具有智能荧光特性的含二甲氨基查尔酮端基的PNIPAM研究

以偶氮二异丁腈为引发剂,含二甲氨基查尔酮基团的三硫代碳酸酯为链转移剂,在四氢呋喃溶剂中将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)通过可逆加成断裂链转移(RAFT)自由基聚合制备了具有智能荧光特性的含二甲氨基查尔酮端基的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM-DMAC),并通过红外光谱、核磁共振氢谱和紫外-可见光谱对其结构进行表征.研究了PNIPAM-DMAC聚合物的温敏性以及溶剂极性、温度、分子识别三重敏感的荧光特性.结果表明,PNIPAM-DMAC聚合物的低临界溶解温度(LCST)比聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)聚合物低,且随着PNIPAM-DMAC聚合物分子量的降低、聚合物水溶液浓度的减小和α-环糊精(α-CD)的加入,其LCST温度均升高.随着溶剂极性的增加,PNIPAM-DMAC聚合物的荧光峰值波长基本上随着溶剂极性的增大而红移,荧光强度出现极小值和极大值,在甲醇和水中几乎无荧光,具有溶剂极性敏感的荧光特性;随着温度升高,PNIPAM-DMAC聚合物水溶液荧光强度显著增强,同时伴随荧光发射光谱的蓝移现象,且荧光随温度交替改变而呈现出可逆变化,具有可逆的温度“开/关”特性;α-CD的添加使得PNIPAM-DMAC聚合物水溶液的荧光强度增强,荧光峰值波长轻微蓝移,具有分子识别敏感的荧光特性.     

光催化氧化脱除硫化物

采用光催化法对含硫化物的废水处理进行了研究。探讨了催化剂表面性质对催化剂活性的影响 ,比较了光催化剂的活性顺序 ,讨论了光催化剂用量、试液pH值、硫化物的起始浓度及光照时间与硫化物氧化率之间的关系。试验结果表明 :采用WO3 α -Fe2 O3 W为复相光催化剂 ,当其用量为 0 30 0g、pH =8 0～ 8 1、硫化物的浓度为1 9 0 0～ 2 1 0 0mg l时 ,光照 7h硫化物的氧化率达到 91 2 %。     

Bi2S3/BiOCl复合光催化剂的水热合成及其高活性

采用一种简便的水热法在433 K的温度下成功合成了具有不同Bi₂S₃质量分数的Bi₂S₃/BiOCl复合光催化剂,利用各种技术对其进行了表征.在紫外光照射下,以甲基橙水溶液的光催化降解为模型反应,评价了Bi₂S₃/BiOCl复合光催化剂的活性.研究结果表明:与纯Bi₂S₃和纯BiOCl相比,Bi₂S₃/BiOCl样品明显具有更高的光催化性能,尤其当Bi₂S₃在Bi₂S₃/BiOCl中的质量分数为26.5%时,Bi₂S₃/BiOCl复合催化剂的光催化活性与商业P25(TiO₂)的活性非常接近,而这种商业P25在紫外光照射下是公认的高效光催化剂.这种明显提高的光催化活性主要归功于光生电子和空穴在Bi₂S₃和BiOCl形成异质结界面上的有效转移,降低了电子-空穴对的复合.     

耐高温型4-卤代(氟、氯)苯甲酸铽配合物的合成及荧光性能研究

以4-氟苯甲酸(4-FBA)、4-氯苯甲酸(4-ClBA)为配体制备了具有良好热稳定性的稀土配合物Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O,与前期工作中合成的Tb(4-BrBA)3的紫外及荧光光谱进行了分析比较。紫外-可见光吸收光谱表明,相同浓度下,3种配合物的紫外吸收能力以Tb(4-FBA)3·2H2O、Tb(4-ClBA)3·2H2O、Tb(4-BrBA)3顺序依次增大。液体荧光光谱表明,Tb(4-ClBA)3·2H2O的荧光发射强度最强。从配体的能级、配合物的紫外吸收能力及能量传递过程中的热振动损耗等方面对实验结果进行了讨论分析。热重分析表明,Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O在450℃出现快速分解。将2种配合物放置于马弗炉中350℃加热1 h后,发现Tb(4-FBA)3·2H2O的荧光发射强度降低了24%,Tb(4-ClBA)3·2H2O荧光发射强度仅降低了13%左右,表明2种配合物高温条件下分子结构保持稳定,加热后2种配合物的红外光谱也表明2种配合物在高温条件下未发生分解。     

Mn-BiOCl的制备及其光催化活性研究

以氧化铋、四水氯化锰为原料,盐酸为溶剂,采用水解法制备了Mn与Bi具有不同摩尔比率的Mn-BiOCl光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电子衍射(SAED)、表面光电压光谱(SPS)等对其进行了表征。以甲基橙为光催化反应模型化合物,评价了Mn-BiOCl光催化剂的紫外光催化活性。并研究了甲基橙降解过程中的活性物种。结果表明：Mn的含量对Mn-BiOCl光催化剂的催化活性有重要影响。当Mn与Bi的物质的量之比为0.25% 时,制备的Mn-BiOCl光催化剂催化活性最高,甲基橙的光催化降解率达到95.1%。     

卤氧化铋与半导体光催化剂偶合研究新进展

两种半导体耦合能够形成异质结而使系统的电荷分离效率得到提高,扩展对光谱吸收范围,以便提高其光催化性能。半导体耦合在制备过程中容易受到制备方法、反应温度等影响,引起耦合半导体晶体结构和表面性质发生变化,从而使得其光催化量子效率增大。主要从以下三个方面进行了论述,(1) 卤氧化铋-氧化物偶合体系, 将半导体材料与BiOX进行复合,能够形成高效异质结型结构能提高光催化降解污染物光催化性能; (2)AgX-BiOX偶合体系, 与纯净的AgI或BiOI相比,复合光催化材料AgI/BiOI在可见光下具有更高的光催化反应活性。(3)卤氧化铋与其它化合物偶合体系,Bi₂S₃与BiOX进行偶合后,光生电子在两种催化剂中进行迁移,提高了电子与空穴分离效率,因而偶合物的光催化性能得到提高。另外,本文综述了近年来国内外半导体耦合制备方法、影响其光催化性能的因素、提高可见光利用效率的最新研究进展,并提出在半导体耦合研究中所要解决的主要问题及今后努力方向。     

复合纳米微粒Rh3+/TiO2/SnO2的合成、表征及光催化降解4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚的研究

采用溶胶 凝胶法制备复合纳米微粒Rh³⁺/TiO₂/SnO₂作系列光催化剂,运用BET、XRD等技术对样品进行了表征.讨论了影响污染物4 (2 吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)光催化降解率的主要因素,实验结果表明:以Rh³⁺/TiO₂/SnO₂为复合光催化剂,当m(TiO₂)∶m(SnO₂)=56:44,ω(Rh³⁺)=2.0%,催化剂用量为1.0 g,通入空气的流量为10.0 L/min,试液的质量分数为2.0×10^-6,pH=7.0时,光照2h,PAR的降解率达到96.2%.     

催化剂SiO_2/CNI的制备及其在光解水制氢领域中的应用

以二氰二胺和碘化铵为前驱体,采用水浴-焙烧方法首次制备了CNI与SiO_2不同质量比的SiO_2/CNI复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对催化剂进行了表征。实验结果表明,与CNI相比,CNI/SiO_2复合光催化剂具有更高的光催化活性。当SiO_2与CNI的质量比为1∶15时,SiO_2/CNI催化剂样品的光解水产氢活性最高,光解水产氢速率为88.6℃mol/h。SiO_2/CNI(1∶15)样品之所以具有高活性主要有两方面原因:适量的SiO_2与CNI复合可以使光生电子-空穴对的复合得到显著的抑制;SiO_2与CNI复合使得SiO_2/CNI对可见光(200~600 nm)吸收能力增强,且其吸收带边向长波方向移动。     

光催化降解水中有机污染物研究现状与展望

光催化技术是一种新兴、高效、节能、现代污水处理技术。从半导体光催化技术研究现状、反应机理、常见有机污染物光催化降解的现状、提高半导体光催化剂活性的途径、光催化技术发展中存在问题等方面对半导体光催化技术加以综述和讨论。目前不论从光催化技术、光催化的基础研究以及光催化应用研究方面都需进行大量的、深入研究工作。     

构建探究式有机化学教学法

以创新为核心的探究式教学法包括3个要素：研究的问题、研究的方法和研究的结果。这种教学有利于充分发挥学生的主观能动性,调动学生的积极性和主动性;有利于培养学生独立提出问题、深入思考相关结果的能力;有利于创造宽松活泼教学环境;也是培养学生创新意识和创新能力的有效方法。