WO_3量子点修饰阳极二次氧化法制备TiO_2纳米管阵列:制备及其光催化性能

用阳极氧化法制备高度有序的TiO_2纳米管阵列(TiO_2-NTAs)、浸渍法后退火的方法制备WO_3量子点修饰TiO_2纳米管阵列(WO_3/TiO_2-NTAs)。用SEM,XRD和XPS对管层的成分和形貌进行了分析和表征;紫外-可见光谱结果表明,生成的WO_3/TiO_2-NTAs的吸收边延长到485 nm可见光范围。光催化降解甲基橙溶液实验结果表明,在90 min内,WO_3/TiO_2-NTAs(99.61%)比纯TiO_2-NTAs(46.91%)具有更好的光催化性能。     

阳极氧化法制备TiO_2纳米管及其光催化性能

纳米TiO_2对诸多环境污染物有显著的光催化降解作用,光催化已发展成为新型环境污染治理技术.本文采用阳极氧化法制备出TiO_2纳米管,对比了四种电解液组成(A氟化铵+硫酸铵+水;B氟化铵+硫酸铵+乙酸+水;C氟化铵+硫酸铵+甘油+水;D氢氟酸+二甲基亚砜(DMOS)+乙醇)对催化剂表面形貌及光催化性能的影响.结果表明,电解液A和C都制备出了形貌清晰的TiO_2纳米管,管径约为60～74 nm.样品经400℃煅烧,TiO_2晶型主要为锐钛矿相;经500℃煅烧,出现少量金红石相;经700℃煅烧,晶型全部为金红石相.具有良好形貌的TiO_2纳米管同时具有良好的紫外光吸收能力.当亚甲基蓝初始浓度为10mg·L~(-1),经500℃煅烧的TiO_2纳米管光催化活性最佳,光照30 min亚甲基蓝的降解率达89.98%.亚甲基蓝光催化降解反应符合一级反应动力学,反应速率常数为0.079 30.     

固相法制备PTh/TiO_2复合纳米粉可见光催化剂

利用Sol-gel法制备了TiO_2纳米颗粒,然后以无水三氯化铁为氧化剂,室温固相氧化聚合噻吩,得到聚噻吩(Polythiophene,PTh)敏化纳米TiO_2形成的PTh/TiO_2复合纳米粉.以XRD、TEM、DRS等方法对其相组成、形貌及其光谱特性进行了研究.结果表明,所得纳米TiO_2为纯锐钛矿晶型,平均颗粒尺寸为18 nm;PTh/TiO_2复合物具有20× 80 nm的棒状形貌;DRS中吸收限在605nm处.以甲基橙作为模型试验了产品的光催化性能,结果表明,在太阳光照射下,120 min时PTh/TiO_2对甲基橙降解率达85.6%,光催化性能优于纯TiO_2、PTh及商品Degussa P25 TiO_2光催化剂.探讨了PTh促进TiO_2光催化性能的机理.     

QuEChERS/HPLC/DAD法同时检测果蔬中多种植物激素残留

采用高效液相色谱法,建立了同时分析玉米素(Z)、赤霉酸(GA)、多效唑(PBZ)、4-氟苯氧乙酸(4-FPA)、4-氯苯氧乙酸(4-CPA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、吲哚-3-丁酸(IBA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、脱落酸(ABA)、萘乙酸(NAA)、氯吡脲(CPPU)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)及2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T)13种植物激素含量的方法。采用含0.5%甲酸的80%乙腈进行提取,分散固相萃取吸附剂(C18和硅藻土)进行净化,选取Waters XBridge C_(18)色谱柱,以乙腈-水为流动相进行梯度洗脱,二极管阵列检测器200~400nm检测,外标法定量。结果表明,13种植物激素在50 min内可实现基线分离,在线性范围内的相关系数(r)为0.992 1~0.999 3;加标回收率为68.4%~95.1%;相对标准偏差(RSD)均小于5%;方法的检出限为0.005~0.020 mg/kg;定量下限为0.01~0.09 mg/kg。该方法前处理操作快速、简便,具有良好的灵敏度、精密度和回收率,适用于果蔬的质量监控。     

LaCoO_3-TiO_2纳米管阵列的构筑及可见光光催化性能

TiO_2纳米管阵列具有较高的光催化活性,但可见光吸收弱,限制了其太阳能利用和环境应用。窄带隙的钙钛矿(ABO3)型氧化物能够吸收大范围波段的可见光,且稳定性高,但光催化活性低。本文首先采用溶胶-凝胶法合成了LaCoO_3纳米颗粒,然后利用电泳沉积技术将LaCoO_3纳米颗粒修饰于TiO_2纳米管阵列表面,构筑了LaCoO_3-TiO_2纳米管阵列。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)的表征结果显示溶胶-凝胶法合成的纳米颗粒为LaCoO_3,其尺寸均匀,结晶度高,平均粒径约为100nm。LaCoO_3纳米颗粒与TiO_2纳米管阵列之间的结合力好。紫外可见吸收光谱(DRS)显示,随着电泳沉积时间的延长,LaCoO_3-TiO_2纳米管阵列的吸收带边逐渐红移700nm。可见光下光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,电泳沉积15 min制得的LaCoO_3-TiO_2纳米管阵列对MO的光催化效率最高,其降解速率是相同条件下TiO_2纳米管阵列的4倍。光致发光光谱和电化学阻抗谱证实LaCoO_3纳米颗粒的负载有效地促进了光生电荷的分离和传输,可见光光催化活性明显增强。     

一步低温法制备可见光响应的棕色纳米TiO_2及其光催化性能（英文）

光催化作为一种具有前景的技术,被广泛运用于有机物降解、废水处理、空气净化、抗菌、太阳能电池等领域.在众多的光催化材料中,纳米TiO_2因具有性质稳定、耐腐蚀、廉价和无毒等优点而受到广泛关注.但纳米TiO_2禁带宽度较大(3.2 eV)、只对紫外光有响应及电子-空穴对易复合等特性限制了它的应用.因此,提高纳米TiO_2的可见光响应一直是研究的热点.本文发展了一种在低温下制备棕色纳米TiO_2的改良溶胶-凝胶法.该法以钛酸四丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,形成溶胶后无需陈化和高温高压,在简单温和的条件下即可制备出棕色纳米TiO_2.比较了低温干燥和高温焙烧两种处理方法,结果表明,随着制备温度的升高,样品的粒子尺寸增大,比表面积减小,颜色从白色转变为棕色,在更高的温度又变浅.样品的可见光吸收在180°C时达到最大,随后减弱.在优化温度180°C下制备的TiO_2-180°C纳米粒子不仅具有较小的粒径(5.0 nm),较大的比表面积(213.45 m~2/g),且在整个紫外-可见光区都具有较强的吸收,其禁带宽度低至1.84 eV.X-射线光电子能谱结果表明,TiO_2粒子表面的–OH/H_2O含量随制备温度升高而先增加后下降.Raman光谱中Eg峰的移动和变宽表明TiO_2晶格可能存在缺陷或氧空位,而TiO_2-180°C纳米粒子的电子顺磁共振图谱的g值在2.003左右,对应氧空位中的未成对电子,验证了以上推测.其中TiO_2-180°C纳米粒子呈现为最强的EPR信号,表明其晶格内存在最高浓度的氧空位,这是其具有强可见光吸收的原因.光催化实验结果表明,在可见光照射下,TiO_2-180°C可高效降解亚甲基蓝(MB).当C(MB)=10mg/L,p H=4,催化剂添加量为0.07 g时,TiO_2-180°C催化剂的光催化活性达到最佳,光照1 h后MB降解率达到99.33%,反应速率常数(0.08287 mg/(L×min))约为同条件下P25(0.01342 mg/(L×min))的6倍.同时,TiO_2-180°C催化剂在不同单色光下的光催化活性与它对单色光的光响应大致相符.循环降解实验证明TiO_2-180°C催化剂具有很好的稳定性.光猝灭实验表明,?OH在光催化降解过程占主导作用,而TiO_2-180°C样品表面含有较多的–OH,有利于?OH的产生,乃至光催化反应.研究表明,晶格内高浓度的氧空位导致的强可见光响应,得益于低温制备条件而保留了大量–OH/H_2O的纳米粒子表面以及更大的比表面积,共同促成了TiO_2-180°C优越的光催化活性.所制备的棕色纳米TiO_2经过进一步修饰后有望运用于实际应用中.     

纳米二氧化钛负载棉织物的制备及性能

以棉织物为基体,通过紫外辐照和超声法将不同表面性质的TiO_2纳米粒子负载到棉织物上,制备自清洁材料.利用扫描电子显微镜、能谱分析、接触角、紫外-可见光谱及降解甲基橙溶液等手段分别对样品表面的结构形貌、元素分布、光催化活性、紫外屏蔽性能和耐久性等进行分析.结果表明,棉织物经紫外辐照后,TiO_2纳米粒子与其结合更牢固,耐久性更佳;TiO_2负载后的棉织物表现出超疏水性能及优异的光催化活性和紫外屏蔽性能;与未改性的TiO_2纳米粒子相比,由聚乙烯醇(PVA)改性的TiO_2纳米粒子制备的自清洁棉织物的可见光光催化活性更高,其可见光的光催化效率是前者的3.9倍.PVA改性的纳米TiO_2对290~400 nm范围内的紫外光有较好的吸收作用,其紫外屏蔽效果更佳.     

气相苯在TiO2光催化剂上吸附常数和光催化反应常数测定

采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂以及掺杂Fe3 和Ce3 的TiO2光催化剂,进行间歇式光催化降解气相苯动力学实验,基于光催化Langmuir-Hinshelwood反应动力学模型(L-H模型),测定气相苯在3种光催化剂上的降解动力学常数和吸附平衡常数.根据光催化降解气相苯实验动力学曲线和L-H模型,估算出TiO2、Fe3 /TiO2和Ce3 /TiO2光催化剂光催化降解苯的反应速率常数k和Langmuir吸附常数K分别为0.5247g/m3·min、1.523g/m3·min、1.010g/m3·min和8.605×10-2m3/g、2.390×10-2m3/g、3.928×10-2m3/g.掺杂Fe3 和Ce3 可明显提高光催化剂光催化降解苯的反应速率常数k,其中Fe3 /TiO2,的反应速率常数k最大.     

固相萃取-高效液相色谱法测定植物根际促生菌发酵产物中3种植物激素的含量

建立了固相萃取-高效液相色谱法同时测定植物根际促生菌发酵产物中吲哚-3-乙酸、赤霉素和玉米素3种植物激素含量的方法。固相萃取采用Agilent Bond Elut C18固相萃取柱,6 mL甲醇+6 mL 10%甲醇活化;以5 mL 10%甲醇淋洗2次;以5mL 80%甲醇洗脱2次。采用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱(250×4.6mm,5μm)分离,流动相采用体积比为2∶3的甲醇-水(含0.2%冰乙酸)二元混合溶剂,流速为1mL·min~(-1),柱温为30℃,进样量为20μL,检测波长为210nm。结果表明:10株供试菌株发酵产物中均能检测到3种植物激素,除菌株003NXZ4外,其余菌株均呈现出玉米素含量最高,赤霉素次之,吲哚-3-乙酸含量最低的趋势。3种植物激素在12min内分离完全,样品的加标回收率达90.3%~104.3%,相对标准偏差(n=6)在1.04%~2.98%之间。该方法简便、准确,可同时检测植物根际促生菌发酵产物中吲哚-3-乙酸、赤霉素和玉米素3种植物激素含量。     

离子液体@TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能

利用—Si—O—共价键将离子液体嫁接在纳米TiO_2表面,制备离子液体@TiO_2纳米复合材料,并利用红外光谱、差热分析、元素分析等技术手段进行了分析。光催化性能研究表明,在紫外光照射60 min后,[C8tespim]Br@TiO_2([C8tespim]:N-3-(3-三乙氧基硅烷基丙基)-4,5-二氢咪唑)复合材料能够将甲基橙100%脱色,明显优于TiO_2P25的光催化降解性能。同时发现其光催化性能与阴离子类型有密切关系,活性顺序为[C8tespim]Br@TiO_2[C8tespim]PF6@TiO_2[C8tespim]Tf2N@TiO_2。     

可见光下掺Fe3+A-TiO2粉体对茜素红的催化降解

用水热法制备了(掺杂)TiO_2粉体试样,利用红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行了表征。探索在可见光下用(掺杂)TiO_2催化降解茜素红的效果,研究茜素红初始浓度、pH、催化剂用量、掺Fe~(3+)量、光照时间等因素的影响。结果表明:试样中出现3400、1636 cm~(-1)的吸收峰,说明它含有大量—OH;粉体为锐钛矿型即为A-TiO_2;试样由诸多细小的纳米晶定向聚集生成,八面体型纳米晶呈现复杂3D花状结构,花状结构的直径2.5μm左右,纳米晶体的长度1～1.5μm,形成八面体晶体的三角形边长100～200 nm;TiO_2光催化降解茜素红的最佳条件:茜素红溶液初始浓度1.5 g·L~(-1)、调节溶液的pH为4.0、自制掺Fe~(3+)量5%(摩尔分数)的A-TiO_2用量0.502 g·L~(-1)、恒温14℃、60 W白炽灯,光照时间45 min,茜素红降解率87.22%。用自创技术制备的掺杂TiO_2粉体有较高的光催化性能。     

毛细管电泳联用电喷雾电离质谱法测定5种植物激素的含量

提出了毛细管电泳联用电喷雾电离质谱法(CE-ESI-MS)测定吲哚-3-乙酸(IAA)、吲哚-3-丙酸(IPA)、萘乙酸(NAA)、6-苄基氨基嘌呤(BA)和脱落酸(ABA)等5种植物激素的含量。优化的分离部分的电泳条件和检测部分的电喷雾离子化质谱条件如下：电泳运行缓冲液为pH 6.0的15 mmol·L^-1的乙酸-乙酸铵缓冲液，有机改进剂为2%(体积分数)乙腈溶液，分离电压为22 kV,质谱分析以含0.11%(体积分数)乙酸的50%(体积分数)异丙醇溶液为鞘流液。在优化的分析条件下，上述5种植物激素在16 min内实现基线分离。5种植物激素的质量浓度在一定范围内与对应的峰面积呈线性关系，检出限(3S/N)为0.01～0.05 mg·L^-1。对同一混合标准溶液连续分析5次，5种植物激素峰面积的相对标准偏差均小于5.0%。按标准加入法进行回收试验，回收率为92.4%～114%。     

钛铁矿制备二氧化钛-四氧化三铁复合材料及其光催化应用

TiO_2因具有多种优异的特性被广泛应用在半导体光催化领域,但是纳米结构的TiO_2颗粒细微,在进行光催化反应之后,难以回收再利用。本文以廉价钛铁矿为原料制备光催化剂TiO_2,同时利用副产物铁合成Fe_3O_4,并采用简单温和的浸渍法制备Fe_3O_4/TiO_2磁性复合材料。通过XRD、FT-IR、SEM、EDS等手段对材料形态结构进行表征分析,并以光降解有机污染物若丹明B为探针反应,考察其光催化性能。结果表明,质量比为1∶10的Fe_3O_4/TiO_2复合材料结构稳定、分散均匀,具有最优的光催化活性(波长356nm下反应3h,若丹明B降解率达到64.0%),并表现出良好的重复性。同时,动力学结果显示降解符合一级反应动力学。     

TiO2光催化降解4-氯苯酚过程中的电分析监测

采用循环伏安法和紫外光谱法对有机物的光催化降解进行机理研究和在线监测.以标准光催化剂DegussaP25在紫外光照射下催化降解4-氯苯酚,发现在降解过程中至少有两对氧化还原中间产物对苯二酚-苯醌和羟基氢醌-羟基苯醌.由4-氯苯酚及中间产物的电极响应,可以观测到它们在光催化降解过程中的含量变化,从而对整个过程实现在线监测,并由此全面了解光催化反应机理.从不同反应时间后测得的紫外光谱可以看到,苯环特征峰逐渐消失.这表明4-氯苯酚的苯环逐渐被打开,直至被彻底降解.     

Bi_(20)TiO_(32)/聚丙烯腈复合纳米纤维的制备及其对异丙隆的光催化降解性能

采用溶剂热法制备了可见光响应型光催化剂Bi_(20)TiO_(32),为了实现该光催化剂的固定化负载,进一步以Bi_(20)TiO_(32)和聚丙烯腈(PAN)为原料,通过同轴静电纺丝法制备了不同光催化剂含量的Bi_(20)TiO_(32)/PAN复合纳米纤维。通过这一途径一方面可以便于光催化剂的回收利用,另一方面纳米纤维结构可以提高光催化剂与有机污染物反应的接触面积。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和氮气吸附-脱附法对样品的物相组成、形貌结构、光谱吸收和比表面积等进行表征。研究了在可见光照射下Bi_(20)TiO_(32)/PAN复合纳米纤维膜对苯脲类农药异丙隆的光催化降解性能。结果显示,制备的Bi_(20)TiO_(32)光催化剂禁带宽度为2.35 eV,属于典型的可见光响应型光催化剂。制备的Bi_(20)TiO_(32)/PAN复合纳米纤维直径在600~700 nm,Bi_(20)TiO_(32)可以在纳米纤维表面均匀负载,复合纳米纤维膜对可见光具有明显的响应性,对异丙隆具有很好的光催化降解效果,其中光催化剂质量分数为25.7%的样品S3对异丙隆的降解率最高可达到87%。这一研究表明,通过同轴静电纺丝法将光催化剂负载于有机纳米纤维表面,可以保持光催化剂原有光催化效果,是实现光催化剂固定化一条较好的途径。     

异质结型La_2Ti_2O_7/TiO_2复合纳米纤维的制备及光催化降解

以静电纺丝技术制备的TiO_2纳米纤维为模板和反应物,采用水热法合成了具有异质结构的La_2Ti_2O_7/TiO_2复合纳米纤维。将其作为光催化剂,在紫外光和可见光环境中,对模拟有机污染物罗丹明B进行光催化降解。采用XRD,SEM和HRTEM等分析测试手段对样品的组成及形貌进行表征,通过UV-vis漫反射光谱表征其光吸收性能及禁带宽度,测试光催化性能。结果表明:TiO_2纳米纤维形貌得以完好保持,La_2Ti_2O_7纳米晶粒均匀地生长在TiO_2纳米纤维表面形成异质结,减小了TiO_2的带隙宽度,光催化活性提高,光谱响应范围拓宽到可见光区。在紫外光和可见光下均具有良好的光催化活性。     

3-取代芳基-2-吲哚基膦酸酯的合成

本文根据Fischer吲哚合成法制备了一系列的3-取代芳基-2-吲哚基膦酸酯. 盐酸苯肼与o,o-二异丙基-4-氯-苯乙酰基膦酸酯在无水酒精中反应, O,O-二异丙基-(4'-氯苯-3H-吲哚-2-膦酸酯能被分离出来, 而且它的异构化最终产物能被观察到.     

X射线光电子能谱法研究UV_(254nm)光催化、O_3强化UV_(254nm)光催化和真空紫外光催化降解甲醛中Pt-TiO_2薄膜的表面性质(英文)

以Pt-TiO2为光催化剂,研究了气相甲醛分别在35 h连续UV254 nm光催化、O3强化UV254 nm(O3+UV254 nm)光催化和真空紫外(UV254+185 nm)光催化中的降解效率,考察了副产物O3的去除率,采用X射线光电子能谱(XPS)法分析Pt-TiO2在不同光催化前后Pt的电子态和累积有机产物,研究纳米Pt对甲醛降解和O3去除的强化机理.连续光催化降解实验表明,以纳米Pt改性TiO2可以同时增强甲醛和O3的去除率,特别是O3的去除率可提高3.1–3.4倍.对催化剂C 1s和O 1s峰分别经分峰拟合处理后,发现Pt-TiO2上累积的含羰基和羟基的有机物含量按以下顺序减少:UV254 nm光催化O3强化UV254 nm光催化真空紫外光催化,而在连续35 h光催化降解过程中,催化剂的失活现象却按相反的方向变得越来越不明显.负载的金属Pt在O3+UV254 nm和UV254+185nm光催化过程中被氧化成PtOads和Pt4+物种,而在UV254 nm光催化过程中金属Pt未被氧化,所以推测是气相中的O3和羟基自由基参与金属Pt的氧化过程.Pt-TiO2表面高价态的Pt氧化物种可作为光生电子捕获中心,强化光生载流子的分离过程,增强Pt-TiO2的光催化活性.Pt氧化物种可作为O3分解的活化中心,使Pt-TiO2对O3的分解效率远高于纯TiO2.以XPS对比研究在三种不同光催化环境中Pt-TiO2表面性质,可以解释在UV254+185 nm光催化过程中纳米Pt对甲醛和O3同时去除的强化机理,并说明了催化剂不失活的内在原因.     

MoS_2负载量对MoS_2/TiO_2光催化降解苯酚效率的影响及其作用机理研究

通过水解法制备TiO_2纳米颗粒,与经过超声处理后的MoS_2片层纳米材料复合制备MoS_2/TiO_2纳米催化剂,考察不同MoS_2负载量对其光催化降解苯酚效率及路径的影响。XRD、SEM、EDS、FT-IR和UV-vis DRS等表征结果表明,复合催化剂主要由锐钛矿型TiO_2和MoS_2组成;剥离后的MoS_2呈现薄片层状结构,均匀地分散在TiO_2纳米颗粒当中。光催化降解苯酚性能测试结果显示,对于MoS_2/TiO_2催化剂,MoS_2负载量的提高有利于光催化降解苯酚效率的提高;当MoS_2负载量为27%时,复合M o S2/TiO_2纳米颗粒的光催化性能最佳,反应80 min后可将苯酚完全降解。通过对苯酚降解过程中生成中间产物跟踪发现,MoS_2负载量的提高有利于促进中间产物苯醌、对苯二酚以及邻苯二酚的生成,进而提升了MoS_2/TiO_2复合材料的光催化性能。     

聚合物整体柱微萃取-毛细管电泳法测定食品中植物激素

采用甲基丙烯酸(MAA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,制备了聚合物整体柱,与高效毛细管电泳技术联用,建立了2-萘氧乙酸、1-萘乙酸、3-吲哚乙酸、3-吲哚丁酸以及6-苄氨基嘌呤五种植物激素的整体柱微萃取与分离检测方法.考察了整体柱各种微萃取条件(萃取流速、萃取体积、样品基质pH值),并优化了毛细管电...