高效光热催化废旧聚酯塑料升级回收

太阳能是一种绿色、清洁的能源.将可再生太阳能转化为热能驱动聚酯醇解反应,即发展光热催化聚酯醇解方法,实现废弃塑料转化为高纯度、高附加值单体,有望解决传统热催化体系效率低、能耗高的问题,实现废弃塑料的高效增值回收利用.一方面,光热催化体系可满足传统热催化所需的反应温度,同时光热催化过程中存在的局域热效应,可进一步提升聚酯回收的催化活性,保障聚酯的高效醇解.另一方面,利用太阳能驱动光热催化聚酯醇解反应,不仅降低能耗,减少CO_(2)排放,还可以充分利用清洁能源,实现太阳能到化学能的高效转化.然而,催化剂的光热转化效率低、局域热效应弱以及催化活性低是限制其发展的挑战问题.本文采用模板法合成了ZIF-8纳米粒子,在ZIF-8表面包覆一层SiO_(2),经高温处理后得到一体化光热催化剂.内部碳材料在吸收太阳光后产生热能,而外层SiO_(2)可以阻止内部热的辐射损失,从而提高局域温度.此外,SiO_(2)包覆层可以抑制c-ZIF-8在高温热解过程中的聚集,使催化剂在催化反应过程中具有更好的分散性.优化后的光热催化剂(c-ZIF-8@25SiO_(2))在0.78 Wcm-2模拟太阳光照射30 min下的PET转化率为84.97%,是热催化反应性能的3.4倍.当反应时间延长至45 min时,PET转化率达到100%.动力学分析表明,光热催化PET醇解的活化能为59.35 k Jmol-1,低于大多文献报道值(通常>70 k J mol-1),更重要的是,其活化能也与热催化PET醇解的活化能(61.04 k Jmol-1)相近反应.上述结果表明,c-ZIF-8@25SiO_(2)纳米颗粒光热催化PET醇解和热催化PET醇解的反应路径可能是相同的,因此排除了光化学活化在光热催化中的贡献.此外,这种SiO_(2)包覆层也使内部催化剂具有较高的稳定性,其中PET转化率和对苯二甲酸乙二醇酯产率在5次循环后分别保持在初始值的98%和95%.在室外太阳光照射下进行PET醇解实验以及从混合塑料中选择性回收PET,进一步证明了c-ZIF-8@25SiO_(2)在光热催化PET醇解方面具有较好的用前景.技术经济分析表明,每回收1万吨PET,选择光热催化可节电6390000 k W·h,减少3089.59吨CO_(2)排放.综上,本文策略为增强光热催化中的局部加热效应提供了一种普适性方法,为构筑高效塑料回收提供理论指导及实验参考.

金属有机框架材料在电化学/电化学发光免疫分析中的应用

设计和研制具有超灵敏、高精度、选择性好的免疫传感器对于疾病的早期诊断和筛查以及疾病治疗过程的监测具有十分重要的意义。其中,电化学免疫分析法和电化学发光(ECL)免疫分析法,由于具有稳定性好、灵敏度高、线性范围宽、可控性好等优点而备受关注,已成为当前的研究热点之一。金属有机框架(MOFs)作为一类新型的多孔晶体材料,由于其具有比表面积大、化学稳定性好、孔径和纳米级骨架结构可调节等优点,在电化学和ECL免疫传感器的制备中得到了广泛的应用。MOFs不仅可以作为固定生物识别分子的敏感平台,还可以用于富集痕量分析物和信号分子来放大分析信号,提高电化学或ECL免疫分析的灵敏度。目前,科研人员已合成各种各样具有不同性能和形貌的MOFs纳米材料,并用于开发高性能的电化学免疫传感器和ECL免疫传感器。本文综述了不同类型的基于MOFs纳米材料的电化学/ECL免疫传感器的制备及其在免疫分析中的检测应用。研究表明,MOFs不仅可以作为电极表面修饰的基底、信号探针(包括电活性标记分子和电化学发光发光标记探针)、催化活性标记物,还可以作为负载各种生物分子、纳米材料的载体,最终可用于灵敏的电化学和ECL检测。此外,本综述还讨论了未来发展功能化MOFs纳米材料的挑战和机遇,并为未来设计和制造基于MOFs的高性能免疫传感器提出了一些指导性意见。

N-己基咔唑-3-硼酸频那醇酯的合成与表征

以3-溴咔唑为初始原料,经Miyaura Borylation反应、亲电取代反应合成了有机发光材料中间体N-己基咔唑-3-硼酸频那醇酯,通过NMR表征了化合物的结构,高效液相色谱检测目标化合物含量大于99.5%,合成方法简单,适用于工业化生产。

共轭链对噻咯电致化学发光效率的影响

噻咯衍生物是一类重要的杂环化合物,在发光二极管和电致化学发光(ECL)传感器方面具有潜在的应用前景.为了进一步获得增强ECL性能的噻咯衍生物,本文报道了两种噻咯-噻吩共聚物在湮灭和共反应物反应中的绝对和相对电化学发光效率.通过电位扫描和电位脉冲,利用电化学发光-电压曲线、电化学发光-时间曲线和电化学发光光谱法研究了其ECL机理,并讨论了共轭体系和空间位阻效应对ECL效率的影响.结果表明,自由基的稳定性和反应性是影响两种噻咯-噻吩共聚物ECL效率的两个主要因素.与噻咯-噻吩单体相比,噻咯-噻吩共聚物的ECL效率主要受空间位阻效应的影响.大多数电化学发光研究都使用[Ru(bpy)_(3)]^(2+)作为标准来测定ECL研究中的相对发光效率.考虑到[Ru(bpy)_(3)]^(2+)与其他发光团在自由基行为上的差异,本文测量绝对电化学发光效率,比相对发光效率更准确.