具有异质结的铋系光催化剂研究进展

由于人类面临的能源危机与环境污染问题日益严重,光催化技术作为最有可能解决这两大问题的技术而备受关注。其中,光催化剂是光催化技术的核心。开发具有宽光谱响应、高载流子分离效率的光催化剂既是研究热点也是难点。铋系光催化剂具有较强的可见光吸收能力。但是,提高铋系光催化剂对入射光的吸收效率、降低光生载流子复合效率仍是提高其光催化活性的关键。目前主要通过以下策略来解决这些问题：(1)贵金属负载,(2)半导体复合,(3)金属/非金属掺杂,(4)碳材料修饰,(5)铋金属负载等。最后还简要探讨了具有异质结的铋系光催化剂的发展趋势及其潜在应用。
　　采用贵金属负载于铋系光催化剂(构建肖特基结),可以通过等离子体共振效应拓宽铋系光催化剂的光吸收范围,同时贵金属还能有效转移半导体上的光生电子,促进光生载流子的有效分离。但是,采用贵金属负载存在昂贵、容易发生团聚等不足。通过半导体之间构建紧密异质结,不仅可以调节所制备复合催化剂的能带结构,满足不同光催化反应的要求,而且由于内电场的存在可以促进光生载流子定向转移,从而提高光生载流子的分离效率。除此之外,通过杂原子掺杂可以在原子层面上构建异质结结构,也能有效抑制光生载流子的复合。近年来,通过与具有较好导电性能的碳材料复合,可以快速转移铋系半导体上产生的光子,提高光催化剂的活性和量子效率。铋纳米颗粒具有与贵金属类似的性能,通过采用铋金属对铋系半导体进行负载也可以发生等离子体共振效应,从而可以提高铋系半导体的活性。最后,作者展望了铋系半导体复合光催化剂发展的三个重要方向：(1)创制非化学计量比的铋系半导体复合光催化材料;(2)通过与还原能力更强的半导体构建复合光催化材料,实现光催化 CO2还原制备有机物和光催化全解水的应用中去;(3)充分利用铋系半导体化合物具有较强氧化能力的优点,将其应用于光催化有机物合成中,比如光催化甲苯类有机物选择性氧化等。     

聚谷氨酸苄酯脱保护制备聚L-谷氨酸的正交实验研究

聚L-谷氨酸苄酯(PBLG)用体积分数为33%的HBr-醋酸溶液脱保护得到聚L-谷氨酸(PLGA). 采用正交实验研究了温度、时间、溶剂及33%HBr-醋酸溶液用量在脱保护过程中对聚L-谷氨酸分子量的影响. 结果表明, 反应温度越高, 时间越长, 溶剂二氯乙酸用量越大, PBLG降解越快, 得到的PLGA分子量越小; 33%HBr-醋酸溶液的影响则相反, 随着33%HBr-醋酸溶液用量的增加, 反应体系酸性减弱, PBLG溶解度降低, 肽键断裂减缓, PLGA分子量也就相对较大.     

连续测量水中挥发性有机物的膜进样-单光子电离-质谱仪的研制及其应用

研制了膜进样-单光子电离-飞行时间质谱仪,并应用于水中挥发性有机物(VOCs)的连续在线快速测量.以50 μm硅橡胶膜为富集膜,用蠕动泵和电动切换阀,实现了水中VOCs的自动进样、富集和测量,无记忆效应.采用真空紫外灯发出的10.6 eV的光子,对待测有机物实现单光子电离,无碎片离子,便于根据分子量进行定性分析.苯、甲苯、二甲苯和氯苯等样品的响应时间均低于100 s; 苯的检出限可达3×10-9(V/V),且在10×10-9～1×10-6(V/V)范围内具有良好的线性.将仪器应用于某化工厂排污水的在线检测中,在200 s时间内可检测到20多种10×10-9(V/V)量级的有机物.结果表明: 膜进样-单光子电离-飞行时间质谱在水中VOCs在线检测方面具有广泛应用前景.     

单氢钌配合物催化氢化苯乙烯的位阻效应

研究了溶剂分别为 THF, H2O/THF, CH3CN/THF以及ROH/THF (R＝Me, Et, iso-Pr, tert-Bu)条件下TpRuH(PPh3)- (CH3CN) [Tp＝hydrotris(pyrazolyl)borate]催化氢化苯乙烯生成乙基苯的反应, 发现向干燥THF体系中添加微量 H2O, CH3CN或ROH对催化反应都具有显著的促进作用. 催化机理研究表明, 小分子添加物首先取代TpRuH(PPh3)(CH3CN)中的PPh3配体形成中间体TpRuH(CH3CN)L (L＝H2O, CH3CN或ROH), 降低空间位阻, CH3CN配体随后被苯乙烯取代生成中间体 TpRuH(H2C＝CHPh)L; η2-苯乙烯插入Ru—H键后形成的Ru-烷基中间物与H2反应生成η2-H2配合物 TpRu(CH2CH2Ph)(H2)L或TpRu[CH(CH3)Ph](H2)L, 进而发生σ-复分解反应生成乙基苯完成催化循环.     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定页岩中稀土元素含量

建立了湿法消解和微波消解两种前处理方法处理页岩样品,以铑、铼为内标,采用KED-ICPMS测定页岩样品中15种稀土元素(镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和铱)。结果表明,各元素在0～100ng/mL范围内线性关系良好,相关系数在0.998以上,方法检出限在0.003～0.034mg/kg,相对标准偏差为1.3%～8.2%(n=6)。由于页岩样品中有机质含量高,湿法消解时应适当提高高氯酸和硫酸的比例。对比湿法消解和微波消解两种前处理方法,微波消解消耗试剂较少,具有更优的检出限、精密度和准确度。     

氧化铟八面体、纳米带、锯齿状纳米线和纳米链的可控合成

在N₂/H₂O混合气流中将硅片上金覆盖的金属铟颗粒加热到800 ℃制备出了不同形貌的In₂O₃纳米结构, 在距铟源不同距离处依次得到In₂O₃的八面体、纳米带、锯齿状纳米线和纳米链. 采用拉曼光谱、扫描电镜、X射线衍射和透射电镜对产物进行了表征分析. 结果表明, 八面体、纳米带、锯齿状纳米线和纳米链均为立方相单晶结构的In₂O₃. 基于气-固和气-液-固生长机理详细分析了八面体、纳米带、锯齿状纳米线和纳米链的生长过程, 提出了不同形貌In₂O₃纳米结构的生长模式.     

高效液相色谱法测定精对苯二甲酸工艺残渣中的有机物

用高效液相色谱法对精对苯二甲酸(PTA)生产过程中产生的残渣中的6种有机物如对甲基苯甲醛、苯甲酸、对甲基苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸的含量进行测定。6种有机物测定结果的相对标准偏差为1.42%～5.45%(n=10),加标回收率为96.0%～103.5%。该方法可以应用于产品质量控制分析。     

驱动场相位扩散对三能级梯型系统无反转激光的影响

在旋波、慢变振幅近似下,求解考虑了驱动场相位扩散后的系统密度矩阵运动方程,并给出了这个三能级梯型系统稳态线性解析解.利用得到的稳态线性解析解分析驱动场相位扩散是如何影响该系统输出无反转激光的.对稳态线性解析解数值计算的结果显示:由于驱动场相位扩散会导致无反转激光增益减小;即使由于驱动场相位扩散引起的线宽足够大,在该系统中仍能够获得无反转激光;线宽往往是破坏无反转激光产生和折射率的提高;因驱动场相位扩散导致无反转激光增益的减小,并不是总能够通过增大驱动场的Rabi频率得到补偿.     

锂离子电池用聚合物/无机复合固态电解质研究进展

全固态锂离子电池由于具有安全性高、能量密度高等优势,已成为未来锂离子电池发展的必经之路.作为全固态锂离子电池的核心部件,聚合物/无机复合固态电解质同时拥有无机固态电解质和固态聚合物电解质的许多优异性能,但其也面临着诸多挑战,包括室温离子电导率低于10-3S/cm和界面阻抗大等.本文综述了聚合物/无机复合固态电解质的聚合...     

二{氧桥-二[N,N-二甲基(或乙基)氨荒酸基乙酸二丁基锡(Ⅳ)]}的合成及结构

利用二丁基氧化锡与N,N-二甲基氨荒酸基乙酸以及N,N-二乙基氨荒酸基乙酸反应,合成了二聚体有机锡化合物{[n-Bu2Sn(O2CCH2CS2NMe2)]2O}2 (1)和{[n-Bu2Sn(O2CCH2CS2NEt2)]2O}2 (2).通过元素分析,红外光谱及核磁共振谱对它们进行了表征.并用X射线单晶衍射法测定了这两个化合物的晶体结构,结果表明1为单斜晶系,C2/m空间群,晶胞参数为a=1.3584(5) nm, b=1.9242(7) nm, c=1.4640(5) nm, β=102.505(5)°, Z=2, V=3.736(2) nm3, μ=1.490 g/cm3, F(000)=1704, R1=0.0492, wR2=0.1159. 2为三斜晶系,P1-空间群,晶胞参数为a=1.1960(14) nm, b=1.3612(16) nm, c=1.3684(16) nm, α=90.969(18)°, β=105.241(17)°, γ=103.954(16)°, Z=1, V=2.078(4) nm3, μ=1.429 g/cm3, F(000)=916, R1=0.0459, wR2=0.0957.它们都是以Sn2O2四元环为中心对称的二聚体结构.但锡原子的配位方式不同,在1中,内外环锡原子均为五配位的畸变三角双锥构型;而在2中,内环锡原子为五配位的畸变三角双锥构型,而外环锡原子为六配位的加帽三角双锥构型.