从头计算方法比较TiSi2的C54相和C49相
汪涛, 戴永兵, 欧阳斯可, 沈荷生, 王庆康, 吴建生
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB20041205
采用平面波超软赝势描述多电子体系,利用密度泛函理论和广义梯度近似,计算出C54相和C49相TiSi2的晶格常数、体弹性模量、形成能、电子态密度(DOS)和Mulliken电荷布居等性质.通过比较这两种物质的性质,发现尽管两者形成能很相近,但C49相结构对称性差、体弹性模量小、熔点低, Ti原子d轨道的反键强、离子性弱.这些性质上的差异和C49相TiSi2在固相反应中优先形成有关.
关键词: TiSi2;体弹性模量;从头计算;超软赝势
水热法制备三维网状TiO2纳米线薄膜及其光电化学性能
董祥, 陶杰, 李莹滢, 汪涛, 朱宏
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB20090913

为了构建纳米二氧化钛(TiO2)的特殊结构以提高TiO2纳米材料的光催化性能, 利用水热法在钛箔表面制备了三维网络结构的TiO2纳米线薄膜(W-film). 通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)及X射线衍射(XRD)仪对样品进行了表征. 结果表明, 三维网络TiO2纳米线薄膜是由大量非定向生长的锐钛矿型纳米线组成, 直径为10-30 nm, 长度大于5 μm. 利用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对W-film 进行光学性能研究, 结果表明在350-700 nm波长范围内W-film的吸光度均大于TiO2纳米粒子(P25)薄膜(P-film)的吸收度, 同时吸收带边发生红移, 且吸光度随水热时间增加而增加. 进一步在Na2SO4溶液中研究了W-film的光电化学性能, 结果表明其光电化学性能较P-film优异. 并以甲基橙为目标降解物考察了W-film的光催化性能. 在相同测试条件下, W-film光催化降解甲基橙的速率是P-film的2.3倍, 展示了良好的应用前景. 这种复合W-film电极兼有柔性和可外加电场的双重优点, 拓展了TiO2薄膜的应用领域.

关键词:

二氧化钛, 纳米线, 薄膜, 水热法, 钛箔

Ni/MWCNT及镧改性Ni/MWCNT催化CO2甲烷化反应的性能
张荣斌, 梁蕾, 曾宪荣, 商金艳, 汪涛, 蔡建信
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB201206041

以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体, 通过浸渍法制备了负载型镍催化剂和稀土镧改性的镍催化剂, 并对其二氧化碳甲烷化的催化性能进行了研究. 借助比表面积测试、程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了稀土镧的添加对Ni/MWCNT催化剂结构和表面组成、催化剂还原性能以及CO2甲烷化反应性能的影响. 结果表明: 稀土镧改性的Ni/MWCNT较Ni/MWCNT催化剂具有更好的CO2甲烷化活性, 镧组分的加入提高了催化剂表面的镍物种浓度和分散度, 弱化了氧化镍与载体MWCNT之间的相互作用, 促进了氧化镍的还原, 同时提高了表面镍物种的电子密度, 增加了对反应物的吸附能力, 从而提高了其CO2甲烷化活性. 制备过程中稀土镧的添加次序对催化性能有较明显的影响, 其活性顺序为先浸渍镧后浸渍镍制备的催化剂活性明显好于先浸渍镍后浸渍镧制备的催化剂.

关键词:

镍催化剂, 碳纳米管, , 二氧化碳甲烷化

氮唑并均三嗪类化合物的合成研究进展
汪涛, 谢中袍, 曾明, 崔冬梅
【有机化学】doi: 10.6023/cjoc201711046
氮唑并均三嗪类化合物具有抗增殖、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性,引起了药物化学家及相关工作者的特别关注,所以关于氮唑并均三嗪类化合物的合成方法成了研究热点.从四氮唑并均三嗪、三氮唑并均三嗪、二氮唑并均三嗪这三个方面综述了这类化合物的合成方法,最后对这类化合物合成方法中存在的问题进行了讨论,并对未来的发展进行了展望.
关键词: 氮唑, 均三嗪, 四氮唑并均三嗪, 三氮唑并均三嗪, 二氮唑并均三嗪
等离子共振效应的Ag纳米颗粒修饰生物炭点/Bi4Ti3O12纳米片复合材料的制备及其光催化性能
汪涛, 刘锡清, 门秋月, 马长畅, 刘洋, 马威, 刘志, 魏茂彬, 李春香, 闫永胜
【催化学报】doi: S1872-2067(19)63330-9
众所周知,能源危机和环境污染是当前人们所面临的巨大难题和挑战,因此寻找或开发一种高新的技术解决上述难题尤为重要.近年来,基于半导体的光催化技术被广泛应用于能源制备和环境污染物去除领域,该技术通过直接转化太阳能为化学反应所需的能量来产生催化作用,使周围的氧气或水分子激发成活性物质,进而进行催化反应,且同时催化材料自身不受损耗,被认为是一种高效、安全的环境友好型技术.
Bi4Ti3O12是一种物理化学性质稳定、环境友好型的半导体材料,也是当前研究较多的一类铋系半导体光催化材料.然而,纯相的Bi4Ti3O12纳米材料自身电子分离效率低且可见光响应范围窄,严重限制了其在光催化领域的应用.Ag纳米颗粒具有等离子共振效应,可以形成强的电场作用,从而增强光的利用和电子-空穴对的产生.碳点(CDs)是一类表面基团丰富、具有独特光物理性质的纳米级碳材料.碳点修饰的半导体光催化剂具有良好的稳定性和光催化活性.因此,制备Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂可以有效扩宽Bi4Ti3O12的光吸收范围,增强电子-空穴对的分离效率,从而提高光催化活性.
本文利用竹子作为碳源,通过简单的水热法合成碳点,以熔盐法合成Bi4Ti3O12纳米片,用简单的物理混合法将碳点修饰在Bi4Ti3O12表面,再通过光沉积法将Ag+还原在CDs/Bi4Ti3O12的表面,从而制备出Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂.以10mg/L的四环素水溶液作为目标污染物,测试光催化剂在可见光下对目标污染物的降解能力.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)和光电流等表征方法分析了催化剂的结构特征、微观形貌和光电性质等.XRD分析表明Bi4Ti3O12材料被成功合成,在CDs和Ag纳米颗粒进行修饰后未改变Bi4Ti3O12的晶型结构.XPS和EDS mapping的结果均表明复合材料由Ag,C,Bi,Ti和O元素组成,说明Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂成功制备.UV-vis DRS结果表明,Ag和CDs的修饰扩宽了Bi4Ti3O12的可见光吸收范围.荧光光谱和光电流结果也证明了Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂具有更好的光响应能力和电子分离效率.光催化性能测试最终证实Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂在可见光下具有良好的催化降解能力.循环实验说明Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂具有很好的稳定性,是一种具有潜力的催化材料.
用不同捕获剂进行了自由基捕获实验,研究了Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂的催化机理,结果证实超氧自由基和空穴在光催化过程中起主要作用,羟基自由基也部分参与反应.总之,将碳点、Ag纳米颗粒与Bi4Ti3O12结合制备的Ag/CDs/Bi4Ti3O12复合光催化剂具有良好的光催化性能,该工作为相关材料的制备和光催化研究提供了理论依据.
关键词: 2D材料, 等离子共振, 协同效应, 碳点, 电子缓冲
Electrochemical Determination of the Specific Genetic Sequence in Transgenic Maize Using Reduced Graphene Oxide and Nano Zirconia Composites as a Platform for Immobilizing DNA
Xueliang WANG, Zhaoxia WANG, Tao WANG, Xiaohui DAI
【应用化学】doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2019.07.180378
The phosphinothricin acetyltransferase(PAT) gene is a kind of exogenous DNA segments indicating genetically modified plants. In this research, a sensitive method for determination of the PAT gene in transgenic maize has been developed using reduced graphene oxide and nano zirconia(nanoZrO2) composites as a platform for immobilizing DNA probes. First, the graphene oxide was direct electrochemically reduced on a glassy carbon electrode(GCE); then, a layer of nanoZrO2 was covered on the modified electrode. Last, the DNA probes were immobilized via the affinity between phosphate groups in the DNA probes and the oxygen in nanoZrO2. The hybridization of the DNA probes with the PAT gene segments was monitored by differential pulse voltammetry(DPV). The sensor was stable, reproducible and sensitive to effectively discriminate the PAT gene in transgenic maize. The detection limit was 2.0×10-15 mol/L.
关键词: differential pulse voltammetry, reduced graphene oxide, nano zirconia, phosphinothricin acetyltransferase gene, transgenic maize

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