一步法制备二氧化钛-金复合材料及其光解水制氢性能

以钛粉为还原剂,氯金酸为氧化剂,将二者在180 ℃水热反应釜中发生氧化还原反应,最终生成直径800 nm左右的TiO₂,比表面积为3.5 m²/g左右,其表面均匀担载了直径20 nm左右的金纳米颗粒。 采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见漫反射光谱、光电流密度、光催化制氢性能等测试表征了该复合催化剂的结构及性能。 结果表明,一步法制备的复合催化剂形貌规整,TiO₂为锐钛矿晶型,金纳米颗粒的局域表面等离子体共振(LSPR)作用促进了催化剂对可见光有较强的吸收,催化剂催化产氢性能伴随金含量增大存在先增后减规律,可见光下最大产氢速率为0.1 μmol/(g·h),光催化活性表现稳定。     

负梯度深海中的反转点会聚区

文献^[1]给出的水下声道中反转点会聚区的理论较好地解释了深海声道的实验结果^[2],并指出表面声道中亦存在反转点会聚区,后者已为模拟实验所证实。根据反转点会聚区理论,我们预计在负梯度情况下从海底反射的声波也可能形成反转点会聚区;为此我们在深海条件下进行了实验,实验结果证实了理论预计。     

双态发光三苯胺基有机硼配合物的设计、合成与应用

以三(4-溴苯)胺、4-氨基苯硼酸频哪醇酯、4-二乙氨基水杨醛和三氟化硼乙醚溶液为原料,经过Suzuki偶联反应、缩合反应和配位反应,设计、合成了一种新型三枝结构的三苯胺有机硼配合物(TPAB),使用¹H和¹³C NMR对TPAB的结构进行了表征,通过紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱详细研究了TPAB溶液和固体态的光物理性能以及不同的外部条件对其发光性能的影响。发现TPAB溶液和固体态都具有较强的荧光发射,在四氢呋喃溶液中的吸收峰位于417 nm,发射峰位于548 nm,荧光量子产率为40.49%,荧光寿命为1.72 ns; TPAB固体的荧光发射峰位于582 nm,荧光量子产率为11.43%,荧光寿命为0.72ns,表明TPAB具有优良的双态发光性能。此外,TPAB具有良好的发光稳定性,不受pH、金属离子、氨基酸和压力的影响。基于化合物优异的发光性能,将其应用于荧光细胞成像,在肝癌细胞(HepG2)中表现出良好的单光子和双光子荧光成像效果。     

激光诱导击穿光谱分析土壤样品中的锆、铪和铌元素含量实验研究

锆、铪和铌是多目标地球化学样品分析的重要元素,传统的湿法前处理很难将这些高场强元素完全消解,致使测定的结果偏低,且传统的湿法有消解用酸、碱量大,前处理流程长,污染环境等缺点。激光诱导击穿光谱（LIBS）在分析地球化学样品时有独特的优势,尤其是对于那些常规条件下消解不完全的元素。采用激光诱导击穿光谱对土壤样品中的锆、铪和铌元素进行定量分析,首先对激光的输出能量,光谱仪采集延迟时间以及激光器的光斑直径等实验条件进行优化。对比激光输出能量从0.0～4.4 mJ的测定土壤样品中的锆、铪和铌元素的准确度,当选用1.6 mJ时,可得到最佳的实验结果。其次分析光谱仪采集延迟时间对测定土壤样品中的锆、铪和铌元素的影响,结果显示0.5 μs是最佳的采集延迟时间。最后,对比激光不同的光斑直径得到测定结果,发现50 μm的光斑直径测定稳定性最好。还对测定模式和样品制备压力进行了对比研究,结果表明利用激光诱导击穿光谱对土壤样品中锆、铪和铌测量时在制样压力2 000 kN,采用动态模式,LIBS信号的稳定性和定量分析的精确度都是最好的。在最佳的实验条件（激光输出能量1.6mJ、光谱仪采集延长时间0.5 μs和激光光斑直径50 μm）和制样压力2 000 kN采用动态模式对9个国家一级标准物质中的锆、铪和铌元素进行光谱检测,其测定值与推荐值基本吻合,3个国家一级标准物质精密度不超过11%,能满足地球化学样品的分析要求。综上,建立了激光诱导击穿光谱分析土壤样品中的锆、铪和铌元素含量的方法,解决了锆、铪和铌元素湿法消解不能完全消解和测定结果偏低的问题,具有分析效率高,操作简单,无污染,同时也为固体进样技术的发展提供了参考。     

高压覆膜制样X射线荧光光谱法测定多金属矿中的多种元素

采用新的制样技术——高压(1800 kN)覆膜(3.6μm Polyester Film)制样,波长色散X射线荧光光谱测定多金属矿中19种组分。该制样技术对高硅锌矿石GBW07237(SiO282.95%),不加黏结剂,也能制出理想的样片。测定结果显示1800 kN制备样品多数组分的灵敏度、精密度和检出限较400 kN制备的样品有所改善。15个多金属矿标准物质建立校准曲线,使用Rh Kα的瑞利散射线作内标测定Cu、Pb、Zn、As和Rh Kα的康普顿散射线作内标测定Sb、Ag、Sn、Bi、Mo及经验系数法校正基体效应。Cu、Pb、Zn、Mn、As、Sb、Ag、Sn、Bi、Mo的测定结果与化学法相符,可同时分析其中的Cd、S、Fe、SiO2、Al2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O等成分。实现了固体直接进样测定多金属矿中的多种元素。高压覆膜制样技术是制样技术的突破,国内外尚未见报道。     

固相萃取-高效液相色谱法同时测定食品中4种合成色素

以可代替使用的水溶性合成色素-亮黑BN、固绿FCF、酸性红、酸性黄36为研究对象,建立了高效液相色谱同时测定食品中4种合成色素的方法。样品通过WAX固相萃取柱富集净化,10%氨化甲醇洗脱,采用C18色谱柱分离,以甲醇和10 mmol/L乙酸铵水溶液作为流动相梯度洗脱,外标法定量。通过固相萃取柱净化后,杂质对待测物的干扰明显降低,优化色谱条件下,4种色素在0.10~10.0 mg/L质量浓度范围内,线性良好,相关系数(r)≥0.9995。方法回收率为92.6%~101.8%,相对标准偏差(RSD)≤5.4%,方法检出限为0.01~0.04 mg/kg。该方法灵敏度高,准确可靠,适合食品中亮黑BN、固绿FCF、酸性红、酸性黄36的同时测定。     

低能Cl^-在Al2O3绝缘微孔膜中的输运过程

研究了10 keV Cl^-离子穿越Al2O3绝缘微孔膜的物理过程,发现穿越的Cl^-其分布中心在初束中心即0°附近,Cl^-离子穿透率下降与几何穿透一致,这是典型的直接几何穿越有一定角发散的微孔导致的结果;而出射的Cl0和Cl^+以微孔轴向为中心分布,Cl^+和Cl0穿透率下降慢于几何穿透.模拟计算发现沉积电荷会使出射粒子中Cl^-占主要成分,并使出射Cl^-角分布中心移动到微孔轴向方向而随微孔膜倾角移动;而在不考虑沉积电荷的情况下,计算结果较好地符合了实验结果.通过分析在不同倾角下散射过程对出射粒子的角分布和电荷态分布的影响,发现绝大部分的Cl0是通过一次和两次散射出射的,其中一次散射出射的Cl0占主要成分,从而导致出射的Cl0沿微孔轴向出射而Cl^+主要是经过一次碰撞出射.这导致了随倾角增大,出射的Cl0穿透率下降速度比Cl^+小,Cl0所占比例相对增大较快,从而导致观测到的Cl^+/Cl0的比例下降.本文结果更仔细地描述了低能离子穿越绝缘体微孔的物理机理,印证了之前实验和理论工作的结果,发现在10 keV以上能区的Cl^-离子穿越绝缘微孔膜的过程中,沉积电荷并未起到主要作用,其主要穿透特征是散射过程造成的.     

工业制冷系统组合式热回收节能方案研究

为改善氨工业制冷系统的运行能效和经济性,对螺杆式制冷机组系统,提出一种回收压缩机氨蒸气显热部分冷凝热和油冷却器润滑油余热的组合式热回收方案。该方案在压缩机排气管上增设氨热回收器,在油分离器和油冷却器之间增设油热回收器。理论计算表明,热回收系统所回收的总热负荷相较于压缩机输入功率的百分比R_(t,p)可达84. 2%～99. 6%,而组合式热回收系统的综合性能系数COP_c比无热回收制冷系统的COP高29. 0%～62. 5%。系统改造实例表明,本组合式热回收方案节能效益显著,系统改造投资的静态回收期较短。     

AFM诱导正十八硫醇在金基底上的选择性生长

扫描探针显微镜（SCCnningPF0boMICCOSCOPy,SPM）由于其极高的空间分辨能力和高度的可控性,已成为纳米尺度加工的有力工具［‘·’j．自Schneir等［’j报道原子级平整金基底的制备和用装备An针尖的扫描隧道显微镜（ScanningTunnelingMicroscoPy,STM）在基底上制备金纳米点以来,有关在All和HOPG等基底上制备由金点构成的任意图案的方法及用导电原子力显微镜（AtomicForceM卜roscopy,AFM）在HOPG和St基底上制备金点阵的工作已有许多报道［‘·’‘．用导电AFM和TaPPingmodeAFM”,’‘对St进行直接氧化可在其表面加…     

Pr（naph）3—Al（i—Bu）3催化马来酸酐和环氧氯丙烷共聚

研究了马来酸酐和环氧氯丙烷交替共聚,发现Pr(naph)3-Al(i-Bu)3是马来酸酐（MAn）和环氧氯丙烷（ECH）交替共聚的良好催化剂．用红外光谱、核磁共振表征了共聚物的结构．共聚反应的动力学研究表明共聚反应与单体浓度、催化剂浓度呈一级关系．表观活化能为102kJ／mol．