关于高校材料化学类实验室危险化学品安全管理的思考

危险化学品的规范使用是高校实验室安全工作的重点,但有些高校危险化学品管理仍存在一些常见的问题。以天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院实验室为例,针对这些问题提出了相应的安全管理策略。从危险化学品管理制度、基础硬件设施、安全培训以及信息化管理等角度探索了高校材料化学类实验室危险化学品安全管理体系新模式,为师生安全、平稳、有序顺利开展教学科研实验提供保障。

面向研究生创新能力培养的高水平材料化学类实验室建设研究——以新能源材料与低碳技术研究院为例

高水平实验室是培养具有国际化视野、较强创新能力研究生的基础,而高水平实验室建设与管理是发挥其在研究生培养过程中作用的根本与保证。本项目以新能源材料与低碳技术研究院实验室为例,从完善实验室管理体制、创新实验室管理模式、更新实验室管理理念、加大实验室开放共享力度出发,提出面向研究生创新能力培养的高水平材料化学类实验室建设管理策略,从而适应国内外研究生教育发展潮流,提高研究生创新能力。

双向主客体作用促进水溶液中选择性光催化CO_(2)还原与醇氧化

CO_(2)还原与H_(2)O氧化耦合被认为是将太阳能转化为化学能的理想方法.然而,H_(2)O氧化反应的显著动力学障碍限制了该类反应的转化效率.此外,额外的电子牺牲剂的消耗不仅在经济上不可行,而且浪费了光生空穴的氧化能力.因此,将CO_(2)还原与有机物的有效氧化相结合将是有效利用太阳能和解决能源危机的有效途径之一.对于包含光敏剂、催化剂和反应底物的离散光催化体系来说,电子转移效率主要由离散组分之间的扩散过程控制.为了提高光反应组分之间的电子转移效率,研究人员尝试通过共价键在催化剂和光敏剂之间建立“桥梁”,从而获得更快的电子转移速率.然而,该类体系存在合成过程复杂、共价键断裂及使用贵金属等问题.与共价键相比,非共价体系更便于合成,且具有更好的稳定性.本文利用双向主客体相互作用构筑高效光催化体系,其中水溶性β-环糊精修饰的CdS纳米晶与CoTPP(助催化剂)和有机醇(反应底物)均通过非共价主客体作用连接,促使光生电子和光生空穴的同步快速消耗.核磁共振氢谱结果表明,环糊精作为主体分子可以识别客体分子四苯基卟啉钴与呋喃醇.利用Job曲线测得环糊精与四苯基卟啉钴以及呋喃醇的键合比分别为2:1和1:1.紫外-可见吸收光谱结果表明,环糊精与四苯基卟啉钴以及呋喃醇之间存在不同强度的主客体键合.光催化CO_(2)还原反应与呋喃醇氧化性能测试结果表明,与无配体的Cd S纳米晶(CdS-BF_(4))以及其它配体(油酸、2-巯基乙醇和硫代甘油)修饰的Cd S纳米晶相比,环糊精修饰的CdS-CD纳米晶在水相中表现出更高的CO_(2)还原为HCOOH的活性与选择性,同时,表现出最佳的呋喃醇氧化活性与选择性.相反,表面无配体的Cd S-BF4纳米晶活性较低,且有严重的析氢副反应发生.为了更好地理解双向主客体相互作用对光反应性能的贡献,利用一系列稳态和瞬态荧光光谱实验研究了三个组分之间的电子转移过程.结果表明,CdS-CD与Co TPP之间以及Cd S-CD与呋喃醇之间的双向主客体相互作用可以有效促进这些组分之间的电子转移过程.原位漫反射傅立叶变换红外光谱和密度泛函理论研究表明,随着光辐射时间的增加,HCOO*信号逐渐增强.电子顺磁共振波谱结果表明,在光催化呋喃醇氧化的过程中产生了呋喃醇苄基自由基.在以上光还原和光氧化的全反应过程中,双向主客体作用同时将助催化剂和反应物聚集在吸光物质Cd SNCs表面,这对于促进快速电子/空穴转移和随后的氧化还原反应发挥着关键作用.综上所述,选择合适的有机物不仅可以促进光还原反应的发生,还可以生产更高附加值的化学品.本文采用双向主客体策略构建新型的人工光合作用系统,为构建具有实际应用潜能的人工光合作用系统提供了新的思路.

材料化学类科研实验室安全管理实践探索

高校科研实验室是开展探索科学研究和人才培养的前沿阵地,确保科研实验室安全,是科研平稳进行,稳定社会安全的重要环节。本文以天津理工大学为例,分析了高校材料化学类科研实验室安全现状、前期实施的探索性安全管理措施以及取得的相关成效。

Ag/N-TiO_2/SBA-15光催化剂的制备及其可见光催化还原CO_2

以钛酸四正丁酯(TB),羧基改性的SBA-15(COOH/SBA-15),尿素和AgNO3为原料,利用溶剂热及焙烧处理制得Ag/N-TiO2/SBA-15催化剂.采用X射线衍射(XRD),低温N2吸脱附,X射线光电子能谱(XPS),紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS),荧光(PL)光谱,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)和元素分析(EA)等表征.结果显示:Ag/N-TiO2/SBA-15样品具有介孔结构,TiO2以单一的锐钛矿晶型均匀的分散在载体表面,Ag以单质形态沉积在TiO2表面,N则掺入到TiO2晶格中,并以取代N(O-Ti-N)和间隙N(Ti-O-N)两种方式共存.Ag/N-TiO2/SBA-15催化剂中单质Ag既可以捕获光生电子提高量子效率,又促进了TiO2对可见光的吸收.N掺杂拓宽了TiO2吸收光谱的吸收范围,并且适量的N掺杂有助于光生电荷的分离,提高了光催化效率.以光催化还原CO2为探针反应,考察了催化剂在可见光下的催化活性.结果表明:Ag/N-TiO2/SBA-15系列催化剂均表现出了可见光催化还原CO2性能,发现当Ag的质量分数为2%,N与Ti的物质的量比为3时,催化剂光催化活性最佳,产物甲醇产量高达45.7μmol?g-1?h-1.