摘要：本研究采用两步法制备了电子助剂Ag和界面活性位点Ag2O共修饰的高效TiO2光催化剂(TiO2/Ag-Ag2O):首先用光沉积法将Ag负载在TiO2表面(TiO2/Ag),再经过低温煅烧法使部分Ag原位生成Ag2O。紫外光照射TiO2时,激发产生的电子被助剂Ag捕获后快速传输到Ag2O上,电子把Ag2O界面产氢活性位点从溶液中所捕获的氢离子还原成氢气, Ag和Ag2O的协同作用加快了TiO2上光生电子的转移和界面产氢反应,从而提高了TiO2/Ag-Ag2O制氢性能。在300℃煅烧温度下制备的TiO2/Ag-Ag2O光催化剂制氢速率最高,达到75.20μmol/h,分别是TiO2(3.59μmol/h)和TiO2/Ag(41.13μmol/h)的21.0倍和1.8倍。本研究为光催化制氢材料的设计和制备提供了有益的参考。

摘要：采用一步水热法合成石墨烯复合花状钨酸铋高效可见光光催化剂。降解甲基橙的性能实验结果表明,与单纯的Bi2WO6相比,所有Bi2WO6-rGO复合光催化剂表现出更高的光催化性能。其中,Bi2WO6-rGO(0.5wt%)具有最高的光催化活性,其速率常数达到5.0×10-2/min,是纯Bi2WO6的1.7倍。增强光催化性能的原因归结为以下两方面的协同作用:还原石墨烯在复合光催化剂中起到了电子快速传输作用;石墨烯提供了有利于吸附有机污染物的大比表面积。本研究可以为设计与合成高性能石墨烯基光催化剂提供新的思路。

摘要：以空心球状TiO2为基体、以片状TiO2为骨架,采用刮刀法制备了染料敏化太阳能电池的多孔TiO2光阳极薄膜。光电转化效率测试结果表明,当作为骨架支撑材料的片状TiO2含量为20wt%时,光阳极薄膜组装成太阳能电池的光电转化效率达到最高值4.53%,比商业P25制备的无孔无骨架TiO2薄膜电池(4.06%)及无骨架结构的多孔TiO2薄膜电池(4.17%)的性能均有显著提高。当片状TiO2的最佳含量为20wt%电池薄膜厚度为33μm时,太阳能电池光电转化效率进一步提升为7.06%。光电性能增强的原因是骨架结构有利于快速传输电子并增大染料吸附量。本研究通过设计制备具有骨架结构的多孔TiO2薄膜为提高染料敏化太阳能电池性能提供了新的思路。

摘要：过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种环境友好的通用氧化剂,被广泛应用于化学合成、废水处理以及纸浆和纺织品漂白等领域。当前工业大量合成H_(2)O_(2)主要采用蒽醌法,该方法能耗高,工艺步骤多,三废排放大且产物储运过程中存在安全隐患。利用电催化剂将氧气在阴极侧进行两电子氧还原反应(2e^(-)ORR)可实现按需现场合成H_(2)O_(2),是近年来广受关注的一种方法。电催化剂的活性、选择性和稳定性直接决定了2e^(-)ORR的反应效率。本文简要介绍了2e^(-)ORR机理及催化剂性能评价方法,主要综述了用于2e^(-)ORR合成H_(2)O_(2)的贵金属基和碳基催化剂在结构优化、组成掺杂、活性位点调控和表/界面设计等方面的重要研究进展,在此基础上就电催化合成H_(2)O_(2)存在的挑战和未来需要解决的关键问题进行了展望。

摘要：目的研究pH值对Q235B钢在脱硫液中腐蚀行为的影响,为后续工艺参数控制与防护方案设计奠定基础。方法开展浸泡实验和电化学实验,研究Q235B钢在不同pH值脱硫液中的腐蚀行为,并通过电子扫描显微镜与能谱仪,对不同pH值下腐蚀产物的形貌与元素组成进行分析。结果失重法测定Q235B钢的腐蚀速率时,腐蚀速率随pH值的升高而减小,且变化幅度越来越小。电化学测试中,Q235B钢在脱硫液中的开路电位随pH值的升高而正移,极化曲线测试没有出现钝化区,自腐蚀电位也随pH值的升高不断正移,而腐蚀电流密度反之。Nyquist图为非标准的半圆形容抗弧,随pH值的升高而不断扩大。通过扫描电镜观察,pH为4.0时,腐蚀产物较少且零星分布在碳钢表面,结构形似花蕾且空隙较多;随着pH值的升高,腐蚀产物显著增多,结构发生改变;当pH为10.0时,碳钢表面覆盖一层红褐色的产物,结构呈球状且紧密堆积。能谱分析显示:腐蚀产物主要由Fe和O元素构成,随着pH值升高,两者含量在产物中的占比不断增加;另外,还含有少量的Na、S和Zn元素。结论在所研究的pH值范围内,Q235B钢在脱硫液中的腐蚀速率随pH值的升高而降低,腐蚀受到不同程度的抑制。pH值的升高能促进生成有效且致密的腐蚀产物层。在pH值较低时,Q235B钢的腐蚀主要受阳极活化控制;随着pH值的升高,溶液中OH-浓度增大,腐蚀主要受阴极氧去极化控制,耐腐蚀性能增强,腐蚀速率减小。

摘要：针对乙二胺-水共沸物组成对压力较为敏感的特性,采用部分热集成变压精馏工艺分离该共沸物。先利用Aspen Plus软件对该工艺进行稳态模拟,再以理论塔板数、进料位置、回流比为优化变量,水和乙二胺的纯度为约束,以年度总费用(total annual cost,TAC)为目标函数建立乙二胺-水共沸体系分离系统的优化设计模型。采用列队竞争算法对该分离过程主要工艺参数进行优化,得到了变压精馏分离乙二胺-水体系的最佳工艺操作参数及设备参数。模拟结果表明,利用算法对多变量进行同时优化可得到更具经济效益的分离系统,与传统优化结果相比,可降低TAC约7.31%。在此基础上,对高压塔的操作压力进行优化分析,将其由2atm提升至4atm(1atm=101325Pa),并对流程其他参数进行优化,可显著降低TAC约24.62%。进一步,采用部分热集成比普通变压双塔精馏降低TAC约21.87%

摘要：近红外荧光特别是近红外Ⅱ区(1000~1700nm)荧光在生物体内具有高组织渗透率、高时空分辨率、低背景荧光干扰和低光损伤的特点,因此发展水溶性与生物相容性良好、量子产率高的长波段近红外荧光探针意义重大。本研究制备了不同荧光发射的Ag掺杂HgS量子点(HgAgS量子点)。在不同pH溶液中制备的HgAgS量子点荧光发射峰位于近红外Ⅱ区,且呈现规律性变化;随pH的增大,HgAgS量子点荧光发射峰先红移而后蓝移,发射波长在pH 6时达到最大1110 nm;原子吸收光谱表明在不同pH溶液中制备的HgAgS量子点, Ag的掺杂量(Ag/Hg比值)呈现出与荧光发射峰相同的规律性变化,证明通过pH调控Ag的掺杂量从而调谐荧光发射峰的位置。HgAgS量子点的量子产率随pH先增加后降低,在pH 7时达到最大13.23%(λem=1100nm)。细胞毒性实验表明Ag的掺杂量对HgAgS量子点的细胞毒性无明显影响,在1~50μg/L浓度范围内均无明显细胞毒性。本研究结果不仅为体内进行近红外荧光成像提供了基础研究数据,而且为荧光纳米探针的设计与制备提出了新的见解。

摘要：二氯乙烷法制乙二胺会产生多种具有较高经济价值的副产品,为分离得到此类高纯度的副产品,提出采用2个连续隔壁塔分离的新工艺。首先,使用Aspen Plus设计并模拟连续隔壁塔分离乙二胺衍生物流程,验证该工艺的可行性。然后,以年度总费用(TAC)为优化目标,对各塔理论塔板数、隔板位置、进料位置、侧线采出位置等设计参数进行优化。最后,将优化后的连续隔壁塔流程与已优化的常规直接分离序列进行比较,结果表明:隔壁塔流程可降低再沸器负荷23.15%,降低操作费用18.59%,年度总费用降低12.11%。因此,使用隔壁塔技术分离乙二胺衍生物可以有效地节约能耗、降低成本。

摘要：生物标志物具有重要的临床诊断价值。侧流层析技术(LFA)是基于纸层析原理发展起来的检测手段,在疾病生物标志物检测方面有着广泛应用。目前对于LFA的研究主要关注检测特异度、识别精度和灵敏度,以及疾病标志物的多重检测或多疾病的同时检测等方面。该文对LFA的系统设计、工作原理以及在疾病标志物检测中的应用研究进展进行综述,为LFA技术的进一步发展和应用提供参考。

摘要：糖-蛋白质相互作用是多种生命活动的核心,其本质是协同作用的多重非共价键弱相互作用.其中,糖CH基团与蛋白质中芳环基团之间发生的CH-π作用在糖-蛋白质识别与结合中扮演了重要的角色.随着现代测试分析技术的进步,人们对CH-π作用的起源、结构特点及其能量贡献等方面的认识和理解均得到了飞速的发展.因此,进一步从仿生学角度探索CH-π作用在药物设计与研发、智能材料和智能器件、组织工程材料等方面的应用是一系列新兴研究方向,并将促进糖和蛋白质相互作用研究的发展.在本文中,首先对糖-蛋白质之间CH-π作用的各种特点做了系统性的梳理,然后从抑制淀粉样蛋白聚集、水相糖受体设计以及驱动材料宏观性质变化三个方面,讨论了现阶段人们对CH-π作用的宏观效应及潜在应用的探索,最后对研究方向做了展望.