PW11Cu/TiO2/SiO2复合膜的制备及可见光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法将Keggin型铜取代的杂多酸盐Na_5PW_(11)O_(39)Cu(II)(PW_(11)Cu)负载于TiO_2/SiO_2表面制备出PW_(11)Cu/TiO_2/SiO_2复合膜可见光催化剂,通过UV-Vis DRS、IR和SEM对其进行了表征,考察了焙烧温度和PW_(11)Cu含量对此复合膜光催化活性的影响。实验结果表明,PW_(11)Cu/TiO_2/SiO_2膜具有良好的可见光吸收活性。复合膜中PW_(11)Cu含量越多,膜的光催化活性越高,而焙烧温度增高会使得光催化活性降低。当PW_(11)Cu的含量为3.0 g(40 wt%),焙烧温度为373 K时,其具有最好的可见光催化活性,在250 W可见光下反应3 h,RhB(10μmol·L~(-1))可以达到100%降解,COD去除率达32%(4 h),经过10次循环实验,催化剂的光催化活性仍保持在93%左右。显示出该复合光催化剂对RhB降解具有高效性和较强的稳定性。     

考拉维酸对人血清白蛋白结构的影响

利用多种荧光光谱法、紫外光谱法并结合分子模拟等方法,表征了模拟生理条件下一种植物药活性组分考拉维酸(KA)影响人血清白蛋白(HSA)的结构信息.同步荧光及紫外光谱证实考拉维酸的存在影响了HSA的微环境;二维及三维荧光光谱表明考拉维酸可以猝灭HSA的内源荧光,使其构象发生变化.荧光偏振的测定提供了考拉维酸与HSA作用后生成的配合物弛豫时间与聚集特性的信息,揭示KA的存在使HSA的流动性和微粘度发生变化.定量求得不同温度下(298、308和318 K)考拉维酸与HSA作用的键合参数和热力学参数.分子模拟表明考拉维酸键合位点于HSA分子的疏水腔内,并与赖氨酸Lys195和天冬氨酸Asp451形成三个氢键,与HSA的键合模式主要是疏水作用;位点竞争实验证明考拉维酸在HSA亚结构域的位点II位发生作用.另外,获得的相关物理化学参数从分子水平上揭示了考拉维酸与HSA相互作用的机制.结果表明,HSA对考拉维酸有较强的结合能力,提示人血清白蛋白对考拉维酸可起到储存和转运的作用.     

Keggin型铬取代杂多离子PW11O39Cr(Ⅲ)(H2O)4-的电化学性质

 用循环伏安、交流伏安和交流阻抗法详细研究了Keggin型铬取代杂多离子PW₁₁Cr(Ⅲ)O^4-₃₉(PW₁₁Cr) 的电化学性质。循环伏安扫描表明,1.0 mmol·L^-1 PW₁₁Cr的H₃PO₄-HAc-H₃BO₃ 缓冲溶液(pH2.16)在玻碳电极上有三对氧化-还原波,发生在1.30/0.631 V处的准可逆波属于Cr(Ⅲ)/Cr(Ⅴ)电对的双电子氧化-还原响应,而位于-0.553/-0.505 V和-0.782/-0.725 V处的两对可逆波则对应于W-O骨架的双电子还原-氧化响应。PW₁₁Cr三对氧化-还原波的峰电位皆与溶液的pH有关,随着溶液pH的增大,峰电位负移,峰电流降低,阴极和阳极的峰电位差增大,电极过程的可逆性降低。由第一个W O骨架还原波的峰电流与电位扫描速率平方根的关系得到PW₁₁Cr在H₃PO₄-HAc-H₃BO₃ 溶液(pH 2.16)中的扩散系数为4.4×10^-6 cm²·s^-1。交流阻抗谱表明,Cr(Ⅲ)/Cr(Ⅴ)电对的电极过程受异相电荷传递动力学控制,由相角与频率的关系得到其动力学参数k^o 为0.67 cm·s^-1;而W-O骨架的两个电极过程则受扩散控制。PW₁₁Cr的电极过程存在吸附步骤。     

Cr(Ⅲ)-取代磷钨杂多配合物对4-甲基吡啶的电催化氧化作用

利用Cr(Ⅲ)-取代磷钨杂多配合物PW11O39CrⅢ(H2O)4-的内球电子转移特性,通过与反应活性中心CrⅢ(H2O)第六配位水分子的交换反应,将4-甲基吡啶分子络合修饰到该活性中心上进行阳极催化氧化.可见吸收光谱证实4-甲基吡啶和CrⅢ(H2O)中心进行配体交换反应生成PW11O39CrⅢ(NC6H7)4-;而循环伏安和恒电位电解实验结果表明,修饰在Cr(Ⅲ)活性中心上的4-甲基吡啶分子每一步都经历2电子氧化,依次生成吡啶-4-甲醇,吡啶-4-甲醛和吡啶-4-甲酸.由此提出了一个关于这类反应的分子内电催化模板机制,为过渡金属取代杂多配合物作为间接氧化电催化剂的应用开辟了一条新途径.     

Cr(III)-取代磷钨杂多配合物对4-甲基吡啶的电催化氧化作用

利用Cr(III)-取代磷钨杂多配合物PW₁₁O₃₉Cr^III(H₂O)^4－的内球电子转移特性, 通过与反应活性中心Cr^III(H₂O)第六配位水分子的交换反应, 将4-甲基吡啶分子络合修饰到该活性中心上进行阳极催化氧化. 可见吸收光谱证实4-甲基吡啶和Cr^III(H₂O)中心进行配体交换反应生成PW₁₁O₃₉Cr^III(NC₆H₇)^4－; 而循环伏安和恒电位电解实验结果表明, 修饰在Cr(III)活性中心上的4-甲基吡啶分子每一步都经历2电子氧化, 依次生成吡啶-4-甲醇, 吡啶-4-甲醛和吡啶-4-甲酸. 由此提出了一个关于这类反应的分子内电催化模板机制, 为过渡金属取代杂多配合物作为间接氧化电催化剂的应用开辟了一条新途径.     

Keggin型铬取代杂多阴离子/D301R可见光催化性能

将Keggin型铬取代磷钨杂多阴离子PW11O39Cr(Ⅲ)(H2O)4-(PW11Cr)负载于弱碱性阴离子交换树脂D301R表面,制备了固体光催化剂PW11Cr/D301R,并以模型污染物罗丹明B(RhB)的降解为探针评估了该催化剂的可见光催化活性,讨论了光催化反应机理,同时考察了催化剂剂量、溶液pH值和溶液中常见离子对RhB可见光催化降解反应的影响以及催化剂的稳定性。 实验结果表明,当PW11Cr/D301R的剂量为100 mg时,10 μmol/L RhB水溶液暴露在200 W金卤灯下进行照射,RhB完全降解所需的时间仅为30 min,比PW11Cr均相体系缩短了3倍;反应180 min总有机碳(TOC)去除率约为84%。 催化剂剂量、溶液pH值和溶液中存在的Cl-、SO2-4和PO3-4对RhB光催化降解反应的速率均有一定影响。 催化剂循环实验显示经循环使用7次后催化剂的活性几乎没有损失。     

9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴的光电性质

芴类化合物作为有机电致发光材料近年来引起了人们的广泛关注, 其具有高亮度和高工作效率等性能. 本论文采用量子化学方法研究了一种新型的芴类发光材料, 9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴的光电性质. 具体研究内容包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、能隙、电离能、电子亲和势、重组能以及吸收光谱和发射光谱等. 理论计算结果表明, 9,9-二-(3-(9-苯咔唑基))-2,7-芘基芴发射光谱为450.6 nm, 其在电致发光器件应用上是一种具有开发前景和实用价值的蓝光发光材料.     

Keggin型杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4-电催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(III)(H2O)4－ (PW11Fe)代替传统电芬顿(electro-Fenton)方法中的Fe3＋作为电催化剂, 构成一个新颖的电催化体系并用于中性水溶液中硝基苯的降解. 结果表明, 含有1.0 mmol•L－1硝基苯和1.0 mmol•L－1 PW11Fe的混合磷酸盐溶液(pH 6.86), 在－0.5 V电位和60 mL•min－1 O2流速下反应100 min, 硝基苯便完全降解. 降解的准一级表观速率常数与硝基苯的初始浓度有关, 当硝基苯的初始浓度为1.0, 2.0和5.0 mmol•L－1时, kobs分别为7.18×10－2, 3.57×10－2和1.47×10－2 min－1. 降解反应100 min的TOC(有机碳总量)去除率约为35%, 表明硝基苯的降解过程伴随着矿化.     

CdSQDs/TiO2复合材料的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了一种CdS 量子点（QDs）与TiO2的复合材料（CdSQDs/TiO2）。该 材料具有较高的光催化活性和稳定性,在250 W 金卤灯（波长> 420 nm）照射下催化降解初始浓度 为10 μmol/L 的模型污染物罗丹明B（RhB）,反应120 min,RhB 的降解率达到97%;反应240 min, RhB 的TOC 去除率约34%;经过8 次循环使用,其光催化活性几乎没有损失。5,5-二甲基1-吡咯 啉N-氧化物（DMPO）捕获自由基的电子顺磁共振（ESR）实验证明,光催化过程产生了·O2 -和·OH 自由基,正是这些活性氧物质导致了RhB 的降解。根据实验事实提出的光催化反应机理表明, CdSQDs 和TiO2之间产生了协同作用,促进了光电子的转移,降低了光电子与空穴复合的几率,从而 提高了光催化效率。     

氮、磷共掺杂多孔类石墨烯碳的制备及其电化学析氢性能

开发高效、廉价的电化学析氢(Hydrogen Evolution Reaction,HER)催化剂对于氢能的推广与应用,以及解决人类社会发展面临的能源问题与环境问题都具有非常重要的意义.以聚丙烯腈与红磷为前驱体,得到了氮、磷共掺杂的碳催化剂,该催化剂具有多孔类石墨烯结构及很高的比表面积(1057.9 m~2g~(-1)),并且在0.5 mol·L~(-1)硫酸溶液中表现出了优异的HER电催化性能与稳定性.同时,磷的引入可以显著改善催化剂的HER催化性能.理化性质表明,磷可以显著影响催化剂的组成、多孔结构以及比表面积,含磷催化剂具有更高的石墨氮、吡啶氮的含量及更高的比表面积,磷是该催化剂具有优异HER催化性能的重要原因.