C_(60)-MoP-C纳米花范德瓦耳斯异质结及其电催化析氢性能

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C_(60)修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C_(60)的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10%C_(60)-MoP-CFs样品(10%为C_(60)的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^(-2)的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C_(60)与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C_(60)迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。

香豆素席夫碱的Zn^(2+)识别研究

本文采用5-氯水杨醛与3-氨基-7-羟基香豆素反应,合成了一种新型的香豆素席夫碱化合物3-[(5-氯-2-羟基-苯亚甲基)-氨基]-7-羟基香豆素(CHB),并采用核磁共振谱、红外光谱和元素分析对合成产物进行了表征。在CHB的DMF溶液中加入Zn^(2+)后,溶液颜色由无色迅速变为橙黄色,紫外-可见吸收光谱最大吸收峰从380nm红移至480nm,而且该分子探针在580nm处的荧光强度显著增强,可通过肉眼观察到其在365nm紫外灯下发出的荧光,而其它离子加入后荧光变化微弱或没有变化,表明该分子探针对Zn^(2+)的选择性较高。吸收光谱的变化表明CHB与Zn^(2+)形成了新的配合物,采用Benesi-Hilderbrand方程计算出两者之间以1∶1配位。

光电化学催化中的富勒烯基材料:机理及应用

光催化和电化学催化在现代清洁能源转化中发挥了无可替代的作用。[60]富勒烯(C60)材料因其独特的结构与性能而被广泛用于各类光电催化剂的开发中,并取得了令人瞩目的成果。我们简介了C60的基本性质以及富勒烯基(包括C60笼外衍生物和衍生碳材料)光电催化剂的制备方法,综述了C60及其衍生材料在光催化和电化学催化领域中的研究进展,就其在光电化学催化应用中所起到的主要作用、工作机理以及优化策略进行了讨论。并对C60基催化剂发展中的主要问题与挑战进行了总结和展望。

石墨烯基钴镍合金复合材料的制备及催化性能研究

本文采用改进的Hummer法制备氧化石墨烯(GO),通过水热法于温和反应条件下制备了石墨烯基钴镍合金复合材料(GO/Co@Ni)。运用X射线衍射、扫描电镜以及透射电镜对该复合材料进行了表征。研究了该复合材料在对硝基苯酚还原反应中的催化作用。结果表明,在该反应体系中添加GO/Co@Ni与未添加催化剂,以及只添加石墨烯材料或钴镍合金相比,反应速率明显加快。进一步研究表明,当该复合材料中钴、镍的配比为2∶1时,催化效率最高。另外该复合材料中因为添加了钴和镍磁性材料,有利于催化剂的回收再利用。对最佳钴镍比的复合材料进行了4次催化实验,其催化效率仍维持在90%以上,表明该复合材料在实际应用时的循环性能较好,有望发展作为新型的催化材料。

CdS/C_(60)C(COOH)_2复合材料的制备及可见光下对罗丹明B的光催化降解研究

采用简单的溶剂热反应获得片状CdS纳米材料,然后将其与不同量的富勒烯羧酸衍生物(C60C(COOH)2)进一步复合,从而制备了一系列C60C(COOH)2的质量分数范围为0.25%～1.25%的二元复合材料CdS/C60C(COOH)2。在对该复合材料进行表征之后,研究了其对可见光下罗丹明B(RhB)的催化降解效果,结果表明有利于光生电子和空穴分离的C60C(COOH)2可以有效提高单一半导体CdS纳米材料的吸附性和光催化活性,改善了可见光下RhB的降解速率。实验还表明,当C60C(COOH)2负载量为0.50%时,其光催化降解RhB的效率最高,并且采用CdS/C60C(COOH)2作为催化剂时,经过4次循环使用后,在可见光下对RhB的降解率仍可维持在80%以上,表明该复合材料能够有效改善自身光腐蚀现象。最后初步探讨了光催化反应的机理。

硫量子点/Ru（bpy）32+电致化学发光法检测肌氨酸

采用硝酸长时间氧化升华硫的方法制备粒径约为4 nm且具有较强荧光性能的硫量子点(S QDs),将其与Ru(bpy)^2+3耦合为发光试剂,研究其对肌氨酸的电致化学发光响应行为。结果表明,与采用Ru(bpy)^2+3或S QDs作发光试剂相比,相同浓度的肌氨酸对S QDs/Ru(bpy)^2+3体系的信号增敏作用最强。由此建立测定肌氨酸的新方法,在pH=8.0的0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,电致化学发光强度差值与肌氨酸浓度在1.0×10-7~8.0×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为5.0×10^-8 mol/L;对8.0×10^-5 mol/L肌氨酸平行测定10次,相对标准偏差为3.04%,表明该方法的再现性和稳定性较好。最后采用该方法测定稀释后尿液中的肌氨酸浓度,加标回收效果满意,表明该方法可用于样品中肌氨酸的测定。

ZIF-67@PVP@Fe3O4复合材料的制备及催化性能研究

该文首先通过简单的方法制备磁性纳米材料Fe3O4,然后在PVP材料联接作用下掺杂进多孔材料ZIF-67中制备了新型ZIF-67@PVP@Fe3O4复合材料。对该复合材料进行了充分的表征后,利用多孔、比表面积大、热/机械稳定性好、结构规整、活性位点多的ZIF-67与磁性纳米材料Fe3O4所表现出的协同作用,研究了该复合材料在环境污染物对硝基苯酚还原反应中的催化作用。结果表明,在该反应体系中添加ZIF-67@PVP@Fe3O4复合材料,与未添加催化剂以及只添加单一材料相比,响应灵敏度增强,反应速率加快,表现出最大的催化活性。另外该复合材料中因为添加了磁性纳米材料Fe3O4,所以有利于催化剂的回收再利用。对ZIF-67@PVP@Fe3O4复合材料进行了6次重复循环实验,催化效率仍维持在95%以上,表明该复合材料稳定性较好,有望发展成为有应用前景的环境污染物催化材料。

新型香豆素席夫碱化合物的合成及对锌离子的荧光传感研究

以3-氨基-6-氯香豆素为荧光发光基团,设计合成了3-[(2-羟基-苯亚甲基)-氨基]-6-氯香豆素(CHS)并研究其作为肉眼可视化荧光识别Zn2+的分子探针。采用元素分析和物理化学仪器如FTIR、1HNM R、紫外可见吸收和荧光光谱等手段表征了分子探针CHS的结构特征和理化性能。在CHS的二甲基甲酰胺溶液(DMF)中加入Zn2+后均会使溶液荧光显著增强,而溶液颜色由无色迅速转变为黄色,而且其它的金属离子对分子探针CHS识别Z n2+的影响不明显。通过Job图可以计算得出分子探针CHS与Z n2+之间形成1:1的稳定化合物,由Benesi-Hildebrand方程(采用吸收光谱计算)计算出分子探针CHS与Zn2+之间形成配合物的稳定常数为9.97×102mol/L。螯合荧光增强效应(CHEF)是导致分子探针CHS和CHD与Z n2+作用后荧光强度增强和吸收光谱红移的主要原因。在分子探针CHS的DMF溶液中加入Zn2+之后,荧光强度增强值与Zn2+的浓度在0~60μmol/L之间呈良好的线性关系,检出限为1.92μmol/L(r=0.9907,信噪比为3),表明分子探针CHS可用于定量检测微量Zn2+。