性膨润土上的解吸率均要高于在HDTMA改性膨润土的。两种有机物改性的钠基膨润土对重金属离子具有良好的吸附性能,可以用于含重金属废水的处理和重金属污染土壤的钝化修复,而猪粪降解液改性膨润土是环境友好的重金属钝化剂。     

表面修饰Ag_2S纳米微粒的合成及摩擦学行为研究

在水醇混合介质中,采用同阳离子共沉淀法合成了有机化合物表面修饰的Ａｇ２Ｓ纳米微粒,在高速钢基底上制备成膜,研究了它的摩擦学特性。结果表明：修饰后的Ａｇ２Ｓ纳米微粒粒径小,性能稳定,在有机介质中分散成透明溶液。ＡｇＤＤＰ膜和Ａｇ２Ｓ ＤＤＰ膜均可显著降低钢基底的摩擦系数。研究证实表面修饰Ａｇ２Ｓ纳米微粒的摩擦作用机制是在较低负荷下表面修饰层起主要作用,在较高负荷下Ａｇ２Ｓ纳米核起主要的承载和减摩抗磨作用。     

Ag/CuS/rGO复合材料的制备及对亚硝酸盐的电化学传感性能研究

以溶剂热法制备Cu3(BTC)2为前驱体,通过两步转化得到Ag/CuS/rGO复合材料,构制了电化学传感器,研究了其对NO2^-离子的电催化行为,建立了测定NO2^-离子的电化学分析方法。Ag/CuS/rGO复合材料对NO2^-离子展现了良好的电催化性能,检测线性范围为1~50μmol/L和50~550μmol/L,检出限为0.04μmol/L(S/N=3)。该传感器具有制作简单、选择性好和检出限低的特点,拓展了金属有机框架材料(MOFs)在电化学领域的应用。     

反相胶束法控制合成不同形貌半导体Ag_2S纳米晶

采用水（溶液）／Triton X－100／环已烷／正戊醇反相胶束体系，制备出不 同形貌的Ag_2S纳米晶-100nm、长度为2.0-3.5μm、长径比为20-70的纯相幅S对合 成Ag_2S的形貌和尺寸的影响进行了研究，获得了控制合成不同形貌Ag_2S纳米晶的 反应条件．显微镜分析进行了表征．     

Thiolate‐Mediated Photoinduced Synthesis of Ultrafine Ag2S Quantum Dots from Silver Nanoparticles

Photoinduced syntheses offer significant advantages over conventional thermal strategies, including improved control over reaction kinetics and low synthesis temperatures, affording nanoparticles with nontrivial and thermodynamically unstable structures. However, the photoinduced syntheses of non‐metallic nanocrystalline products (such as metal sulfides) have not yet been reported. Herein, we demonstrate the first photoinduced synthesis of ultrafine (sub‐2 nm) Ag₂S quantum dots (QDs) from Ag nanoparticles at 10 °C. By thorough investigation of the mechanism for the transformation, a fundamental link was established between the intrinsic structures of the molecular intermediates and the final Ag₂S products. Our results confirm the viability of low‐temperature photochemical approaches in metal sulfide synthesis, and demonstrate a new rule which could be followed in it.     

吸附相反应技术制备Ag纳米粒子的反应机理

利用吸附相反应技术在SiO2表面制备Ag粒子, 研究了温度变化对载体表面NaOH的吸附、生成Ag的反应过程以及产物Ag粒子形貌的影响. NaOH的吸附率测定结果表明, 吸附平衡时间随着温度升高而增加. 温度升高加快了NaOH与Si—O—Si的反应, 使得NaOH的平衡吸附率不随吸附层的破坏而减少. 采用实时在线UV-Vis光谱研究了Ag粒子的生成过程, 发现温度超过40 ℃时, 反应体系中Ag出现的时间、Ag粒子的浓度和粒径分布范围都发生较大变化. 样品的TEM和XRD分析也表明, 当体系温度超过40 ℃时SiO2表面Ag粒子出现了团聚, 其晶粒粒径也出现了突变. 温度升高导致表面吸附层破坏, 使得Ag的生成场所从吸附层转移到SiO2表面, 最终导致Ag的反应机理和粒子形貌的变化.     

表面修饰Ag_2S纳米微粒的制备及其量子尺寸效应研究

采用同阳离子共沉淀法制备了DDP修饰的Ag2 S纳米微粒 ,其紫外—可见吸收光谱和荧光光谱表明DDP修饰的Ag2 S纳米微粒具有显著的量子尺寸效应 ,粒子尺寸分布较窄 ,粒子表面存在多种表面态能级。     

CuS/Ag2S纳米复合物的制备及类过氧化物酶性质

采用水热法合成了一种微球状的CuS/Ag₂S纳米复合物. 通过透射电子显微镜、 紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱等对其形貌及光学性质进行了表征; 考察了其类过氧化物酶性质, 并通过表面增强拉曼散射原位监测了类过氧化物酶催化反应. 以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)为底物进行显色反应, 结果表明, 在H₂O₂存在下CuS/Ag₂S 纳米复合物具有类过氧化物酶的性质, 可以将无色的TMB氧化成蓝色的oxTMB. 基于此实现了对微量H₂O₂的检测.     

反相乳液中Ag/TiO2纳米杂化粒子的制备及其SERS效应

在反相乳液的微环境中用一步反应法制备了Ag/TiO2纳米杂化粒子,并用TEM,SPS,XPS及XRD等方法进行了表征.结果表明,Ag粒子(5-15nm)已镶嵌在TiO2(30-50nm)结构中,并且具有SERS活性.