胥燕燕
,
高明明
,
张国辉
,
王新华
,
李佳佳
,
王曙光
,
桑元华
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60956-1
四环素(TTC)因其广泛的抗菌性和低生产成本等特点而成为应用最广泛的兽医药物. TTC的大量使用不可避免地导致其进入地表水、地下水和污水处理厂.迄今,已有许多方法用于TTC检测,包括免疫测定法、微生物检测法和化学-物理法等.然而,这些方法费用高,耗时长或需要复杂的样品预处理过程,不适合现场测量或常规分析.电化学分析法具有操作简单、成本低廉、选择性和灵敏度较高、易实现在线检测等特点,在检测领域具有重要优势.石墨烯在电化学传感器领域表现出优越的应用性能,但有关石墨烯材料应用于电分析和电催化方面的报道仍然有限.石墨烯的前驱体氧化石墨烯(GO)片层底面上具有各种类型的含氧官能团和层状边缘,导致其绝缘并具有很多缺陷,使GO包含了sp2和sp3杂化碳原子,为GO提供了独特的具有化学功能的异构电子结构.通过对GO进行还原,可以生成新的sp2域或者改变含氧官能团的数量和类型,从而为GO提供更多的特殊性质.研究表明,电化学还原是一种绿色快速的还原方法,可以控制GO的还原程度和还原过程.本文利用电化学还原法来调整GO表面的官能团和缺陷度,利用在–0.8 V还原电位下得到的电化学还原氧化石墨烯(ERGO-0.8V)修饰玻碳电极(GC)为工作电极(GC/ERGO-0.8V),采用循环伏安法对溶解在pH=3的缓冲溶液中的TTC进行电化学检测,发现ERGO-0.8V对TTC具有电催化性能.利用红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对ERGO-0.8V, ERGO-1.2V, GO及化学还原得到的石墨烯(CRGO)表面官能团和缺陷程度进行了表征,考察了TTC在ERGO-0.8V/GC上的电化学行为,对其电催化还原机理进行了推测.结果表明,与GO, ERGO-1.2V及CRGO修饰电极相比, GC/ERGO-0.8V修饰电极的催化还原峰在0–0.5 V,对TTC表现出独特的电催化性能, GC/ERGO-0.8V电极对浓度为0.1–120 mg/L的TTC溶液具有良好的检测性能,在不同浓度范围内其氧化峰峰电流与峰电位的线性关系不同. FT-IR和XPS结果显示,在–0.8 V还原电位下得到的ERGO-0.8V,其官能团类型和数量发生变化,但仍存在大量官能团,主要是羧基、羟基和环氧基.同时,拉曼表征显示ERGO-0.8V的缺陷密度增大,同时新生成的sp2域减小而使得ERGO的sp2域减小.对比GO等其他材料的表征结果推测,官能团变化是影响ERGO独特电催化性质的主要因素,除此之外还有材料的缺陷度和sp2域.推测GC/ERGO-0.8V修饰电极对TTC可能的催化机理为： TTC在GC/ERGO电极上的还原与氢醌和醌之间的转换有关；而对于ERGO,则可能对应于羧基和羟基之间的转化.然而,同样具有羧基和羟基的ERGO-1.2V则对TTC没有产生电催化作用.其原因可能是在–0.8到–1.2 V还原电位下,形成的羧基位于石墨烯片层内部,而片层内的电子传递较慢.
关键词:
电化学还原氧化石墨烯
,
电化学检测
,
电催化性能
,
四环素
,
含氧官能团
张岩
,
高明明
,
王新华
,
王曙光
,
刘瑞婷
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.05.2015120106
本实验中,我们开发了一种耦合紫外光催化和转盘技术的电Fenton反应器用于降解含有四环素的有机废水,在该反应器中,O2首先在旋转的石墨阴极表面发生还原反应生成H2O2,随后H2O2被催化分解成活性自由基来降解矿化有机物.实验中了考察了pH,阴极电压,转速等实验条件对系统生成H2O2能力的影响.结果表明,在pH=3,阴极电压-0.8 V vs.SCE,转速为400 r·min-1条件下,经过75 min反应H2O2的积累浓度有最大值(51.5 mg·L-1).实验证明该系统对四环素有较好的降解和矿化效果.以1.0 mmol· L-1的Fe2+作为催化剂,紫外/电Fenton耦合转盘系统可以在45 min内将初始浓度50 mg·L-1四环素降解94.2％且90 min时TOC的去除率为68.2％.紫外/电Fenton处理效果明显优于电Fenton系统.进一步实验分析发现,紫外线的引入可以通过两种途径来提升电Fenton的处理效果.一方面紫外光可以促进Fe3+还原成Fe2+,加速体系铁离子循环,从而提升电Fenton的处理效果;另一方面还可以通过直接激发H2O2分解成活性自由基加速降解四环素.
关键词:
光电Fenton
,
转盘技术
,
四环素
,
铁循环
工程热物理学报
根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2010]01号），经各高校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所遴选和推荐，以及吴仲华奖励基金理事会评审，决定授子钟文琪、张鹏、张明明、徐纲4位青年学者“吴仲华优秀青年学者奖”，授予顾超等13位同学“吴仲华优秀学生奖”。
关键词:
基金
,
奖励
,
获奖者
,
中国科学院
,
评选
,
青年学者
,
物理研究所
,
物理学会
宋宪瑞
,
刘家臣
,
敬畏
,
刘海燕
,
张君娣
稀有金属材料与工程
采用传统的陶瓷制备方法,以TiO2-莫来石系为主要研究对象,研究了不同组分和烧成温度对陶瓷材料的远红外吸收性的影响.试验表明,TiO2-莫来石体系陶瓷材料的远红外吸收性能,随着烧结温度的升高明显降低:TiO2能有效促进材料烧结、降低烧结温度,提高材料的红外吸收性能.
关键词:
远红外陶瓷
,
吸收
,
烧结
吴家晖
,
郭颖
,
邓夏
,
方艺斌
硅酸盐通报
通过照度实验,基于CIE1976L*a*b*均匀色空间研究照度对锰铝榴石颜色评价的影响.照度增加,锰铝榴石黄色的明度L*显著增加,且自身明度较低的锰铝榴石黄色明度更易受照度变化的影响.△a*平均为17.30,△b*平均为36.83,明显大于△a*的均值,表明照度对锰铝榴石黄色调的影响更大;当照度较低时,彩度C*与照度呈正相关,当照度超过227.73 lx后,C*将不再增大或与照度呈负相关;色调角h0随照度增加而增大,平均色调角增量△h0=11.59,增幅较明度和彩度小.同时验证Stevens效应、Hunt效应、Helmholtz-Kohlrausch效应、Bezold-Brücke色相偏移理论在锰铝榴石颜色观察上的体现.此外,当明度差值DL* ＞15时,DL*与色差DE2000呈正相关且相关性最大,说明明度对色差具有最大贡献.得出结论,照度影响锰铝榴石的明度、彩度、色相,间接影响色差,其中对明度影响最直观,故在质量评价时应严格控制照度标准.
关键词:
锰铝榴石
,
照度
,
颜色
,
均匀色空间
,
质量评价
王白杨
,
肖新光
,
唐世华
,
刘岑
影像科学与光化学
doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2014.06.505
在pH=7.40条件下,采用一锅化学反应法制得水溶性明胶/Fe2S3纳米生物复合物,扫描电镜照片显示Fe2S3颗粒为棒状.根据吸光度与Fe2S3浓度关系,由Benesi-Hildebrand方程计算了不同温度下反应的形成常数K (293 K:14.47×102L·mol-1;297K.9.24×102 L· mol-1;309 K.1.70×102L·mol-1)及对应温度下反应的热力学参数(△rGm=-17.88/-16.68/-13.09kJ·mol-1;△rHm=-105.57 kJ·mol-1;△rSm=-299.28 J·K 1·mol-1),结果表明明胶/Fe2S3纳米生物复合物的形成反应是自发的放热过程,且为焓驱动.傅里叶变换红外光谱表明,Fe2S3主要与明胶大分子肽链中的酰胺键结合;对红外光谱进行去卷积拟合,结果表明:明胶蛋白质的α-螺旋含量减少,β-折叠含量明显增加.结合紫外和红外光谱测试结果对复合物的形成机理作了初步的推测:首先Fe3+与明胶大分子中的酰胺键结合形成明胶/Fe3+复合物,然后S2-与明胶/Fe3+中的Fe3+形成明胶/Fe2S3复合物.
关键词:
明胶/Fe2S3纳米生物复合物
,
明胶
,
热力学参数
,
构象变化
琚海燕
,
王坤余
,
苏德强
,
陈晓威
功能材料
用碳化二亚胺(EDC)对胶原纤维支架材料(CFSM)进行改性,评价了改性前后的胶原纤维支架材料的理化及生物降解性能.结果表明:胶原的羧基与EDC的氨基发生了酰胺化反应,且EDC改性未破坏胶原的三股螺旋结构.随着EDC用量增加,EDC-CFSM的热变性温度升高明显,耐降解性显著提高.用浓度为14mmol/L的EDC改性得到的EDC-CFSM表现出较优的生物学性能,其热变性温度达96.7℃,耐降解性最优,孔隙率为80.91%,孔径约为70～180μm.
关键词:
胶原纤维
,
EDC
,
交联改性
,
SEM
,
支架材料
董逊
,
倪金玉
,
李亮
,
彭大青
,
张东国
,
李忠辉
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).024
利用MOCVD法,在7．62 cm蓝宝石衬底上生长了InAlN薄膜及InAlN/GaN 异质结材料.利用XRD、AFM、Hall 等测试方法对材料的组分、表面形貌、电学性质等进行了分析,InAlN 薄膜中 In 含量随生长温度的升高明显降低,材料表面为三维岛状结构；与AlGaN/GaN异质结材料相比,InAlN/GaN 异质结的高温电子输运特性更好,773 K 下 InAlN/GaN 异质结的迁移率为130 cm2/(v?s),明显高于 AlGaN/GaN异质结的67 cm2/(v?s).
关键词:
MOCVD
,
InAlN
,
迁移率
赵丽华
,
郭相国
,
浦永平
,
于开坤
绝缘材料
doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2004.03.006
通过水煮溶液 pH值及其电导率、电气强度、介电性能-温度特性、化学组成、陶瓷片表面显微结构等的测试分析,研究了固相反应合成钛酸钡(BaTiO3)粉体中,用氨水调高浆料的 pH值对 BaTiO3基电子陶瓷电容器的介电性能的影响.结果表明: pH值提高明显改善 BaTiO3粉体的性能.在 pH=10.3时,合成的 BaTiO3中 BaO含量降低了 92.86%,电气强度提高了 29.50%,介电常数峰值提高了15.41%.
关键词:
钛酸钡
,
介电性能
,
pH值
,
均匀性
,
电容器
