基于碳点的荧光纳米开关灵敏检测Cu(Ⅱ)离子和焦磷酸盐

利用羟基与氨基在高温条件下反应,不断聚合生成碳点（CDs）,该碳点可发射不依赖激发波长的明亮的红色荧光.将CDs作为目标敏感荧光团时,发现Cu²⁺可特异性猝灭碳点的荧光,而焦磷酸盐（PPi）可在一定程度上恢复上述体系的荧光.其中,Cu²⁺对CDs的荧光猝灭是由于Cu²⁺与CDs发生络合反应,从而发生静态猝灭过程;而加入PPi之后,由于它与CDs的结合能力更强,因此Cu²⁺离开CDs的表面,体系的荧光得以恢复.在此基础上构建了一种高选择性、高灵敏度的off-on荧光纳米开关传感体系,分别用于Cu²⁺和PPi的定量检测,检出限分别达2.14 μmol/L和1.85 μmol/L.该传感体系可应用于实际样品检测,拓宽了荧光CDs的传感应用,为其在生物体内目标分子的检测提供了可能性.     

咔唑并噻唑类蓝色荧光材料的合成及电致发光性质

以钯为催化剂,通过C—C和C—N偶联反应分别合成了两种咔唑并噻唑类蓝色荧光材料:TCz-PCz和TCz-TPA,并采用质谱、~1H NMR、~(13)C NMR和元素分析等对其结构进行了鉴定.系统地研究了这些材料的热稳定性、光物理性质和电化学行为,结果表明这些化合物具有良好的热稳定性和形态稳定性,热分解温度高达400℃,玻璃化转变温度为119℃.在溶液中,这两种材料均发射出强的蓝光,荧光量子效率分别为71%和73%;这些分子的HOMO能级分别为-5.41和-5.21 eV,较高的HOMO能级有利于器件中空穴从空穴传输层向发光层的注入和传输.以TCz-PCz为发光材料,通过真空蒸镀技术制备了非掺杂型有机电致发光器件,研究了其电致发光性能.结果显示该器件具有稳定的蓝光发射,启亮电压仅为3.1 V,最大发光亮度和电流效率分别为2190 cd·m~(-2)和2.88 cd·A~(-1).     

中学化学必修教材中“离子知识”的编排研究

电解质、电离、离子反应等一系列"离子知识"有其自身的发展逻辑,学生学习离子知识的进程并不同于科学发展的进程。人教版、苏教版《化学1》教材对于离子知识的编排都较好地符合知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心理发展顺序相结合的要求。     

关于椭球面上一道积分题目的探讨

主要研究椭球面上的一道曲面积分题目,分别从Gauss公式、椭球面的不同参数表示,以及余面积公式等角度对该积分的计算技巧进行了详细总结.同时,从微分几何的观点出发,对该题目进行了推广.     

石墨烯在复合热电材料中的应用

热电材料是一种可以实现热能与电能之间直接相互转换的功能材料,在温差发电和热电制冷方面具有广阔的应用空间。石墨烯是一种单原子层厚度的二维碳材料,具有特殊的晶体结构和优异的物理化学性质。大量研究表明石墨烯优异的电学性能、超大的比表面积以及多样的边界结构有利于材料电、热性能的协同调控,使其在热电领域有较大的应用潜力。本文结合热电材料的性能特点,从石墨烯的结构与性能入手,综述了石墨烯自身作为热电材料时结构与性能的优化关系,并总结归纳了石墨烯与Bi₂Te₃、CoSb₃等传统无机热电材料以及与导电高分子热电材料构成纳米复合块体和薄膜时,对材料结构与热电性能的影响,并结合现存的问题对石墨烯在热电领域中的应用进行了展望。     

从物理化学的角度看室内返潮和除湿

从物理化学的角度分析了日常生活中的返潮现象,以风冷冷冻除湿机、空调、转轮除湿机为例,解析了室内除湿中蕴含的物理化学原理。引导学生利用物理化学的眼光看待生活,有利于学生分析生活现象的本质,提高逻辑分析能力,克服学习物理化学畏难情绪的同时增加学习兴趣。     

VOCs催化燃烧Pd-Y/不锈钢丝网催化剂的性能

采用经阳极氧化工艺处理后的不锈钢丝网作为催化剂载体,制备了Pd-Y/不锈钢丝网催化剂。考察了该催化剂对典型的挥发性有机物(VOCs)(甲苯、丙酮和乙酸乙酯)的催化燃烧性能,并用SEM、TPR技术对催化剂的形貌和氧化膜的结构组成进行了表征。结果表明：采用阳极氧化技术在不锈钢表面形成致密的多孔氧化膜,有利于活性组分的负载及均匀分散,明显提高了催化剂的燃烧活性和稳定性,延长了催化剂的使用寿命。Pd-Y/不锈钢丝网催化剂上3种VOCs的完全氧化温度分别为220、280和320 ℃。控制甲苯进料浓度为4～6 g·m     

基于近红外反射光谱的无损血糖分析

无损血糖监测是一种方便且无痛的血糖监测方法。目前,大部分的血糖检测方法都是有损的。提出了一种基于近红外反射光谱的无损血糖检测方法。近红外反射光谱是一种安全、简单并且有效的方法,被应用于很多领域。采用口服葡糖糖耐量试验来采集数据,用偏最小二乘回归方法来建模。使用市售血糖仪采指尖血作为参考值,同时用光谱仪提取手掌光谱,共取得42组样本。血糖浓度范围在5~12 mmol·L-1。采用留一法交叉验证,获得所有数据的交叉验证的均方根误差为1.16 mmol·L-1。通过归一化和无关变量消除的预处理方法来减少噪声并消除一些额外因素,优化的均方根误差为0.79 mmol·L-1。基于个人的数据进行建模,得到了远小于整体数据的结果：0.41 mmol·L-1。该方法在个人血糖检测的市场化方面有广阔的应用前景。     

铁钝化多孔硅的制备及光致发光机理研究

采用水热腐蚀法在相同环境下制备了不同晶型的铁钝化多孔硅样品。同一样品表面具有相似的孔隙结构,不同样品形貌存在差异。在300 nm光激发下,样品发光峰位于618 nm附近,半高宽约为132 nm。傅立叶红外变换光谱显示样品中有强的Si—Si、Si—O—Si、O y—Si—H x化学键振动吸收。结果表明,水热腐蚀法制备的铁钝化多孔硅表面形貌与腐蚀过程的局域电极分布关系密切。样品的光致发光行为可归因于量子限制-发光中心作用,并受非桥氧空穴发光中心数量影响。     

温度电压双可控宽带太赫兹极化转换/吸收超表面

提出了一种基于二氧化钒（VO₂）和石墨烯材料的温度电压双可控宽带极化转换/吸收超表面。通过调控超表面中VO₂和石墨烯的电导特性能够实现对极化转换和吸收功能的控制。结果显示：当VO₂处于金属态且石墨烯处于绝缘态时,超表面工作在宽带极化转换模式,在1.57～2.49 THz范围内可实现线极化转换功能;当VO₂处于绝缘态且石墨烯处于金属态时,超表面的工作状态切换为吸收模式,在1.56～2.99 THz范围内的吸收率均大于90%;极化转换和吸收性能可以分别通过控制VO₂的温度和石墨烯的偏置电压来调控。此外,通过本征模、阻抗匹配理论和电流磁场分布解释了该超表面的工作原理,并讨论了其工作性能在不同结构参数和入射角度下的稳定性。