铋改性的钒磷氧化物液相催化氧化环己烷的反应机理

 制备了铋改性的钒磷氧化物(Bi-VPO)催化剂,并将其用于液相催化氧化环己烷,研究了该反应的反应机理. 结果表明,铋改性可大大提高VPO催化剂在温和条件下对环己烷液相氧化的催化性能. 无溶剂实验和四氢呋喃作溶剂的实验证明反应过程中溶剂乙腈和H2O2之间存在相互作用; 自由基捕捉实验证明环己烷氧化过程中存在自由基反应历程; 环己醇氧化实验证明环己酮并不是来自环己醇的氧化,而是由环己烷直接氧化得到的.     

硅凝胶体系中不同结构羧酸钾对草酸钙结晶的影响

采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)方法研究了硅凝胶体系中不同种类羧酸钾对草酸钙(CaC₂O₄)晶体生长的调控作用. 加入一元醋酸钾(KOAc)只生成一水草酸钙(COM)晶体; 三元柠檬酸钾(K₃Cit)和四元乙二胺四乙酸二钾(K₂EDTA)可诱导二水草酸钙(COD)形成, 且随着其浓度增加, 对COD的诱导能力增加, 而二元酒石酸钾(K₂Tart)同时诱导了COM, COD和三水草酸钙(COT)生成. 随着结晶温度降低, 多元酸钾可以进一步减小COM晶体的比表面积, 增加COD的百分含量, 但K₂Tart诱导COT的能力减弱. 由于诱导COD和COT晶体形成、减小COM的比表面积均有利于防止草酸钙尿石的形成, 因此, 多元羧酸钾可用于草酸钙结石的预防和治疗.     

超大孔Fe和V—Ti分子筛的合成

水热法合成了具有超大孔ＭＣＭ－４１分子筛结构的含Ｆｅ和Ｖ－Ｔｉ分子筛，通过ＸＲＤ，骨架ＩＲ，ＥＳＲ，＾２９ＳｉＭＡＳ ＮＭＲ，紫外漫反射等测试表征证实，Ｆｅ原子在ＦｅＭＣＭ－４１分子筛骨架上，Ｖ和Ｔｉ同是进入Ｖ－ＴｉＭＣＭ－４１分子筛骨架。     

MoO2微米空心球的水热合成及合成机理研究

Micrometer-sized MoO2 hollow spheres were synthesized hydrothermally with ammonium heptamolybdate tetrahydrate as molybdenum source, Cetyltrimethylammonium bromide as structure-directing agent and C2H5OH as reducing agent, respectively. The products were investigated by X-ray diffraction, thermo- gravimetry and differential thermal analysis, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. A morphology transition of "blocks-solid spheres-hollow spheres" during the growth process was observed and the possible mechanism for the formation of MoO2 samples was proposed to be through a microscale Kirkendall effect.     

非标记电化学DNA杂交指示剂

电化学DNA杂交检测技术因其快速、灵敏、低消耗和易于操作等优点而在临床医学、环境监测和药物分析等领域受到普遍关注。电化学DNA杂交指示剂是DNA电化学杂交传感器的重要组成部分,能与单链DNA和双链DNA通过不同的模式和作用力进行差异性结合。本文介绍了电化学杂交指示剂的定义及其在DNA电化学传感器中的重要性,根据分子结构上的特征差异,将非标记型电化学杂交指示剂分为有机染料（荧光素）、药物分子和金属配合物三类,并从中选取了各个类型中具有代表性的指示剂对它们的工作原理、研究进展和应用现状进行了比较和评述。对杂交指示剂的设计和开发前景,特别是满足基因芯片应用等方面做出了展望。     

介孔微环境对客体发光性能的影响

介孔材料具有均一的纳米级孔道、大的比表面积、稳定的骨架结构以及易于修饰的内表面,被广泛用作客体物质的载体。对于通过在介孔材料中封装稀土配合物、无机金属氧化物、含芳环有机物等得到的复合发光材料的发光性能已有广泛研究。综述了此类复合发光材料的制备方法、测试方法等的进展,并重点讨论了介孔微环境对客体发光性能的影响。     

伴大豆球蛋白亚基色谱分离和制备及结构表征

研究了色谱方法对伴大豆球蛋白组成3个亚基的分离纯化工艺条件,并利用圆二色光谱对纯化得到的3个亚基的二级结构和三级结构进行了表征.结果显示:利用离子交换色谱(DEAE-sepharose fast flow, DEAE为二乙氨乙基)和金属螯合层析(Immobilized metal affinity column, IMAC)相结合的方法,能将3个亚基组分完全分开,得到了能制备相对大量的3个亚基α′, α和β的稳定工艺,纯度为95%,回收率达75%.远紫外CD结果显示,在3个亚基的二级结构中, α螺旋较少,但都具有较高含量的β折叠和无规卷曲; 近紫外CD结果显示, 3个亚基在制备过程中因为尿素的变性作用,都已经散失了三级结构.     

负载型钌催化剂催化对苯醌制对苯二酚的研究

采用浸渍法制备了负载型高分散纳米Ru催化剂,利用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、N2吸附-脱附实验对催化剂进行了表征,结果显示,Ru以高分散金属态存在,其平均粒径在5nm左右。考察了不同酸碱介质、催化剂与底物物质的量的比、反应温度、H2压力和反应时间对对苯二酚收率的影响。结果表明,以盐酸为反应介质,以5%Ru/AC为催化剂,nRu/AC∶n对苯醌=1∶100,反应温度30℃,H2压力3.0MPa,反应时间30min,对苯二酚的收率可达97.5%。     

二维半导体材料与器件——从传统二维光电材料到石墨炔

近年来,二维半导体材料由于其独特的材料结构和电子输运特性得到了科学界的广泛关注,被应用于光电器件、催化和生物传感器等领域。本文系统概述了传统二维材料以及新兴二维材料石墨炔的发现和发展历程。重点聚焦在二维材料在光探测器领域中的应用,探讨了不同二维材料体系及器件结构对光探测器性能的影响;并详细介绍了新兴二维材料——石墨炔,及其合成和应用。展望了传统二维材料及石墨炔在光电转换器件的应用中所面临的机遇和挑战。     

纳米 ZSM-22分子筛的水热合成及在甲醇转化反应中的性能

分子筛结构的独特性和多样性使其在催化、吸附分离和离子交换等领域有着广泛应用.近年来,纳米分子筛制备和应用受到极大关注.与传统微米分子筛相比,纳米分子筛具有较小的晶粒尺寸、较大的外表面积和较高的表面活性,能显著提高其分离和催化性能.制备纳米晶体的常用方法有过量模板法、空间限定法、晶种法、离子热合成法及微反应器合成法等.目前,已合成出多种拓扑结构的纳米分子筛,包括 FAU, MFI, MEL和CHA等. ZSM-22是一种具有 TON拓扑结构的一维十元环直孔道分子筛(孔口尺寸为0.45 nm ×0.55 nm),在长链烷烃异构化和烯烃异构化等反应中表现出优异的催化活性.水热合成法是制备 ZSM-22分子筛最常用的方法,所得样品晶粒尺寸为2–15μm,但由于 ZSM-22分子筛是一种亚稳态结构,为了防止杂晶生成,合成通常是在剧烈搅拌(通常大于400 r/min)下进行.目前已有报道在较低转速下合成 ZSM-22分子筛,但产物仍为微米晶体;或在微波辅助水热合成条件下合成亚微米 ZSM-22分子筛,但晶体尺寸不可调且合成过程需要较高功率的微波反应器.因此,在水热条件下合成纯纳米 ZSM-22分子筛仍然是一个巨大挑战.本文在上述研究基础上采用改进的水热合成法成功合成出纳米 ZSM-22分子筛,考察了转速﹑硅铝比及乙醇共溶剂对晶粒尺寸的影响,比较了纳米和常规微米 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,采用改进的水热合成法能够在较低转速下合成出纳米 ZSM-22分子筛,晶体尺寸在150–800 nm范围可调.通过考察转速对晶粒尺寸的影响,发现静态合成条件下无法形成 ZSM-22分子筛,表明 ZSM-22分子筛合成需要一定的转速.转速在10–50 r/min变化时,可以合成出不同晶体尺寸的 ZSM-22分子筛,且随转速提高, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大,表明纳米 ZSM-22分子筛合成存在最佳转速.另外,配料硅铝比能显著影响 ZSM-22分子筛晶体尺寸,随配料硅铝比增加, ZSM-22分子筛晶体尺寸先减小后增大.通过在合成体系中添加乙醇作为共溶剂,考察了有机溶剂对 ZSM-22分子筛晶粒尺寸的影响,发现有机溶剂能显著增大 ZSM-22的晶体尺寸.将本文合成的纳米和常规微米 ZSM-22分子筛用于甲醇转化反应,考察了晶体尺寸对 ZSM-22分子筛甲醇转化反应性能的影响.发现与常规微米 ZSM-22分子筛相比,纳米 ZSM-22分子筛催化剂寿命显著提高,说明晶粒尺寸减小能有效减缓积碳导致的分子筛失活;同时,反应产物中乙烯和芳烃选择性有所提高,这是由于外表面积增大所致.此外,还考察了不同硅铝比 ZSM-22分子筛的甲醇转化反应性能.结果表明,分子筛硅铝比会影响催化剂寿命,但晶体尺寸对催化剂寿命影响更大. ZSM-22分子筛硅铝比增大有助于提高低碳烯烃选择性,减少芳烃生成.