纳米Ti02／碳化树脂复合催化剂的合成及其光催化性能研究

利用一种简单、快速的方法合成了纳米TiO2／碳化树脂(B)复合催化剂。对其组成、结构、尺寸及其光催化性能进行了表征。结果表明，该复合材料为由碳、氢、氧和钛等4种元素组成的纳米材料，尺寸约30nm，其中Ti和O的堆积结构为锐钛矿型；在该复合材料中，B为具有活性基团和不同长度碳—碳共轭链的大分子，且与TiO2之间存在着某种化学作用,复合材料所具有的特殊电子结构不仅使其能吸收紫外—可见区的全程光波。而且对光生电荷具有很高的分离能力，从而表现出较高的光催化活性。     

GC-MS法测定焦化厂气溶胶中多环芳烃

利用气相色谱-质谱(GC-MS),电子轰击离子化(EI)法测定焦化厂气溶胶中多环芳烃的含量。超声波抽提气溶胶样品,用GC-MS的选择离子监测(SIM)方式测定EPA提出的优先监测的16种多环芳烃的含量。该法的检出限为0.167pg·m~(-3),PAHs的回收率为85.1％～110.5％,相对标准偏差为4.62％～19.4％。应用该法测定气溶胶中PAHs获得满意的结果。     

水杨酸-2’-乙基己基酯在胶束中的增溶位点

考察了阳离子、非离子和阴离子表面活性剂存在下水杨酸-2’-乙基己基酯(EHS)的吸收光谱和激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光光谱. 结果表明, EHS可增溶在胶束中, 2’-乙基己基碳链朝向胶束内核, 而水杨酸基朝向胶束-水界面; 胶束环境有利于EHS分子对紫外光的吸收和分子内氢键的形成, 从而使ESIPT 荧光显著增强, 激发态分子以发射可见光和非辐射去活化方式衰减; 并根据EHS和表面活性剂分子的结构和大小, 解释了EHS分子在胶束中的结合位点, 荧光猝灭和酯水解的光谱测量进一步为此结合位点提供了佐证.     

螺旋形超导带材的直流冲击实验研究

基于超导直流电缆应用,针对第二代高温超导带材Re BCO开展了直流冲击实验。首先,通过改变冲击条件(冲击电流大小和持续时间)得到带材的耐直流冲击特性,确定可保证带材性能完好的最大冲击电流幅值(安全电流)及其相应冲击时间。随后,针对实际电缆中超导带材是以螺旋形态缠绕于支撑管上,设计实验研究超导带材螺旋角和螺旋直径对其临界电流和耐冲击特性的影响规律,发现带材所能承受的最大冲击电流幅值随冲击作用时长的增加而逐渐下降、过大的螺旋角和过小的螺旋直径均会对带材造成损伤,影响其通流能力。上述研究结果为电缆的后续设计和制造提供了必要的参考依据。     

Y-Mn-O负载的Ni基催化剂用于乙酸自热重整产氢

为了有效地从生物质衍生的乙酸中获得高氢气产率,通过水热法合成了一系列的NiMnY催化剂并用于乙酸自热重整(ATR)过程中,并采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附测试、H₂程序升温还原(H₂-TPR)探究催化剂中的内在联系。在Ni_0.39Mn_0.61YO_3.11±δ催化剂中,经焙烧后形成了类钙钛矿型(Ni,Mn)YO3物相;经氢气还原后,转化为含有Mn O、Y₂O₃和高分散Ni纳米粒子的热稳定的Ni-Mn-Y-O物种。Ni_0.39Mn_0.61YO_3.11±δ具有高效稳定的产氢催化性能,乙酸转化率高达100%,氢气产率达到2.68 mol_(H₂)·mol_HAc^-1。     

PDMS-Au复合基底上多环芳烃分子的表面增强拉曼光谱

利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对有机物的富集功能,通过在金纳米粒子单层膜(Au MLF)表面旋涂薄层PDMS膜制备PDMS-Au MLF复合表面增强拉曼光谱(SERS)基底.研究了SERS增强性能与旋涂液浓度及稀释溶剂间的关系,考察了复合基底增强活性的均匀性.研究发现,采用叔丁醇为稀释溶剂,浓度为2%(质量分数)的旋涂液时所得复合基底表面多环芳烃(PAHs)的SERS信号强度最高,且此基底SERS信号强度偏差小于10%.分别以PDMS-Au MLF复合材料和Au MLF作为基底,对比研究了对萘、蒽、菲和芘4种多环芳烃的SERS检测能力.结果表明,PDMS-Au MLF复合基底对以上4种有机物的检出限分别为10~(-6),10~(-7),10~(-8)及10~(-7)mol/L,相比于单一Au MLF基底,其检测限至少降低了1个数量级,这主要源自于PDMS对PAHs的富集作用,且此类复合基底可用于多种多环芳烃混合物的特征识别.     

减压蒸馏生物油与乙醇在ZSM-5/MCM-41上共催化裂化

采用减压蒸馏生物油为原料,与无水乙醇2:3(质量比)混合,在固定床中ZSM-5/MCM-41分子筛上共催化裂化,考查了反应温度和质量空速(WHSV)对裂化产物的影响。对ZSM-5/MCM-41进行了NH₃-TPD、BET、N₂吸附-脱附等表征,对裂化气体产物通过气相色谱仪分析,减压蒸馏生物油和精制生物油采用气相色谱-质谱联用仪进行定量分析。结果表明,反应温度500 ℃、WHSV 3.75 h^-1为反应优化工况。此反应条件下,精制生物油酸类物质从减压蒸馏生物油中的25.6%降至反应后的0.1%,效果显著,且精制生物油产率为46.8%,气体产物中CO₂和CO的浓度共9.5%。     

水对Ni/MgAlO催化丙酮加氢的影响

研究了H2O对Ni/MgAlO催化剂上丙酮加氢为异丙醇的催化反应的影响。结果发现,在丙酮中添加少量H2O可提高丙酮转化率,但超过5%的H2O量则会显著降低催化剂活性。吸附量热结果表明,催化剂表面吸附少量H2O会明显降低异丙醇的吸附热,但对丙酮吸附热的影响较小,这也许是反应体系中少量的H2O能促进丙酮加氢活性的原因之一。当催化剂表面吸附较多H2O后,丙酮、异丙醇和H2的吸附热都降低了,因此反而抑制了丙酮的加氢反应。此外,红外光谱结果表明,预吸附水抑制了催化剂表面异丙醇脱氢生成丙酮,并抑制吸附的丙酮在表面生成烯醇盐或异丙叉丙酮等物种,这也许是少量水能促进丙酮加氢生成异丙醇的另一个重要原因。     

酸性高锰酸钾-高良姜素化学发光体系的发光光谱

在多聚磷酸介质条件下,对酸性高锰酸钾和高良姜素化学发光新体系的发光现象进行了研究,并通过测定反应的化学发光光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱和微量电位滴定曲线对其发光体的确定提供了实验依据。实验数据表明,在0.1mol·L-1多聚磷酸溶液中,当高锰酸钾和高良姜素的量比为6∶5时,体系有最强的化学发光,在氧化剂过量的条件下,化学发光强度与高良姜素浓度在一定范围成正比关系。此外,由体系的化学发光光谱与高锰酸根离子的电子吸收光谱之间有镜像对称性关系的现象,证明了主发光体应来源于高锰酸钾;发光动力学实验还证明该发光体不是单一型体,伴随发光过程发光体有歧化反应现象。根据实验结果,对该体系可能的发光机理进行了讨论,提出高锰酸钾和高良姜素化学发光的主要发光体来源于高锰酸根离子的还原产物且为氧化还原反应过程中产生的激发态Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅲ)型体,通过高良姜素氧化生成的活性游离基产物而产生激发态的Mn(Ⅱ)型体是生成发光体的主要途径。该化学发光强度与高良姜素含量成线性关系,以此可以进行定量分析;而由歧化过程形成的激发态Mn(Ⅲ)的发光行为却会干扰高良姜素含量与总发光强度之间的线性关系,不利于定量分析。     

利用可见-近红外-中红外超快光谱揭示离子交换法制备的少层MoS2中缺陷介导的载流子动力学

本文结合可见-近红外-中红外瞬态吸收光谱技术对离子交换法制备的少层MoS₂中缺陷介导的载流子动力学进行了详细的解析. 在近红外瞬态吸收光谱中观察到的宽带漂白信号表明少层MoS₂纳米片带隙中分布着大量的缺陷态. 实验结果明确揭示了载流子被缺陷态的快速捕获以及进一步的复合过程，证明带隙中的缺陷态对MoS₂光生载流子动力学过程起着至关重要的作用. 在中红外瞬态吸收光谱中观察到的正信号到负信号的转变进一步证实了在导带下小于0.24 eV处存在被载流子占据的缺陷态. 这些在少层MoS₂纳米片中存在的缺陷态可以作为有效的载流子捕获中心来辅助光生载流子在皮秒时间尺度内完成非辐射复合过程.