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[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
孙子轩 江海龙
钯（Pd）催化的碳-碳键偶联反应具有很重要的意义，但是其通常需要较为苛刻的条件。本文报道了利用一种金属有机框架(MOF),ZIF-8，来负载钯纳米颗粒用于界面调控的光催化铃木偶联（Suzuki coupling）反应。两种合成的Pd/MOFs催化剂分别命名为Pd PVP/ZIF-8和Pd/ZIF-8，它们具有相似的钯纳米颗粒的尺寸和载量，区别在于前者有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为表面活性剂。通过一氧化碳吸附的傅里叶变换漫反射红外光谱(CO-DRIFT)，可以证明Pd/ZIF-8比Pd PVP/ZIF-8的钯纳米颗粒具有更负的电子态。在光催化碘苯和苯硼酸的铃木偶联反应中，Pd/ZIF-8具有更高的活性(产率99.1%)，优于Pd PVP/ZIF-8 (产率57.9%)，此外，Pd/ZIF-8展示出良好的稳定性和很好的底物适用范围。Pd/ZIF-8更高的活性可以通过MOF和钯纳米颗粒在没有表面活性剂的界面更好的电子传递解释。本工作将光催化和界面电子转移结合，为钯催化的碳-碳键偶联反应提供了新的思路。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王巧玲 黄国芳
为开发高效的光催化材料,以利用太阳能来分解有机污染物,采用化学水浴沉积法制备Bi2S3纳米光催化材料,并分析其形貌、结构和光催化降解有机污染物的能力。结果表明:所制备的Bi2S3为表面粗糙的纳米颗粒;Bi2S3纳米颗粒对亚甲基蓝有较好的光催化降解效果,添加表面活性剂聚乙二醇(PEG)有助于Bi2S3纳米颗粒尺寸减小,增大颗粒比表面积,促进光生电子与空穴的有效分离,进一步增强其光催化活性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
贾寒 谢秋宇 李传錡 孙涵 齐宁
制备了一种两亲SiO2纳米颗粒，借助红外光谱及接触角测量证实了相关基团在SiO2纳米颗粒表面的成功接枝，探究了其界面活性和界面扩张流变行为。通过动态界面张力测量及小幅正弦振荡实验发现，两亲SiO2纳米颗粒相比亲水和疏水SiO2纳米颗粒能够更稳定地吸附在界面形成一层吸附膜，降低界面张力，同时由于其扩散交换速度较慢，界面扩张模量大于亲水和疏水SiO2纳米颗粒。进一步的大幅线性压缩实验发现两亲SiO2纳米颗粒在表面比为0.35时其界面吸附量会发生激增，扩张模量迅速增大，其形成的界面膜具有抵抗较大程度形变的能力。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李婧涵 董玲
为了解磁性纳米颗粒在DNA分离纯化中的应用，采用文献综述和归纳总结的方法，阐述了1997—2021年以铁氧化物为核心的磁性纳米材料的研究进展，同时比较了材料结构和表面相关活性官能团的修饰对DNA提取效率的影响。结果表明：1）应用磁性纳米颗粒的固相萃取有着安全无毒、操作简单、可重复使用、能够实现自动化与高通量操作等多种优势，提取DNA效率相比于商业化试剂盒也有优势。2）目前磁性纳米材料已有比较全面的研究。磁性纳米颗粒的尺寸、孔径大小、磁化强度及引入的活性官能团不同等性质均对DNA的提取效率有影响，改变这些性质研发新型且高效的功能化磁性纳米颗粒或改变磁性纳米材料的制备方法、所提取DNA的形态性质、溶液的pH或盐浓度等试验条件，以提高DNA与材料的解吸率，不断优化磁性分离过程，提高DNA分离效率和质量。3）发展高通量商业化的核酸提取程序，是磁性固相萃取可观的发展前景。4）磁性纳米颗粒除了在核酸提取中的应用，在其他生物医学应用中也有着广泛的研究。以上结果均表明磁性纳米材料有着极强的研究发展前景。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李青 汤林 文瑞之
应用超临界流体干燥技术,采用溶胶-凝胶法制备了掺铁的纳米TiO2粉体材料,使用TG-TDA、XRD、激光粒度分析仪、扫描电镜对粉体进行表征.通过甲基橙溶液光催化降解实验,发现掺入质量分数为0.05%Fe的TiO2比纯TiO2催化效率提高了1.58倍.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
周广阔 冯贵颖 呼世斌 廖少华 穆军
以活性炭(AC)为载体,利用溶胶-凝胶工艺制备氧化钛(TiO2)溶胶,通过浸渍法制备负载型 TiO2／AC纳米光催化剂以及掺杂Fe3+和Cu2+的M-TiO2／AC纳米复合光催化剂。以紫外灯做光源,用制得的 TiO2／AC纳米光催化剂对苯酚溶液进行光催化氧化降解试验,并研究了掺杂Fe3+和Cu2+的M-TiO2／AC纳米复合光催化剂对苯酚的催化活性。结果表明,在紫外光条件下,TiO2／AC纳米光催化剂对苯酚的降解率达99％,较日光条件下高;掺杂Fe3+能提高M-TiO2／AC纳米复合光催化剂对苯酚的催化活性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
栾吉梅 刘馨 姜鹏 孙德帅 方龙 张晓东
该文设计了包含纳米二氧化钛制备方法、应用评价、结构表征及小试应用的光催化综合实验。该实验采用溶胶-凝胶法和沉淀-浸渍法制备了纳米二氧化钛，通过降解模拟染料废水评价了其光催化活性，利用扫描电子显微镜、比表面分析仪、X射线衍射仪对其进行了表征，通过对比小试实验体会了“放大效应”及相关工程参数带来的影响。该实验融合了多门学科知识，使学生知识体系更加完整、创新能力得到增强、科学素养得到提升。
关键词：
综合实验 实验设计 纳米二氧化钛 光催化
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘祥英 李琼轩 柏连阳
以高压汞灯为光源,研究纳米二氧化钛(TiO2)降解毒死蜱的反应动力学,考察纳米TiO2用量、毒死蜱起始质量浓度及溶液pH值对毒死蜱光催化降解速率的影响。结果表明,纳米TiO2最佳用量为50～100 mg/L,毒死蜱初始质量浓度在5～80 mg/L时,其降解反应符合一级反应动力学规律,表现为毒死蜱质量浓度越大,降解速率常数越小,半衰期越长,毒死蜱质量浓度为80 mg/L的半衰期为27.18 min,比质量浓度5 mg/L时的长1.5倍;碱性条件有利于毒死蜱的降解。
关键词：
毒死蜱 光催化 纳米二氧化钛 动力学
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
汪圣尧 陈海波 戴珂 石炜
以水热法制备8种MWCNTsGTi O2纳米复合材料,通过XRD、SEM、Raman、BET、FTIR等方法对复合材料进行表征.以罗丹明B为降解目标物,考察MWCNTsGTi O2纳米复合材料在不同光源辐照下的光催化活性以及MWCNTs的管径和管长对复合材料光催化活性的影响.结果表明:MWCNTs与Ti O2结合紧密,Ti O2微粒均匀分散在MWCNTs上,引入MWCNTs能提高Ti O2的比表面积,且不会改变Ti O2的锐钛矿晶相.光催化过程中,MWCNTs的引入抑制复合材料中光生载流子复合,进而提高复合材料的光催化效率.紫外光辐照下,MWCNTs的引入对Ti O2光催化活性有显著提高;而在...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
温福山 刘文亮 楚雨格 张涵 李白 王有和 孙海翔
科研成果转化为实验教学内容,对学生创新能力的提高具有重要的意义。将光催化研究领域的纳米TiO_2转化为切实可行的实验项目,设计了包括基础化学、材料化学、分析化学等内容的综合实验,学生亲自动手组装光催化降解装置。通过该实验,加深了学生对基础化学、材料化学等课程的认识并提高了学生综合运用知识的能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
卿彦 关鹏飞 詹满军 陈秀兰 刘文杰 刘明 罗莎 李新功 吴义强
如何降低游离甲醛含量一直是脲醛树脂研究的热点之一。采用锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO_2)改性脲醛树脂,探索在紫外光(波长λ=365 nm)照射下,纳米TiO_2对脲醛树脂中游离甲醛的催化降解效果。通过分析脲醛树脂中游离甲醛的含量,研究了光照类型、时间以及纳米TiO_2的含量对光降解甲醛的影响。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析(TG)表征了光催化降解游离甲醛对脲醛树脂化学结构及热性能的影响。结果表明:在脲醛树脂的降醛处理中,加入尿素质量1%的锐钛矿型纳米TiO_2,室温下紫外光照时长48 h,可以获得36.7%的游离甲醛降解率。紫外光照可以促进脲醛树脂的固化,使其固含量和粘度上升,固化时间缩短,但对脲醛树脂的化学结构和热性能没有明显影响。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
汪圣尧 陈海波 戴珂 石炜
以水热法制备8种MWCNTs-TiO2纳米复合材料,通过XRD、SEM、Raman、BET、FTIR等方法对复合材料进行表征。以罗丹明B为降解目标物,考察MWCNTs-TiO2纳米复合材料在不同光源辐照下的光催化活性以及MWCNTs的管径和管长对复合材料光催化活性的影响。结果表明:MWCNTs与TiO2结合紧密,TiO2微粒均匀分散在MWCNTs上,引入MWCNTs能提高TiO2的比表面积,且不会改变TiO2的锐钛矿晶相。光催化过程中,MWCNTs的引入抑制复合材料中光生载流子复合,进而提高复合材料的光催化效率。紫外光辐照下,MWCNTs的引入对TiO2光催化活性有显著提高;而在可见光辐照下,...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘超 范鹏凯 王吉中
文章将光催化领域的热点材料碘氧化铋材料的制备与研究转化为实验教学项目。实验采用简单的室温沉淀法制备了两种具有不同化学组成的碘氧化铋纳米微球,以苯酚为目标污染物,研究了碘氧化铋在可见光下对苯酚的降解性能,通过对催化剂结构的表征和构效关系的分析,探讨了影响催化剂光催化活性的主要因素。实验涉及纳米材料制备、结构表征、光催化原理以及污染物浓度分析等多个知识点。该实验有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力,以及科学思维与创新能力的提升。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
金密 李辉勇 周军 李志光 戴翔 赵律
以硫酸钛为前驱体,采用沉淀—溶胶法制备纳米TiO2,进行甲醛的光催化降解试验,考察了制备条件对光催化性能的影响.结果表明,硫酸钛浓度为0.05mol/L,水解温度80℃,时间4h,0.10mol/LKOH聚沉,pH2,熟化温度90～100℃,时间10min,煅烧温度450℃,时间4h,制得的纳米TiO2对甲醛的降解效率6h内可达78%.
关键词：
二氧化钛 光催化 降解 甲醛
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
康勤书 汪圣尧 沈敏 戴珂 陈浩
以(010)晶面暴露的Bi2MoO6纳米片作为光催化剂,通过改变溶液pH值、催化剂用量及目标降解物的初始浓度等考察Bi2MoO6纳米片对土霉素(Oxytetracycline,OTC)和四环素(Tetracycline,TC)在可见光下降解效果的影响;通过加入不同的自由基清除剂来考察光催化过程的机理。结果表明:光催化剂对OTC和TC的降解效果会因其在溶液中的存在形式不同而改变,随着溶液pH值的升高OTC与TC会发生逐级电离。在最佳pH值(pH=11)条件下,可见光辐照1h后,OTC与TC分别降解42.1%和58.8%(催化剂质量浓度为1.4g/L)。OTC和TC的光催化降解动力学研究表明,其降...
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