超疏水表面研究进展

综述了超疏水表面研究进展,简述了超疏水表面研究的理论基础,归纳总结了超疏水表面的制备方法及存在的问题,并介绍了功能超疏水材料研究的最新进展.指出超疏水表面因其独特的自清洁性能而成为功能材料及表面界面科学领域的研究热点之一,并就其今后的发展进行了展望.     

密度泛函理论研究十二烷硫醇在Au(111)面上的吸附

采用第一性原理方法研究了十二烷硫醇(C₁₂H₂₅SH)分子在Au(111)面上未解离和解离吸附的结构、能量和吸附性质,在此基础上分析判断长链硫醇分子在Au(111)面吸附时S―H键的解离, 以及分子链长度对吸附结构和能量的影响. 计算了S原子在不同位置以不同方式吸附的系列构型, 结果表明在S―H键解离前和解离后,均存在两种可能的表面结构, 直立吸附构型和平铺吸附构型; 未解离的C₁₂H₂₅SH分子倾向于吸附在top位, 吸附能为0.35-0.38 eV; H原子解离后C₁₂H₂₅S基团倾向于吸附在bri-fcc位, 吸附能量为2.01-2.09 eV. 比较分析未解离吸附和解离吸附, 发现C₁₂H₂₅SH分子未解离吸附相较于解离吸附要稳定, 未解离吸附属于弱化学吸附.局域电子态密度和差分电荷密度分析进一步验证了S―H解离后S原子与表面之间成键的数目增加, 而且键合更强. 同时我们发现长链硫醇的吸附能量较短链硫醇的吸附能量略大, S原子与表面Au原子之间的距离略小.     

二维离子色谱法同时测定环境水样中的碘离子、硫氰酸根和高氯酸根

建立了二维离子色谱法同时测定环境水样中的碘离子、硫氰酸根离子和高氯酸根离子的方法。先采用常规阴离子色谱柱(IonPac AS16, 250 mm×4 mm)将水样中的碘离子、硫氰酸根离子和高氯酸根离子与干扰离子进行分离。样品溶液通过抑制器后,将含有碘离子、硫氰酸根离子和高氯酸根离子的淋洗液导入富集柱(MAC-200, 80 mm×0.75 mm),再通过毛细管阴离子色谱柱(IonPac AS20 Capillary, 250 mm×0.4 mm)进行分离和定量分析。方法的线性范围为0.05～100 μg/L,相关系数达到0.9999,检出限为0.02～0.05 μg/L。样品中碘离子、硫氰酸根离子和高氯酸根离子的加标回收率在85.1%～100.1%之间,回收率的相对标准偏差(RSD)(n=6)在1.7%～4.9%之间。该法试剂用量小,灵敏度比常规离子色谱提高30～40倍,同时去除了样液中的高浓度基体杂质,适用于水样中低含量碘离子、硫氰酸根离子和高氯酸根离子的检测。     

金属-有机框架材料孔结构的初步理论评估

金属-有机框架材料在气体吸附/分离方面具有广泛的应用, 因而引起国内外学者的广泛关注。本文以6种代表性的MOFs为例简单介绍了利用理论工具研究MOFs孔结构的方法。     

TATB固体与表面吸附水的相互作用研究

TATB（1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯）是最著名的耐热钝感炸药；水在 TATB表面的吸附作用研究具有理论和实用双重意义。在B3LYP/6-31G~（**）水平上 ，在对TATB晶体（001）表面作周期性计算的基础上经基组叠加误差（BSSE）校正 ，求得TATB的表面能为-19.90 kJ·mol~(-1)，与实验值良好相符；首次求得水在 TATB（001）面的吸附能为-10.25kJ·mol~(-1)；重点讨论了吸附前后能带和电子 结构的变化。     

多孔纳晶TiO2薄膜光催化剂的研制及其催化性能

 采用表面改性法制备了负载型Ni2（OEt）2／SiO2双核金属乙氧基配合物催化剂，利用示差量热、红外光谱和微反技术对催化剂的表面结构、热稳定性、化学吸附性质和催化活性进行了研究．结果表明，负载型双核金属乙氧基配合物Ni2（OEt）2／SiO2中的Ni2＋与载体SiO2表面的O2－以双齿配位形式键合；二氧化碳在催化剂表面存在桥式吸附态和碳酸单乙酯基物种两种吸附态，丙烯则只有一种分子吸附态；在适宜的反应条件下，二氧化碳和丙烯在Ni2（OEt）2／SiO2催化剂上的反应产物主要是甲基丙烯酸．根据实验结果，提出了二氧化碳和丙烯在Ni2（OEt）2／SiO2催化剂表面的反应机理，反应物分子共吸附于催化剂表面同一活性单元上，羧酸根和丙烯解离吸附态的形成是反应顺利进行的关键步骤．     

Dielectric-Barrier Discharges: Their History, Discharge Physics, and Industrial Applications

Dielectric-barrier discharges (silent discharges) are used on a large industrial scale. They combine the advantages of non-equilibrium plasma properties with the ease of atmospheric-pressure operation. A prominent feature is the simple scalability from small laboratory reactors to large industrial installations with megawatt input powers. Efficient and cost-effective all-solid-state power supplies are available. The preferred frequency range lies between 1 kHz and 10 MHz, the preferred pressure range between 10 kPa and 500 kPa. Industrial applications include ozone generation, pollution control, surface treatment, high power CO₂ lasers, ultraviolet excimer lamps, excimer based mercury-free fluorescent lamps, and flat large-area plasma displays. Depending on the application and the operating conditions the discharge can have pronounced filamentary structure or fairly diffuse appearance. History, discharge physics, and plasma chemistry of dielectric-barrier discharges and their applications are discussed in detail.     

活性炭及表面性质对Ru基氨合成催化剂性能的影响

 采用N2物理吸附和He-TPD等表征手段考察了不同活性炭及其经HNO3和氧化处理后的孔结构性质及表面基团的变化,并用CO化学吸附分析了其对活性组分Ru分散度的影响. 结果表明,活性炭较发达的中孔结构可显著提高Ru的分散度. 活性炭的部分表面含氧基团是Ru的分散中心,它们的量会明显影响催化剂的Ru分散度及活性. 活性炭经HNO3处理虽然可以使含氧基团的量增加,但同时也使不稳定基团的量增加,这些不稳定基团在催化剂还原过程中分解,不利于Ru的分散. 活性炭的气相热处理可以调变其表面结构及表面基团,从而提高 Ru的分散度及催化剂活性.     

壳聚糖/明胶/TiO2三元复合膜的制备与功能特性

纳米TiO2用阴离子表面改性剂SDS改性后,以溶液共混法制备了壳聚糖／明胶/TiO2复合膜,用FTIR、XRD、SEM、TEM表征了其结构与形态,并测试了其吸水率、透光率、力学性能和抑菌性能。进而探讨了复合膜中明胶和纳米TiO2含量对壳聚糖膜性能的影响。结果表明：复合膜中,壳聚糖、明胶和TiO2微粒间存在强烈的氢键相互作用,从而使明胶与壳聚糖具有良好的相容性,TiO2与壳聚糖、明胶分子间有很好的界面作用。适量TiO2的加入,可使壳聚糖／明胶共混膜的力学性能得到改善,明胶质量分数为0．30时,掺杂wTiO2为0．01、0．02的复合膜较壳聚糖／明胶共混膜的湿强及干态韧性分别提高了55．9％,40．8％和49．7％,47．9％。此外,复合膜的抑菌性能随明胶的增加而降低,但随TiO2的掺杂比的增加而增强,纳米TiO2的引入拓宽了壳聚糖和明胶两种天然高分子材料的应用范围。     

光谱法研究钢铁表面彩色Mo-S-Fe簇合物膜

研究MoS4^2-在钢铁表面发生配位反应形成的具有装饰效果的多种彩色Mo-S-Fe簇合物膜。FT-IR、F-IR、FT-Raman、XPS和AES分析表明,簇合物膜以Fe(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)状态存在,膜内层以Fe(Ⅱ)、Mo(Ⅳ)和Mo(Ⅵ)共存,S和O都-2价,膜表面含少量 4、 6价硫。从AES深度分布曲线的组成恒定区求得各组成元素的相对原子百分比浓度和膜层厚度,反应时间越长,膜越厚,膜为多分子层结构。加热后膜层所含元素种类及价态不变,但元素分布有所改变。