催化氧化去除室内化学污染物的研究进展

近年来,大量含有有害物质的建筑和装饰材料的使用,使得室内空气化学污染日趋严重,直接威胁人们的身体健康。本文综述了消除室内化学污染的热点处理技术,以及国内外采用催化氧化技术治理室内污染物的研究成果,同时介绍了催化氧化在不同污染物治理过程中的反应机理,并对今后催化氧化去除室内污染物的研究提出几点建议。     

普适型纸芯片的研究与应用

纸基分析芯片(纸芯片)具有成本低、便携化、操作和后处理简单无污染等优点,在临床诊断、食品质量控制和环境监测等领域有着广阔的应用前景。然而,由于难以制作性能优异的疏脂性屏障,使得纸芯片在涉及有机溶剂和表面活性剂的分析检测中,其发展受到了限制。针对当前纸芯片开发研究中存在的灵敏度较低、对有机溶剂和表面活性剂敏感等难点问题,研究人员在滤纸基底上制作出了性能优异的疏水隔离图案和高粘附疏水表面,并验证了所制备的纸芯片对涉及有机溶剂和表面活性剂的分析检测具有普适性。本文对此类普适型纸芯片的研究与应用进行评述。     

二氧化硅纳米颗粒/硅树脂复合超疏水功能涂层的制备和性能研究

将二氧化硅纳米颗粒和硅树脂制成混合液,采用喷涂法(spray-coating)制备出了具备超疏水性的复合涂层.研究了二氧化硅、硅树脂不同含量配比对涂层疏水性能的影响,结果表明复合涂层的接触角随二氧化硅含量的增加而增加.在二氧化硅含量大于3%(质量分数)时,涂层显现超疏水性;当二氧化硅含量为3%(质量分数)、硅树脂含量为7%(质量分数)时,涂层与水的接触角达到151.6°,滚动角接近0°.通过扫描电子显微镜(SEM)观察涂层表面的微观结构,发现超疏水性的涂层具备微-纳复合阶层结构,类球状突起粒径在5μm左右,类球状突起上分布纳米团聚颗粒,直径约为50 nm.这种类似荷叶表面的微(纳复合阶层结构,结合硅树脂的低表面能,使得复合涂层具备了超疏水性能.     

二氧化碳的捕集、存储及转化

2009年哥本哈根全球气候大会之后,如何减排导致全球气候变暖的温室气体之一的CO₂,并能将CO₂转化成有用化工产品成为当前全球研究的热点.本文总结了至今在CO₂捕集、存储和转化方面的进展工作.另外,结合各种CO₂利用技术的原理和特点,总结出这些技术的优势与不足,对CO₂的利用前景进行了展望.     

旋涂法制备功能薄膜的研究进展

作为众多的薄膜制备方法之一,旋涂法具备薄膜厚度精确可控、高性价比、节能、低污染等优势,在微电子技术、纳米光子学、生物学、医学等领域中有着广阔的应用前景.本文简单介绍了旋涂法的模型、机理及其主要参数的估算方法,并总结了近几年来用旋涂法制备光学、微电子学等功能薄膜的新进展,最后对旋涂法的发展前景进行了展望.     

基于金/硅纳米线阵列肖特基结的自驱动式的可见-近红外光探测器性能研究

本文成功构筑了金/硅纳米线(Au/SiNWs)阵列自驱动式可见-近红外光探测器.探测器在暗态时表现出良好的二极管整流特性,在±1 V偏压下,整流比达584.在可见-近红外光照下,光探测器具有明显的光生伏特效应.光探测性能研究表明:当无外加偏压时,探测器对波长为405 nm、532 nm和1064 nm的光源具有较高的响应率,并且响应快速、信号稳定,重现性良好;当给器件施加一个很小的正偏压时,通过暗态和照光的切换,探测器可使外电路中的电流快速地正负交替变化,从而实现一种快速、有效的二进制光响应.自驱动式Au/SiNWs阵列光探测器显示了高灵敏、快速、宽光谱响应特性,具有巨大的应用前景.     

合成条件对径向有序介孔二氧化硅中空亚微米球的形貌和结构的影响

本文以硬模板与软模板结合的双模板方法(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为介孔模板,聚苯乙烯(PS)球为中空模板),通过自组装制备出有良好分离性和单分散性且具有径向介孔的二氧化硅中空亚微米球.研究表明CTAB、TEOS的用量,催化剂的种类对二氧化硅中空亚微米球的形貌、壁厚、产品纯度等都有很大的影响.在保持其它实验条件不变的情况下,通过分别单独调节CTAB和TEOS的用量或同时调节CTAB和TEOS的用量,得出最佳原料配比是:TEOS/CTAB/NH3/乙醇/水的摩尔比是1:0.27:9.8:304:2955,TEOS/聚苯乙烯球的质量比是4/1.催化剂的种类对中空亚微米球的形貌也有较大影响,当NaOH(浓度为1 mol/L)的用量为0.05—0.10 mL时,生成由小粒子聚集而成的亚微米球;随着NaOH用量增大到0.10—0.20 mL,小粒子逐渐粘合在一起,亚微米球表面逐渐变光滑;进一步增大NaOH用量为0.20—0.30 mL则导致杂质小粒子的出现.在实验结果和文献报道的基础上,讨论并提出了径向有序介孔二氧化硅中空亚微米球的形成机理.     

柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构的制备研究

采用自组装形成的芘纳米结构作为模板,成功地制备了柔软的球状和长方体状氧化硅中空结构.当不同量的芘在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中自组装时,产生的自组装结构展现出明显的从球状到长方体状的形貌变化.这些结构被用作氧化硅前驱体溶胶-凝胶反应的模板,获得了球状和长方体状氧化硅/芘复合结构.通过乙醇除去模板后,生成了柔软的球状(直径约为400nm)和长方体状(长为0.5—2.5μm)的氧化硅中空结构.这些结果展现了采用有机纳米结构作为模板来合成无机中空结构的优势:合成简便、结构多样以及结构形貌的灵活可控.     

苯偶姻醚类对碘鎓盐引发环氧聚硅氧烷光聚合的促进作用

鎓盐引发的阳离子光聚合已有很多报道,但多偏重于低分子量环氧化合物的溶液聚合,对环氧树脂薄膜本体聚合的报道较少。鎓盐在紫外区(>300nm)吸收光的能力很低,苯偶姻醚可促进氟硼酸二苯碘[Ph_2I BF_4~-]在300—400nm的光分解,从而有助于它引     

新型感可见光的染料鎓盐光引发体系

本文报道了一种新型感可见光的引发体系-曙红双(二苯基碘鎓盐)(Eo(IPh_2)_2).在基态,这种体系具有良好的热稳定性,而在激发态时能发生离子对内光诱导电子转移反应,导致其发生漂白和碘鎓盐的分解反应,产生具有引发作用的自由基.该体系适用于一般烯类单体的自由基聚合,其中时丙烯酸酯类单体效果最好.在以甲基丙烯酯甲酯(MMA)为单体时,聚合反应速度满足动力学方程:R_p=l[Eo(IPh_2)_2]~(0.38)[MMA],并求得聚合反应的活化能E_c=7.00kcal/mol.氧在Eo(IPh_2)_2光敏引发聚合中,既起自由基聚合阻聚剂的作用,又起引发剂三重态猝灭剂作用