CuInS2纳米纸阵列薄膜的制备及生长机理

采用溶剂热合成技术,以氯化铜、硝酸铟和硫脲为反应物,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为阳离子表面活性剂,草酸为还原剂,无水乙醇为溶剂,直接在掺氟的SnO2透明导电玻璃(FTO)衬底上合成CuInS2(CIS)薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、能量色散谱(EDS)、紫外-可见(UV-Vis)反射光谱和透射光谱对样品的形貌、结构、成分和光学性能进行分析.结果表明,在适当的反应物浓度下,在FTO衬底上形成了垂直衬底生长的、具有良好结晶性能的黄铜矿结构的CIS纳米纸阵列薄膜.CIS薄膜中Cu,In,S的原子比为1.1∶1∶2.09,在紫外-可见和近红外波段具有良好的光吸收特性,禁带宽度约1.51 eV.结合不同反应时间制备的CIS薄膜的形貌、结构和成分分析,讨论了CIS纳米纸阵列薄膜的生长机理.     

铁酸镍用于热化学循环反应CO2分解制CO的研究

采用共沉淀法制备了NiFe₂O₄和NiFe₂O₄/ZrO₂催化剂,用TGA考察了其热化学法,CO₂高温分解反应性能。通过对反应前后催化剂的表征发现,反应高温使两种催化剂都发生了明显的烧结,导致在热还原反应中形成的还原态氧化物不能完全被CO₂氧化从而降低了催化剂的反应性能;ZrO₂的加入对于提高催化剂的热稳定性以及循环反应稳定性具有重要的作用。在高温反应炉中考察了NiFe₂O₄/ZrO₂的CO₂分解实验,结果表明,提高热还原温度可以提高CO产量,然而,随着循环次数的增加CO的产量降低得更明显。     

镍基焦油裂解催化剂再生特性及粉尘作用机理研究

在常压固定床反应器中,考察1.0%NiO/0.1%MgO-Al2O3催化剂的稳定性和原位再生性能,并在进料中引入粉尘以模拟真实的煤与生物质热解气化的含尘环境。结果表明,随着反应温度的升高,催化剂的活性提高,寿命缩短。该催化剂在循环再生实验中表现出良好的耐久性,再生温度为800℃时水热失活现象显著,优选的再生温度为600~700℃,再生时间20 min。随着再生剂中水蒸气比例的增加,催化剂的比表面积和孔结构逐渐发生变化。EPMA和XRD表征结果表明,引入粉尘后并未改变催化剂的组成,引入MgO后会形成(Mg0.4Al0.6)Al1.8O4晶相。SiO2具有促进积炭产生的作用,MgO则对积炭的产生具有一定的阻滞作用。适当降低空速可减弱SiO2等惰性粉尘对催化剂活性的负面作用。     

灰中酸性成分对灰熔融温度的影响

搜集并统计了世界129种典型煤种、城市污水污泥及污泥/煤混烧灰样的灰成分及灰熔融特征温度等相关数据,研究灰中酸性成分SiO2、Al2O3、TiO2和P2O5对灰熔融特性的影响。结果表明,Al2O3是决定灰熔点的主要因素,酸性金属氧化物SiO2、Al2O3和TiO2形成的耐熔矿物质石英、偏高岭石、莫来石、金红石等可提高灰熔点。非金属氧化物P2O5与污泥和污泥/煤的灰熔点FT二次拟合很好且明显降低熔点,污泥灰中P2O5含量显著高于煤灰是导致其熔点明显低于煤的重要原因。     

新型污染物的环境质谱技术研究进展

随着科学技术的飞速发展,质谱检测及其联用技术方法正以前所未有的速度、广度和深度全面渗透到环境分析化学中,其在环境监测中的使用已经或正在日常化.近年来,一些高分辨质谱及其与色谱等的联用技术在目标污染物和非目标污染物的同时甄别鉴定和分析中发挥了重要作用,其对于阐明污染物在环境的归趋具有重要意义.本文对质谱技术及其与气相色谱和液相色谱的联用技术在污染物尤其是新型污染物分析中的进展进行了总结,并对高分辨质谱技术的环境应用研究给于关注,对环境质谱技术的发展方向进行了展望.     

Selective adsorption and stable solidification of radioactive cesium ions by porous silica gels loaded with insoluble ferrocyanides

Development of highly functional cesium selective adsorbents for the decontamination of high-activity-level water(HALW) from the Fukushima NPP-1 accident is very urgent. In order to selectively adsorb the radioactive cesium, three kinds of novel porous silica gels loaded with insoluble ferrocyanides(SLFC) were prepared using a successive impregnation/precipitation method. Based on the results of previous research, the SLFC composites have relatively large uptake ratio above 95%, distribution coefficients(Kd) above 103 cm3/g, and excellent adsorption kinetics even in seawater. The solidification results also indicate that zeolites have an excellent Cs immobilization characteristic, gas-trapping and self-sintering abilities, and low leachability. We chose three kinds of SLFC composites to achieve the optimization of solidification by mixing with nine kinds of additives at high temperatures(up to 1200 °C). The Cs contents in the three composites were estimated to be below 30% of the initial contents and decreased with the three stages at calcination temperatures ranging from 25 to 1200 °C. By contrast, the Cs immobilization ratio was markedly lowered by mixing with additives: of those, allophane had the best immobilization result. By increasing the additive ratio to 50 wt%, the Cs immobilization ratio became almost 100% and no volatilization of Cs was detected even after calcination at 1200 °C. This result indicates that calcination of the mixture of SLFC composites after adsorbing Cs+ ions and specific additives under appropriate ratio is effective for stable solidification.     

大学生化学竞赛对实验教学改革与创新人才培养的促进作用*

大学生的化学竞赛是课内实验教学的有效延伸,也是从学生视角对实验教学效果的有效检验。通过分析和比较学生参加化学实验竞赛的过程和效果,能有效促进化学实验教学改革、课程建设及创新人才的培养。近年来吉林大学化学学院学生实验竞赛的成绩显著提高,一方面通过化学竞赛激发本科生喜爱化学和开展化学研究的热情,增加学习的主观能动性;另一方面通过竞赛发现问题,在解决问题的过程中促进实验教学改革和课程建设,学院“三阶段”模式的竞赛活动开展,更加有利于培养学生的创新意识和创新能力,促进了化学创新人才的培养。     

Raney Ni催化生物基糠醛还原胺化合成糠胺

生物质衍生物糠醛还原胺化是合成糠胺的一种有效方法。本文以糠醛为原料、氨水为氨源,使用商业Raney Ni催化糠醛还原胺化合成糠胺,考察了氢压、温度、n(糠醛)/n(氨水)、溶剂、催化剂用量等条件对反应的影响。实验结果表明：在1,4-二氧六环溶剂中,0.03 g Raney Ni、n(糠醛)/n(氨水)=1/2、130 ℃、2.0 MPa H₂条件下反应3 h,糠醛转化率100%,糠胺选择性96.3%。与传统方法相比,该工艺实现了非贵金属催化剂作用下高选择性反应,具有操作简单、低成本、收率高等优点。      

PBL教学法在无机化学概念性知识中的应用*

将PBL教学法结合翻转课堂的教学模式引入对无机化学概念性知识的讲解,利用超星学习通以任务清单的形式指导学生在课下完成自学,在课上进行讨论交流,促进学生的主动学习。通过实践可以发现此方法有助于形成活跃的课堂氛围并达到良好的教学效果,利于学生多种能力的培养。     

人体毛发中氯胺酮及其代谢物的超高效液相色谱-串联质谱法检验及含量统计分析

建立了一种高动能研磨结合超高效液相色谱－串联质谱（UPLC－MS/MS）快速检验毛发中氯胺酮及其代谢物的方法,并考察了清洗程序和提取方法对氯胺酮及其代谢物检出效果的影响。确定最佳实验方法为：50 mg头发经0.1%十二烷基硫酸钠、超纯水和丙酮清洗2次后取20 mg置于专用研磨管内,加入1 mL甲醇,使用球磨仪以3 000 r/min研磨3 min,超声2 h,离心过膜进样。结果显示：毛发中氯胺酮、去甲氯胺酮和羟基去甲氯胺酮含量分别在0.01～5.0、0.01～5.0、0.05～5.0 ng/mg范围内线性关系良好,相关系数（r）均大于0.99,回收率为86.7%～106%,基质效应为88.1%～99.6%,日内及日间精密度分别为0.72%～4.1%和1.9%～6.3%。采用该方法检测了50份实际毛发样本,并对氯胺酮、去甲氯胺酮和羟基去甲氯胺酮在阳性毛发中的含量数据进行统计,分析了毛发中氯胺酮及其两种主要代谢物的含量分布情况及原药与代谢物的含量关系,50份真实毛发样本中氯胺酮的最低含量为0.30 ng/mg,羟基去甲氯胺酮与氯胺酮的含量相近且去甲氯胺酮与氯胺酮之间的含量比率为0.05～0.60。该研究结果可为禁毒人员处理涉毒案件提供理论支撑与方法参考。