富氧石墨相氮化碳在磷酸钠溶液中高效光催化合成过氧化氢（英文）

过氧化氢是一种重要的化工原料,广泛应用于杀菌、漂白、燃料电池、化工生产、环境修复等领域.目前工业生产过氧化氢以蒽醌法为主,但多步蒽醌氧化工艺存在能耗高和污染环境等不足.因此,急需开发一种低能耗且环境友好的过氧化氢合成工艺.光催化是一种理想的过氧化氢合成方法,该方法以太阳光作为能源,水或氧气作为原料,在绿色、温和的条件下实现过氧化氢的生产.本文制备了一种含有氮空位的富氧石墨相氮化碳(OCN),并考察了其光催化生产过氧化氢的性能.以空气中的氧气为原料,OCN光催化剂在可见光照射下高效合成了过氧化氢,产率为1965μmol L^-1 h^-1.通过将磷酸钠引入反应体系,进一步提高了过氧化氢的产率,产率最高可达5781μmol L^-1 h^-1.本文在光催化性能测试的基础上,还通过一系列表征手段研究了OCN高效生产过氧化氢的机理.X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱研究表明,OCN表面存在含氧官能团(-COOH和COC).电子顺磁共振谱证明OCN中.含有大量的氮空位.氧气程序升温脱附、透射电子显微镜、氮气等温吸附脱附...     

铋基金属有机框架的合成与应用

金属有机框架(MOFs)材料因其丰富的拓扑结构和有序的孔洞结构被广泛关注,近年来人们按照其不同的应用前景分别进行了综述。尽管金属中心与有机框架材料的结构及性能有着密切联系,目前针对某种特定中心金属的金属有机框架材料的梳理还较少。金属铋是唯一一种具有较大丰度、低毒性的绿色重金属元素,铋基金属有机框架(Bi-MOFs)也因此在MOFs中脱颖而出,并具有广泛的应用。由于铋盐易水解的特性,在水相中合成铋基金属有机框架材料一直是一个挑战,所以对于Bi-MOFs的开发仍然处于开始阶段。本文介绍了近年来有关Bi-MOFs常用的合成配体以及一般的合成方法,综述了Bi-MOFs在光、电催化等领域的研究进展及其在药物载体、气体吸附剂及电极材料方面的应用概况。对存在的问题进行总结并提出可能的解决方法,对未来研究和应用提出展望,以推动Bi-MOFs材料的进一步研究与运用。     

In-Co二元金属氧化物上CO2催化加氢反应的选择性转变:催化反应的机理和构效关系

采用催化加氢的方式将CO₂转化为甲醇,既可以减少CO₂排放,又制备了化学品,该反应具有重要的研究意义.氧化铟(In₂O₃)作为CO2加氢制甲醇催化剂,由于其较高的CO₂活化能力和甲醇选择性,被科研工作者广泛研究.其中,将具有良好解离H2能力的过渡金属元素引入In₂O₃(M/In₂O₃)是有效提高催化剂性能的策略之一,然而,M/In₂O₃体系催化CO₂加氢反应机理及活性位点仍不清楚.本文引入Co制备了In-Co二元金属氧化物催化剂应用于CO2加氢制甲醇,结果表明,相较于In₂O₃,In-Co催化剂性能有很大提升,其中In1-Co₄催化剂上甲醇时空产率(9.7 mmol·g_cat^-1 h^-1)是In₂O₃(2.2 mmol·g_cat^-1 h^-1)的近5倍(反应条件:P=4.0 MPa,T=300℃,GHSV=24000 cm³ _STP g_cat^-1 h^-1,H2/CO₂=3).值得注意的是,尽管Co是金属元素的主体,In-Co催化剂中Co催化CO₂甲烷化的活性受到明显抑制.本文还通过多种技术系统研究了催化剂结构与反应选择性转变间的关系.采用电感耦合等离子体发射光谱、粉末X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱和透射电子显微镜等对催化剂结构以及表面性质进行了表征.结果表明,在H₂还原气氛诱导下,In-Co催化剂表面发生重构,形成以CoO为核,以In₂O₃为壳的核壳结构,其在高压反应后仍能保持稳定;更重要的是,该核壳结构可以显著增强In-Co催化剂吸附及活化CO₂的能力.CO₂加氢反应动力学研究表明,Co催化剂上H₂分压对CO₂加氢为零级反应,而H₂分压在In-Co上的反应级数为正数;In-Co催化剂上,CO₂分压的反应级数接近于零,表明CO₂及其衍生物在In-Co的表面吸附饱和,但在纯Co上,则不会发生这种饱和吸附.通过原位DRIFTS研究了催化反应路径和关键中间物种的吸附及反应行为,发现CO₂加氢在纯Co和In-Co上的催化机理均遵循甲酸盐路径.在该催化路径中,CO₂首先加氢为甲酸盐(*HCOO)物种,随后加氢为甲氧基(*CH₃O).*CH₃O在Co催化剂上进一步加氢生成CH₄,而*CH₃O在In-Co催化剂上则会脱附生成CH₃OH.根据表征结果,本文认为,在还原性气氛下,In-Co发生了重构并生成表面富In₂O₃的核壳状结构,显著提高了催化剂对CO₂和含碳物种的吸附能力.Co和In-Co催化剂对CO₂加氢反应选择性的差异归因于催化剂对CO₂和对*HCOO等含碳中间物种的吸附稳定性不同.CO₂及其衍生的含碳中间物种在In-Co催化剂上的吸附能力比在Co催化剂上强,形成了较合适的催化剂表面C/H比,从而使*CH₃O能够脱附为CH₃OH,而不是进一步加氢为CH₄.综上,本文研究为高活性In-Co催化剂体系在CO₂加氢反应中的催化机理及行为提供了解释,为金属-氧化铟(M-In₂O₃)催化剂体系的设计提供了参考.     

纳米Pt-Au合金修饰电极对鲁米诺电化学发光的增敏研究

用化学还原法制备了不同比例及不同粒径的纳米Au-Pt合金,并用UV-Vis、TEM、激光粒径、XRD等方法进行了表征,确认所合成物质确系双金属合金纳米粒子而非两种金属纳米粒子的混合物,通过改变合成方法和条件,可以得到一系列不同含量比和粒径,粒径范围在4.025～92.33 nm之间。采用电化学沉积法可将所制备合金修饰到铂盘电极上,在碱性介质(pH 12)中,随着合金比例的改变和合金粒径的减小,鲁米诺的电化学发光强度显著增强,当合金中Pt∶Au=6∶1,粒子粒径为最小时,所获得修饰电极上鲁米诺的电化学发光强度较裸电极增强近1个数量级。     

迪西鹰嘴豆和卡布里鹰嘴豆铅、汞和砷等有害元素含量的分析比较

用电感耦合等离子发射光谱法和双通道原子荧光光谱法分别测定新疆乌什县产的卡布里鹰嘴豆和木垒县产的迪西鹰嘴豆铅、汞、砷等有害元素的含量,分析比较两种鹰嘴豆铅、汞、砷等有害元素含量的差异.新疆乌什县产的卡布里类型鹰嘴豆的铅含量高于木垒县产的迪西类型鹰嘴豆;而木垒县产的迪西类型鹰嘴豆含有少量的汞,两种鹰嘴豆的铅、汞含量存在一定的差异,但是二者铅、汞、砷含量均在标准范围内.从铅、汞、砷等有害元素含量的测定结果可知,两种类型鹰嘴豆均具有极高的开发推广价值.     

迈克尔·法拉第——揭开化学史新篇章的物理精英

因物理贡献突出而被载入史册的法拉第,在他44年科学研究活动所产生的一百多项发明中,虽然在化学方面的研究并不广泛,但所获得的成果却是极其重要的。他开创性地研究了钝化现象,第一个发现了苯,并研究了苯的性质,第一个得到了液态氯,并发现了为电化学奠定理论基础的电解定律。在迈克尔.法拉第离开143年后的今天,以他的名字命名的"法拉第常数""法拉第定律"却依然被世人铭记。     

结晶紫在亚微米棒状ZnO表面增强拉曼光谱的研究

通过湿化学法在70℃低温条件下,制备了亚微米棒状ZnO。利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis),扫描电镜(SEM),X射线粉末衍射(XRD)以及拉曼光谱对棒状ZnO进行了表征。采用密度泛函(DFT/B3LYP)方法,以6-311G*为基组研究了结晶紫(CV)的理论平衡构型,同时以CV作为探针分子,检测了亚微米棒状ZnO的表面增强拉曼(SERS)活性。结果表明:亚微米棒状ZnO为六方纤锌矿结构,具有很高纯度和结晶度。CV在ZnO表面的拉曼增强因子可达1.2×102,其增强机理主要来源于化学增强。     

吡嗪酰腙配体Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及DNA结合性质

合成并通过单晶衍射、元素分析及红外光谱表征了配合物[Ni（L）（HL）]（SO₄）_0.5·3CH₃OH（1）和[Cu₂（L）₂SO₄]·1.5CH₃OH（2）的结构（HL为3-甲基-2-乙酰吡嗪苯甲酰腙）。单晶衍射实验结果表明,在配合物1中,Ni（Ⅱ）中心离子与2个酰肼配体的[ONN]配位原子组配位,形成扭曲的八面体配位构型;2的最小非对称单元中含有1个独立的双核Cu（Ⅱ）配合物分子,它的2个Cu（Ⅱ）中心由2个酰肼配体中的2个O原子桥联。每个Cu（Ⅱ）离子还与L^-配体中的2个氮原子和η₂-SO₄^2-阴离子中的1个O原子配位,拥有扭曲的四方锥配位构型。此外,荧光光谱表明配合物和DNA的结合能力强于配体。     

水杨醛缩甲基氨基硫脲的合成及其光化学性质研究

合成了一个新的光致变色化合物水杨醛缩N(4)-甲基-氨基硫脲,用元素分析、IR、1H NMR、紫外可见光谱等方法对化合物进行了表征及结构确证,并用对化合物的变色机理进行了探讨.     

纳米η-Al2O3无压烧结制备单相氧化铝陶瓷

采用99;纳米η-Al2O3为原料,无压烧结制备单相氧化铝陶瓷,通过TG-DSC、XRD和SEM等手段对试样进行分析和表征,并测试其力学性能.结果表明:纳米η-Al2O3 1084.8℃时转变为α-Al2O3,转变温度小于理论转变温度;晶型转变释放的能量能够降低氧化铝陶瓷的烧结温度,1550℃时试样的相对密度达91.48;,显气孔率为2.45;,断裂韧性较高.由于η-Al2O3的密度小于α-Al2O3,无压烧结时试样发生晶型转变产生体积收缩,致密性较低,直接用η-Al2O3制备致密的单相Al2O3陶瓷较为困难.