类石墨烯C3N4纳米片光催化分解水制氢中的量子限域效应

从层状化合物获得的纳米片是一类新型纳米结构材料,这种二维各向异性的纳米甚至亚纳米级的材料具有独特的物理化学性能,其中最好的一个例证就是从石墨烯C₃N₄到石墨烯C₃N₄纳米片的转变。通过高温氧化热刻蚀方法将体相g-C₃N₄剥离成g-C₃N₄纳米片,应用于染料敏化可见光分解水产氢,表现出了较体相g-C₃N₄高于2.6倍的产氢速率。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外（FTIR）光谱、扫描电子显微镜（SEM）、Brunauer-Emmett-Teller（BET）、荧光光谱和光电化学等表征研究了g-C₃N₄纳米片的结构及曙红（EY）和g-C₃N₄纳米片之间的电子迁移过程。热剥离后的g-C₃N₄纳米片具有较高的比表面积,不仅可以更为有效地吸附染料分子,还因其量子限域效应大大增强了光生电荷的分离效率和电子转移效率,改善了电子沿平面方向的传输能力以及光生载流子的寿命,从而显著提高g-C₃N₄纳米片的光催化产氢活性。     

Structure and Luminescence of Carboxylic Acid Samarium and Europium Complexes

Two crystals, [Sm(Hcpna)(cpna)·3 H_2O]n(1) and [Eu(Hcpna)(cpna)·2 H_2O]n(2),have been synthesized by solvothermal method based on Sm3+ and Eu3+ with multiple acid ligands5-(4-carboxyphenoxy)nicotinic acid(H_2cpna), and the new complexes have been characterized by single-crystal X-ray diffraction, elemental analysis, IR spectroscopy, thermogravimetric analysis and fluorescence analysis. Complex 1 exhibits a 1 D chain structure. It crystallizes in the triclinic system, space group P1 with a = 5.9738(11), b = 12.528(2), c = 18.021(4) ?, α = 93.156(3)o, β =98.067(3)o, γ = 92.692(3)o, V = 1331.3(4) ?3, Z = 2, S = 1.069, F(000) = 702, R = 0.0277 and wR =0.0688(I 2σ(I)). Complex 2 shows a two-dimensional network structure, which crystallizes in monoclinic system, space group C2/c with a = 13.6733(19), b = 18.422(3), c = 10.4307(15) ?, β =93.881(2)o, V= 2621.4(7) ?3, Z = 4, S = 1.110, F(000) = 1372, R = 0.0302 and wR = 0.0811(I 2σ(I)). The solid-state fluorescent test results show tcomplex 1 has weaker fluorescence intensity than the ligand. However, complex 2 has excellent fluorescence properties, and can emit bright red light under the irradiation of ultraviolet lamp.     

基于数字图像颜色提取的土壤有机质预测研究

有机质是土壤质量的重要判定标准,其快速测定可为精准农业的实施提供基本的数据支撑。传统有机质测定法,通过野外取样,实验室化学分析,不仅费时费力,还效率低,完全不能满足现今社会发展对土壤信息的大量需求。通过光谱仪测定土壤反射率建立有机质估测模型,可快速预测有机质含量,但光谱仪价格较高,对操作环境要求严格,限制了其广泛应用。仅有RGB三波段的可见光传感器,相比光谱仪而言不仅价格便宜,还易于操作,借助其诸多优势,通过定量获取土壤表面颜色信息,解决土壤有机质快速测定问题,不管是从实用性还是经济性角度,都值得去探索研究。为验证可见光下提取数字图像颜色信息能快速预测有机质的可行性和适用性,采用数码相机获取土壤表面颜色,分析土壤表面组成特点,确定最佳取样面积,并比较不同土样制样标准(<1 mm和<0.5 mm) 与有机质的相关性,同时选取相关性高的颜色变量,通过回归分析,建立有机质预测模型。研究结果表明,以950 pixel×950 pixel作为取样面积,可以较稳定获取土样表面颜色,并减少边缘效应对取样结果的影响;对比<1 mm和<0.5 mm土样与有机质的相关性发现,<1 mm土样的RGB三波段与有机质的相关性更高,适合作为土壤颜色获取时的制样标准。在RGB三波段中,Red波段表现了与有机质的最高相关性,其相关系数为-0.70;通过对RGB三波段进行数学变换与超红(ExR)计算,可增加各颜色值与有机质的相关性,其中ExR指数表现了与有机质最高的相关性,其相关系数为-0.86。单变量建模过程中,ExR倒数模型获得了最好预测效果;多变量建模时,各颜色标准差参与建模,使颜色信息描述更为全面,明显提高了模型的预测精度,获得了最好的建模效果,其R2=0.80,RMSE=0.51,检验结果R2_val=0.84,RMSE_val=0.54,能较好反应研究区有机质变异特点。通过黑土检验所建模型的预测效果,仅单变量Red波段模型表现出较好预测结果,其检验结果表明红波段是有机质较为敏感波段,在不同土类中具有通用性。虽然研究中所建模型难以扩展到对其他土类的预测,但对同类土壤预测效果表明,数码相机作为颜色定量获取的工具,具有实现快速预测土壤有机质的潜力。     

基于正弦相位编码的相机离焦标定

分析了光学系统离焦状态对基于正弦光栅的结构光相位的影响.基于正弦结构光相位与相机对焦状态无关的性质,提出了一种利用相移法正弦结构光编码显示面板对离焦相机进行标定的方法.使用Floyd-Steinberg Dithering算法消除了显示面板gamma变换带来的结构光相位计算误差.实现了相机在离焦状态下对标定物特征点的准确提取.标定结果重投影误差为0.17pixels.相机焦距的标定误差在0.39%以内.与传统方法相比提高了标定精度,为具有特殊成像范围的相机的标定提供了一种解决方案.     

分子印迹微凝胶模拟酶的研究

采用油包水反相乳液法, 以马来酸酐酯化葡聚糖-氨基吡啶偶联物(Dex-MA-AP)为功能大单体、过渡态类似物p-硝基苯磷酸酯(NPP)为模板分子、Co2+为中心离子, 制得分子印迹微凝胶模拟酶(MIGs). 用紫外光谱研究了Dex-MA-AP上吡啶功能基团与NPP之间的相互作用. 用SEM观察了MIGs的形貌和大小. 研究发现, MIGs催化活性受模板分子和交联剂用量的影响,MIGs催化p-硝基乙酸苯酯(NPA)水解反应行为可用Michaelis-Menten方程进行描述, 其最大催化水解反应速率(Vm)和Michaelis-Menten常数(Km)分别为25.1 nmol/h和0.030 mmol/L, 且具有较好的催化选择性.     

新型三齿多吡啶钴(Ⅱ)、钌(Ⅱ)配合物的合成、表征及其与DNA的作用研究

合成了两种新型三齿多吡啶钴(Ⅱ)和钌(Ⅱ)的混配配合物[Co(TolylTPy)(H2Bzimpy)]Cl2[TolylTPy=4'-对甲基苯基-2,2':6',2'-三联吡啶,H2Bzimpy=2,6-二(苯并咪唑-2)吡啶](A)和Ru(TolylTPy)(Bzimpy)(B).用元素分析,IR,1HNMR等对它们进行了表征,测定了配合物B的晶体结构,用电子吸收光谱、荧光光谱等研究了配合物与小牛胸腺DNA(CTDNA)的相互作用及其对pBR322DNA的断裂作用.结果表明,配合物A和B与CTDNA的作用属静电结合,凝胶电泳实验说明配合物A在310nm光辐射15min,可使超螺旋pBR322DNA断裂为开环缺口型和线型DNA.     

N,N′-硝基苯酰基取代苯酰氨基硫脲的合成与生物活性

酰氨基硫脲类化合物不仅具有广谱抗菌性能,还具有极好的杀虫和植物生长调节活性[1～3],因而引起许多国内外学者对硫脲类化合物的合成及其化学结构与生物活性关系方面的研究[4～8].为了进一步研究不同的取代基团对此类化合物生物活性的影响,作者用硝基苯酰基异硫氰酸酯与芳基酰肼加成制得相应的N,N′-硝基苯酰基取代苯酰氨基硫脲(Ⅲ),并初步测定了它们抑制大肠杆菌和枯草杆菌生长的生物活性.这些化合物尚未见文献报道.     

基于聚氨酯的磁性碳化泡沫的制备及其吸油性能研究

以废弃聚氨酯泡沫(PUF)为原料,在其表面依次修饰聚丙烯酸(PAA)、Fe~(3+),然后在230℃条件下,通过高温碳化处理,制备了具有多孔结构的磁性碳化泡沫材料.用光学显微镜、红外吸收光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、接触角对磁性碳化泡沫进行表征.详细考察了AA含量、Fe~(3+)浓度对材料吸附容量、吸附速率的影响.材料具有明显的亲油、疏水特性,对各种有机溶剂和油类分子吸附容量都在10 g/g以上,而且在5 min内就可吸附饱和,同时材料密度小,可漂浮于水面对有机溶剂进行快速吸附,并通过外界磁场实现快速分离.因此,该材料在原油泄漏处理、油水分离、油田采出液处理、工业污水净化等领域具有重要的应用价值.     

合成磺胺增效剂(TMP)缩合工艺的改进研究

磺胺增效剂三甲氧苄二氨嘧啶(TMP)的疗效显著,应用日益广泛,目前国内已有很多药厂生产.但在现行缩合工艺中存在着收率偏低(80%),反应时间长(15h)等缺点[1],新工艺针对此种情况进行了工艺改进,收率达90%.并确定出新的合成条件为:当TMB的投料量为20g时,甲醇钠体积50mL,乙酸乙酯体积为2.36 mL,后处理过程中所用冰水量80 mL;甲氧丙腈生成温度20～25℃,生成时间50～60 min;缩合反应温度25℃,反应时间8h.     

碱性介质中铂/碳气凝胶电催化氧化甲醇

以间苯二酚和甲醛为原料,采用溶胶-凝胶法制备了碳气凝胶(CAs);以CAs为载体,利用乙二醇还原法制备了Pt/CAs催化剂;在碱性条件下,采用循环伏安法测定了Pt/CAs催化剂电催化氧化甲醇的活性,结果表明,Pt/CAs显示出高的甲醇氧化催化活性,在1.0mol.L-1 NaOH和1.0mol.L-1 CH3OH溶液中,其峰电流密度是商品Vulcan XC-72R负载Pt催化剂Pt/C的3.9倍,甲醇起始氧化电位比Pt/C的负移约100mV.