氢化石墨纳米结构的合成及尺寸相关的荧光性质

在溶剂热反应条件下(180℃),利用还原剂金属钾对卤代苯(溴苯和二溴苯)中的C—Br键进行选择性裂解,而含氢的碳六元环仍稳定且之间可以发生聚合成键,成功合成了2种不同的氢化石墨纳米结构,获得的产物分别呈黄褐色和黑色.拉曼和红外光谱分析结果表明,黑色产物为尺寸约2 nm的氢化石墨纳米片,而黄褐色样品为尺寸更小的氢化碳纳米结构;X射线衍射分析结果表明,2种产物都具有菱方结构但结晶性较低.对合成的氢化石墨纳米结构的荧光性质分析发现,样品具有尺寸相关的荧光现象,同等激发条件下,尺寸较小的黄褐色样品的发光强度约为黑色样品的15倍.     

金属富勒烯La@C2的合成,提取及其ESR和MS表征

采用对掺入Ｌａ２Ｏ３的石墨棒原位活化并结合交换电极回放方法制备了产率较高的金属富勒烯，并用甲苯温热提取的方法有效地提取的Ｌａ＠Ｃ２ｎ，其中Ｌａ＠Ｃ７１为可溶性金属富勒烯增加了新成员，同时，首次采用解吸电子轰击质谱对提取物进行了表征，讨论了提取物的ＥＳＲ谱。     

ICP-OES研究活性炭无纺布对镉的吸附

重金属污染是一个相当严重的环境问题。镉具有很强的生物毒性和不可降解性,对生态环境和人体健康有极大威胁,被列为优先控制污染物。环境中镉的主要污染源是电镀、采矿和化学工业等部门的废水,如何简单高效去除水中的镉,有重要的社会意义和经济意义。目前,水中重金属的去除方法有化学沉淀、膜分离、离子交换、吸附、电解等,其中吸附法因简单高效而广泛应用。活性炭纤维是一种新型活性炭,孔径小且均匀,表面官能团发达,吸附性能好,逐步应用于水处理领域。以电感耦合等离子体光谱为检测手段,佐以比表面积分析,X射线衍射,元素分析和傅里叶变换红外光谱,研究比较了三种活性炭纤维(纤维炭网、活性炭无纺布、活性炭纤维毡)的结构特点及其对水中镉的吸附性能。三种活性炭纤维结构基本类似,具有较发达的孔隙结构。活性炭无纺布极性较强,表面有丰富的羟基、羧基、醛基等含氧官能团,对水中镉的吸附作用最大。因此,选择活性炭无纺布为吸附剂进行后续实验。研究了活性炭无纺布吸附镉的影响因素,如溶液pH,吸附时间等。溶液pH影响吸附剂表面电荷及水中镉的存在状态。水中镉的去除效率随溶液初始pH的增大而增大,在较低pH时,吸附剂与Cd2+间存在静电斥力,同时H+和Cd2+存在竞争吸附,pH>9时,镉的去除是吸附与沉淀协同作用的结果,选择pH为6～7。在吸附的初始阶段,活性炭无纺布对Cd2+的吸附量迅速增加,10 min时,吸附率达到72%。随着吸附位点逐渐被Cd2+所填充,吸附速率逐渐变慢,300 min时,吸附容量基本无变化,吸附趋于平衡。优化了镉的吸附条件后,进行等温吸附实验和动力学实验。结果表明,25 ℃时,吸附时间为300 min,pH 6.0条件下,当镉的平衡浓度在20.00 mg·L-1时,活性炭无纺布对镉的单位质量吸附量和单位比表面积吸附量分别是3.04 mg·g-1和0.035 mg·m-2。用Langmuir方程(R2=0.997, K_L =1.796 L·mg-1)和Freundich方程(R2=0.895, K_F=0.918 L·mg-1, n=2.12)拟合活性炭无纺布对镉的等温吸附数据,Langmuir方程计算的理论吸附量为3.07 mg·g-1,与实验值相当,并且线性系数更高,说明该体系的吸附符合Langmuir方程,主要为单分子层吸附。Langmuir分离因子介于0和1之间,表明活性炭无纺布对镉的吸附容易进行。用准一级动力学方程、准二级动力学方程、颗粒内扩散方程和Elovich方程四种动力学模型拟合吸附过程。在吸附的前5 min,镉在活性炭无纺布上的吸附符合颗粒内扩散方程(R2=0.985),吸附主要受颗粒内扩散控制。在吸附的5～300 min,颗粒内扩散方程拟合较差。整个吸附过程符合准二级动力学方程(R2=0.999,k₂=0.367 g·mg-1·min-1),Elovich方程(R2=0.981,a=0.271 mg·g-1, b=0.083 mg·g-1·(lg min)-1)和准一级动力学方程(R2=0.927,k₁=0.008 8 min-1)次之,颗粒内扩散方程(R2=0.785)最差。活性炭无纺布对镉的吸附过程是一种化学作用为主的吸附过程。对5.00 mg·L-1含镉水样,活性炭无纺布投放量为10 g·L-1时,吸附后水中镉的浓度小于0.10 mg·L-1,符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)。活性炭无纺布可同时吸附镉,铜,铅,铬等重金属离子,选择性较差。但在电镀、采矿等实际废水中重金属种类复杂,适当提高吸附剂投放量,可同时去除多种重金属。利用活性炭无纺布吸附处理含镉水样,处理效果好、操作简单,可以作为去除水中镉的吸附剂,为含镉废水的处理提供了技术支持和理论基础。     

Local microstructural analysis for Y_2O_3/Eu~(3+)/Mg~(2+) nanorods by Raman and photoluminescence spectra under high pressure

In this paper, we investigate the Raman and photoluminescence spectra of Y_2O_3/Eu~(3+) and Y_2O_3/Eu~(3+)/Mg~(2+) nanorods under high pressures using 514-nm and 532-nm laser light excitation. We observe transitions from the initial cubic phase to amorphous at pressures higher than 24 GPa for both Y_2O_3/Eu~(3+) and Y_2O_3/Eu~(3+)/Mg~(2+) nanorods. In addition, Y_2O_3/Eu~(3+) and Y_2O_3/Eu~(3+)/Mg~(2+) nanorods exhibit different distorted states after the pressure has been raised to 8 GPa. The analyses of intensity ratios, I_(0-2)/I_(0-1) from ~5D_(0–)~7F2_to~5D_(0–)~7F_1and I_(0-2)A/B of ~5D_(0–)7F_2 transitions indicate that Y_2O_3/Eu~(3+)/Mg~(2+) nanorods exhibit stronger local micro-surrounding characteristics for Eu~(3+) ions in a pressuremodulated crystal field. The doped Mg2+ion results in reducing the crystal ionicity in the distorted lattice state under high pressures. The use of doped ions as an ion modifier can be applied to the study of small local microstructural changes through Eu~(3+) luminescence.     

不同银膜粒径对单壁碳纳米管SERS谱的影响

利用化学沉积法和溶胶法制备了粒径在20～100nm范围内不同的表面增强纳米结构活性银膜,系统地研究了单壁碳纳米管（SWCNT）的表面增强拉曼光谱（SERS）的G—band和D—band、比较玻璃和石英两种不同基片上的结果发现,单壁碳管的SERS谱随银膜粒径的变化有相同的变化趋势,G-band峰移对20～100nm范围内活性银膜粒径的差异不敏感,表明该波段所对应的碳管六元环本征振动比较稳定,与界面的化学相互作用较弱．D—band的峰形随基片和活性银膜粒径不同均有改变,且随着粒径变小,高频振动贡献有增大的趋势,表明无序碳与活性银膜间存在很强的相互作用。     

Stable single helical C-and I-chains inside single-walled carbon nanotubes

The helicity of stable single helical carbon chains and iodine chains inside single-walled carbon nanotubes(SWCNTs)is studied by calculating the systematic van der Waals interaction energy.The results show that the optimal helical radius increases linearly with increasing tube radius,which produces a constant separation between the chain structure and the tube wall.The helical angle exhibits a ladder-like decrease with increasing tube radius,indicating that a large tube can produce a small helicity in the helical structures.     

单壁碳纳米管的高压拉曼研究

采用金刚石对顶砧装置对直径分布在1.3 nm左右的单壁碳纳米管进行了高压拉曼光谱研究.实验结果表明随压力的增加碳管的截面形状发生了由圆到椭圆再到扁平的变化,这和我们之前的研究结果一致.从31 GPa卸压至常压后碳管的结构得到了较好的保持,这个压力值明显高于传统的Sp2键结构的碳材料所能稳定存在的压力范围(20 GPa以...     

CeO_2纳米八面体高压结构相变的Raman研究(英文)

利用高压原位拉曼光谱技术研究了非静水条件对CeO2纳米八面体高压结构相变的重压影响。研究表明:在非静水条件下(无传压介质),当压力达到26 GPa时,CeO2纳米八面体发生由立方萤石型结构到正交α-PbCl2型结构的可逆结构相变,相变压力低于相应的体材料(30 GPa)。相反,在准静水压条件下,CeO2纳米八面体的相变压力为33 GPa,高于其体材料。研究表明,实验条件对CeO2纳米八面体结构稳定性具有重要影响。     

水溶性C_(60)纳米颗粒的超声辅助制备及发光性质研究

采用改进的超声方法制备水溶性C60纳米颗粒(C60NPs),研究了超声水浴温度对C60NPs尺寸和分散性的影响及C60NPs的发光特性.结果表明,随着超声水浴温度的升高,C60NPs颗粒尺寸减小,且分散性明显改善.热重分析(TGA)和红外光谱(IR)的测试结果表明,水和溶剂占C60NPs总质量的57%.经过200℃加热处理后,C60NPs尺寸明显缩减,得到了无溶剂残留的水溶性C60量子点.发光测试结果表明,不含溶剂和水的C60量子点发光明显增强,比C60NPs的发光增强1个数量级.     

液氮比潜热的测定

每种物质在不同压力和温度下可以是以气体、液体或固体的形态存在,或者说可以是以气相、液相或固相存在.在一定的压力和温度条件下,物质从一相转变为另一相,这种物理现象统称为相变.一般地,由气相转变为液相称为凝结,其逆过程,即液相转变为气相称为汽化;由液相转变为固相称为凝固,而由固相转变为液相称为熔解;有时固