高效液相色谱法同时测定化工废水中乙醇酸、乙醛酸和草酸的含量

水样经0.22μm亲水针筒式过滤器过滤,根据需要进行稀释后,在Acclaim MixedMode WAX-1色谱柱(4.6mm×150mm,5μm)上进行分离,以90mmol·L~(-1)磷酸盐缓冲溶液[pH 6.0,溶剂为10%(体积分数)乙腈溶液]为流动相进行等度洗脱,在波长210nm处进行紫外检测。结果表明:乙醇酸、乙醛酸和草酸的质量浓度分别在3.51～2 500,4.20～8 000,18.0～800mg·L~(-1)内与对应的峰面积呈现线性关系,检出限(3S/N)分别为1.00,1.24,4.82mg·L~(-1),测定下限(10S/N)分别为3.32,4.15,16.1mg·L~(-1)。对实际样品进行加标回收试验,乙醇酸、乙醛酸和草酸的回收率分别在98.2%～101%,99.6%～103%,99.2%～101%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)分别为0.77%,0.65%,1.1%。     

多酸基主客体框架材料POMs@MOFs(COFs)

多酸具有组成、结构和尺寸易于调控的优点以及良好的电子储存和氧化还原能力,在催化、光电、磁等领域具有广阔的应用前景。特别是在催化领域,更是受到化学家们的青睐。多酸在催化反应过程中易团聚而导致失活,且比表面积较低,而将其引入到结构明确、多孔的框架材料中则能较好地解决以上问题。因此,该类材料已成为多酸化学领域的研究热点之一。本文按照多酸基主客体框架材料的合成方法,即原位合成法、浸渍合成法和机械研磨合成法来进行分类,并分别讨论了其优缺点。并进一步总结了该类材料在催化、染料吸附降解、质子传导以及光电传感等领域的性能和应用,并对其未来发展趋势进行了展望。     

二氧化锰/钒酸铋复合光催化剂的制备及性能

采用液相沉淀法制备了不同锰含量的二氧化锰(MnO_2)/钒酸铋(BiVO_4)复合光催化剂,利用XRD、SEM、XPS等对催化剂进行了表征。通过对罗丹明B的降解,研究了不同锰含量的光催化剂在太阳光下的光催化降解性能,并考察了催化剂用量对光降解率的影响。结果表明,制备出的不同Mn含量的BiVO_4光催化剂均为单斜晶型结构,且Mn元素是以MnO_2的形式存在,说明Mn元素的引入没有改变BiVO_4的晶型和结构。其中Mn含量为1.67%的BiVO_4样品具有最高的光催化活性,光催化反应90 min对罗丹明B溶液的降解率可达到26.39%,比纯BiVO_4样品的降解率(14.06%)提高了近一倍,其催化性能提高的原因可能是由于一定量MnO_2的存在使催化剂中光生电子-空穴的高效分离造成的。同时发现当MnO_2的含量过高,由于形貌分布不均,会变成光生电子和空穴的复合中心,致使催化剂的活性降低。不同用量的同种催化剂光降解实验结果表明:对罗丹明B的光降解率随催化剂用量的增加而增大,但超过一定用量后,光降解率增加速度变缓。     

固体酸SO42-/SiO2-TiO2催化合成乙酰水杨酸研究

以水杨酸和乙酸酐为原料,用SO■/SiO_2-TiO_2固体酸为催化合成乙酰水杨酸,考察了TiO_2与SiO_2质量比、硫酸浸渍量、浸渍时间、煅烧温度等因素对乙酰水杨酸产率影响,通过红外光谱、扫描电镜和激光粒度仪对催化剂或合成产物进行了表征。得到最佳反应条件:SiO_2:TiO_2质量比为0.4:1、硫酸浸渍量与TiO_2质量比为0.49:1、浸渍时间为26 h、煅烧温度为400℃,该条件下制备的固体酸催化合成乙酰水杨酸产率为65%。该催化剂具有易与反应体系分离,对设备腐蚀性小,可再生等优点。     

铁酸铋可见光催化过一硫酸盐去除金橙Ⅱ

采用共沉淀法制备新型可见光催化剂铁酸铋,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、FTIR对其进行表征,并研究铁酸铋激活过一硫酸盐(PMS)去除金橙Ⅱ的影响因素与金橙Ⅱ的降解规律。实验结果表明:初始pH值越低,金橙Ⅱ降解速率越高;随PMS浓度的增加,金橙Ⅱ去除率先增大后降低;随着铁酸铋用量增加,金橙Ⅱ去除率增大,当铁酸铋用量超过0.2g时,去除率趋于恒定;金橙Ⅱ初始浓度增加,去除率降低,但随时间增加,最终去除效果仍趋于一致;当金橙Ⅱ浓度为10 mg·L~(-1),PMS浓度为0.3 mmol·L~(-1),铁酸铋用量为0.2 g,反应时间为70 min时,金橙Ⅱ去除率可达到99.58%;金橙Ⅱ稳定降解时,符合拟一级动力学方程。     

甲基膦酸(濒)哪酯分子印迹聚合物的合成与识别特性研究

利用~(31)P{~1H}NMR谱和~1H NMR谱、FT-IR谱等技术手段,研究了化学毒剂梭曼的降解产物(甲基膦酸■哪酯)与甲基丙烯酸、丙烯酰胺功能单体的分子间作用力。通过预组装体系设计,合成了多孔性材料甲基膦酸■哪酯分子印迹聚合物。通过Scatchard模型分析,得到该聚合物对甲基膦酸■哪酯的最大表观结合量Q_(max)为661μg/g(AM为单体),在低吸附量(Q500μg/g)范围内,吸附量对模板浓度的比值与吸附量呈线性相关。通过静态吸附分配实验发现,该聚合物对同系的5种烷基膦酸单烷基酯存在选择性,对结构不同的其他化合物的识别因子显著降低。将该分子印迹聚合物制成固相萃取柱,用于含大量背景干扰的样品中痕量甲基膦酸■哪酯的萃取分离,取得显著效果。该研究为复杂基质中该类化合物的痕量分析鉴定提供了技术手段。     

CVD 法制备三维石墨烯的电化学储能性能

维石墨烯是由二维石墨烯构成的三维网络结构,多孔的网络结构赋予了三维石墨烯超大的比表面积、超高的机械强度以及优异的电子传输通道. 因其优异的性能,三维石墨烯及其复合材料已经广泛地应用于能源、化学和生物等研究领域. 在三维石墨烯的合成方法中,化学气相沉积法由于制备的三维石墨烯具有高纯度、良好结晶性和优异的机械性能而备受推崇. 本文结合当前研究热点,综述了化学气相沉积法制备三维石墨烯及其复合材料在电化学储能领域（铝电池、锂离子电池、锂-硫电池、钠离子电池、金属-空气电池、超级电容器）中的应用,并简要评述当前化学气相沉积法制备三维石墨烯在应用中所面临的挑战及发展前景.     

高温驱动氧化锰刻蚀制备纳米氧化锰-多孔石墨烯及其锂空气电池性能研究

本文通过简单的电荷吸附制备了高分散的氧化石墨烯含锰化合物（Mn-GO）,利用高温驱动下氧化锰的生长以及热运动同时实现了GO的还原、刻蚀和纳米氧化锰的负载,即成功构筑了纳米氧化锰-多孔石墨烯复合材料（MnO-PGNSs）. 对影响GO分散性的Mn²⁺的添加量、影响GO层数的分散液浓度以及影响MnO热运动的烧结条件进行了详细的考察. 研究发现,当Mn-GO同时满足优异的分散性、适合的片层厚度和烧结条件（＞800℃,>2h）,才能在GNSs表面刻蚀成孔制备得到MnO-PGNSs. 本文进一步将MnO-PGNSs作为锂空气电池正极材料,结果表明在50 mA·g^-1的电流密度下深度放电后容量达到5100 mAh·g^-1,相比于GNSs和PGNSs,MnO-PGNSs具有更高的比容量. 锂空气电池性能的提高得益于GNSs表面的多孔结构和MnO优异的催化活性.     

利用升华物质2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧杂环己烷作模板剂制备聚苯胺包覆的中空硫电极材料

本文首次提出采用升华物质为模板,制备聚苯胺包覆的中空硫电极材料. 首先通过Na₂S₂O₃和稀HCl反应,在具有升华特性的ADD(2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧杂环己烷)微粒表面沉积一层S,然后在S的表面再沉积聚苯胺包覆层. 在经60 ^oC干燥12小时后,其中的ADD自然挥发,得到聚苯胺壳体包覆的中空硫复合物. SEM、TEM和TG分析表明,制得的聚苯胺包覆中空硫的粒径约为2 μm,硫含量为61.1%. 在500 mA·g^-1充放电电流下,首次放电比容量为776.2 mAh·g^-1,库仑效率为95.9%. 100次充放电循环后,放电比容量为524.7 mAh·g^-1. 由于聚苯胺包覆物的聚苯胺膜具有抑制聚硫锂向外的扩散作用,以及包覆物中的空间对放电时S的膨胀具有缓冲作用,聚苯胺包覆中空硫粉末的放电比容量和充放电稳定性均明显高于未包覆聚苯胺的中空硫和化学制备的硫. 这种制备导电聚合物包覆中空硫的新方法具有操作简单、成本低廉的优点,有进一步发展的前景.     

硫在不同碳载体材料中的电化学性能研究

为了探索碳载体材料结构对于硫的电化学性能的影响,本文通过高温固相法将升华硫与石墨烯、导电炭黑、多孔碳等三种不同结构的碳载体材料复合,制备得到硫含量相近的三种硫碳复合材料. 通过电镜扫描、低温氮吸附、X射线衍射等方法,对所制备的硫碳复合材料的结构和硫的分布状态进行了表征和分析. 并进一步对三种复合材料进行了电化学性能测试,结果表明,硫负载到多孔碳中的电化学性能最好,其初始放电比容量达到了1623.2 mA·h·g^-1,循环100周之后,其放电比容量仍能保持在845 mA·h·g^-1. 这主要因为相比于石墨烯的层状结构和导电炭黑的链状结构,多孔碳材料中含有大量的微孔和介孔,负载硫后,与硫分子的接触面积大,活性物质的利用率高,从而提高了硫的电化学性能.