ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4的制备及其可见光催化降解性能的研究

通过微波水热法合成了ZnFe_2O_4/Ag_3PO_4复合材料,进行了XRD、红外及紫外-可见漫反射表征。并用含10%ZnFe_2O_4的复合材料对50 ppm的罗丹明B(Rhodamine B)、甲基橙(Methyl Orange)、亚甲基蓝(Methylene Blue)染料在模拟太阳光的条件下进行光催化降解。实验结果表明:在降解甲基橙(阴离子型染料) 2 h后降解率仅达20%,降解亚甲基蓝(阳离子型染料) 2 h后降解率达83%,降解罗丹明B (中性分子染料) 2 h后的降解率达到了90%以上,表明这一复合材料是非阴离子型光降解催化剂,对中性染料降解效率大于其它离子型染料;而在5%、10%的复合材料对罗丹明B光催化降解中,10%的复合材料2 h的降解率超过90%,5%的复合材料2 h的降解率接近100%.而且复合材料具有良好的磁性能,有利于回收利用。     

水溶性苝酰亚胺功能荧光染料的合成与性质

通过在苝酰亚胺染料的亚胺位置引入寡聚乙二醇亲水功能基团,同时在苝酰亚胺染料的海湾位置引入硫醚取代基团,合成了水溶性苝酰亚胺功能荧光染料(PSPBI),其化学结构通过核磁共振波谱仪(NMR)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)得以证实.溶解性实验表明PSPBI在水中的溶解度大于10 mg/mL,说明其具有很好的水溶性.紫外吸收与荧光发射测试表明:PSPBI在480 nm和540 nm有2个吸收峰;荧光发射峰在620 nm.过氧化氢荧光滴定实验结果表明:PSPBI能够实现对过氧化氢的荧光增强响应,增强倍率为50倍;同时,其吸收光谱和荧光发射光谱都发生了蓝移,最大吸收峰蓝移了29 nm,最大发射峰蓝移了15 nm.     

第二受体单元对三苯胺类敏化染料性能影响的计算

为了提高三苯胺类有机染料的性能,在具有D-π-A构型的染料B1的基础上,通过引入不同的第二受体单元A′,设计了6种新的D-A′-π-A型染料。根据计算化学中的密度泛函理论,对染料分子进行构型优化、电荷分布、能级等研究。结果表明,所设计的6种分子都可以保持稳定的空间结构,第二受体单元的引入降低了分子的带隙,拓宽了吸收范围,使最大吸收波长发生了明显红移。与B1(396.6nm)相比,6种染料的红移顺序为B1-PDP(418.4nm)B1-Qu(452.7nm)B1-BTZ(469.3nm)B1-BTD(482.6nm)B1-DPP(522.0nm)B1-BOD(530.8nm)。综合分析可知,B1-BOD,B1-BTD,B1-DPP在理论上具有更优的性能。研究可为设计和合成性能良好的染料分子,进一步提升染料敏化太阳能电池的光电转化效率提供理论支持。     

吡喃鎓盐新激光染料的研究

合成了一系列吡喃鎓盐激光染料(P_1～P_8)。对它们的激光性能研究表明:新激光染料调谐范围为66～76nm,显著大于荧光素钠的文献值(29nm),与常用的优良激光染料罗丹明6G相比,激光能量转化率较接近,但调谐范围略宽,且光化学稳定性也很好。新激光染料(P_6)和香豆素4相混合后的混合染料,能够产生能量传递激光,且输出能量转化率(16.3%)高于单一染料(香豆素为12%,P_6为6.9%)。染料的Stokes位移与溶剂的参数之间满足Lippert方程,染料基态时的偶极矩小于激发态的偶极矩。所以新激光染料可用作绿光区激光染料。     

Fe3O4纳米粒子在气液界面上与Gemini分子的组装

以共沉淀法制得的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)改性的纳米Fe3O4溶胶作为亚相,在其气/液界面上与Gemini表面活性剂分子进行了组装,用表面压与单分子面积曲线测定、透射电镜(TEM)和布儒斯特角显微镜(BAM)等手段进行了表征.结果表明:SDBS表面修饰后的Fe3O4纳米粒子表面带负电荷,平均粒径约为10 nm;Fe3O4粒子受到Gemini分子中阳离子头基的吸引进入Gemini单分子层,使得其平均单分子面积从1.00 nm2增加到1.28 nm2,崩溃压从34 mN.m-1升高到40 mN.m-1;通过控制Gemini单分子层的表面压在12~15 mN.m-1范围内,Gemini分子形成聚集并规则地排列形成六边形的区域分布在气/液界面上,Fe3O4纳米粒子受到Gemini分子的静电作用进入Gemini单分子层,在气/液界面上组装成具有六边形形貌的Gemini-Fe3O4复合单分子膜.     

钠原子光电流谱和电子温度、电子密度测量

用氮分子激光(约500 kW)泵浦可调谐染料激光(用Rh6G,调谐波长在575.5nm～615.1nm)测得Na原子光电流谱。用Langmuir探针(特制的空心阴极灯),对激光照射下的Na-Ne放电体系进行电子温度(T_e)和电子密度(n_e)测量,发现n_e正比于激光强度,T_e随着激光强度增大而增高。     

静电自组装制备坡缕石负载纳米TiO2光催化材料

为了实现纳米TiO2的固定化负载,提高材料的光催化性能,选用1维孔结构的坡缕石矿物为载体,以TiCl4为钛源,采用静电自组装方法制备了坡缕石负载纳米TiO2光催化材料.采用XRD(X射线衍射分析)、FT-IR(傅立叶变换红外谱仪)和SEM(扫描电镜)对材料进行分析和表征,采用甲基橙染料评价材料的光催化性能.重点考察了焙烧温度和硅烷偶联剂用量等对材料结构和性能的影响.研究表明:坡缕石负载纳米TiO2复合材料对甲基橙染料具有吸附与光催化的协同作用,采用静电自组装方法可有效提高材料的光催化性能和循环利用性能.     

掺杂Eu (Ⅲ)二氧化钛的制备及催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备铕掺杂二氧化钛纳米微球,样品的结构和光学性能通过XRD、FTIR、N_2吸附/脱附、SEM和荧光光谱进行表征。实验结果表明,Eu(Ⅲ)成功掺杂到二氧化钛中,复合材料TiO_2/Eu(Ⅲ)在紫外灯的照射下,发出红色荧光,说明该复合材料具有较好的光学催化性质,具有潜在的光学应用价值。     

(NBu_4)_2[Zn(dmit)_2]的三阶非线性光学特性和光限幅特性的研究

利用Z-scan方法系统地研究了(NBu4)2[Zn(dmit)2]在丙酮溶液中的共振和非共振三阶非线性光学特性和光限幅特性.在532 nm皮秒脉冲激光的激发下,样品表现了较强的饱和吸收特性,三阶非线性折射率为负值;在1 064 nm皮秒脉冲激光激发下样品三阶非线性折射率为正值,并表现出了明显的光限幅效应.样品的三阶非线性吸收系数β=-2.94 cm/GW.估算了共振条件下的共振增强因子约为32.2,由此推断:由于共振增强的影响,在相同实验条件下,由532 nm的激光激发比在1 064 nm激发下样品的三阶非线性极化率大两个数量级.在λ=1 064 nm和532 nm两种波长的激发下样品的分子二阶超极化率γ分别等于1.18×10-32(esu)和 -3.77×10-30(esu).     

一个具有三维氢键超分子结构的金鸡纳霜生物碱衍生物的合成和晶体结构

合成了一个金鸡纳霜生物碱衍生的季铵盐,并通过元素分析、红外、核磁和X-射线衍射进行了结构表征.空间群为P 2(1)2(1)2,晶胞参数a=1.050 2(1)nm,b=2.819(3)nm,c=0.879 5(8)nm,V=2.6040(4)nm3,Z=4.该化合物在π-π堆积和氢键等超分子导向作用下组装成新颖的有机双链螺旋和三维氢键超分子结构.     

含氟香豆素型激光染料的研究

合成了七个含氟香豆素型激光染料,测定了它们的光谱数据、激光性能、调谐范围和激光转换效率。其中两个染料具有较宽的调谐曲线:467～522 nm和471～491 nm;较高的能量转换效率:37%和22.9%;以及稳定的光化学性能。具有实用价值。     

以静态和时间分辨荧光光谱研究胶束对DCM的作用

以静态荧光光谱、荧光偏振、时间分辨荧光光谱研究了非离子表面活性剂胶束对发光染料DCM(4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-对二甲胺苯乙烯基-4H-吡喃)的作用.结果表明,由于胶束微环境的特性及其对激发态DCM的保护作用,DCM在TritonX-100或Tween-80胶束水溶液中的荧光强度(F)、量子效率(φ)和荧光偏振度(P)、微粘度(η),分别比在水中增加100～300和700～2000倍;荧光寿命(τ)分别比在乙醇、四氢呋喃及二氧六环中增长10％,27％,74％.且DCM的F与浓度(c)的线性范围和它的τ保持恒定的浓度范围也分别比它在乙醇中扩大10和2倍.此外,还观测到P和η是影响DCM的τ的重要因素.     

3,4-二甲氧基-4＇-硝基芪的合成和晶体结构

合成了3,4-二甲氧基-4＇-硝基芪化合物,用X-射线衍射分析方法测定了该化合物的晶体结构.该晶体属单斜晶系,空间群P21/c,a=1.3460(3)nm,b=0.7658(2)nm,c=1.4851(3)nm,β=113.46(1)0,V=1.40411nm3;Z=4,Dx=1.35g/cm3,μ=0.91cm-1.分子式C16H15NO4,Mw=285.30,F(000)=600.最终偏离因子R=0.051,Rw=0.067.结构分析表明,晶胞中的四个分子头尾对称堆积,形成具有对称中心的空间排列结构.虽然该化合物分子具有较高的二阶非线性极化率,但形成的中心对称晶体不具备二阶非线性光学性质.     

新型中孔多金属氧酸盐复合材料光催化降解染料罗丹明B的研究

以胺修饰的中孔氧化硅为载体，通过自组装技术制备了一取代keggin结构的K5［Ni（H2O）PW11O39］(以下简称PW11Ni)复合材料，并研究了该复合材料对可溶性染料罗丹明B(简称RB)光催化的活性。实验结果表明。该复合材料光催化RB的活性高于RB的直接光解和PW11Ni均相光催化。其中，复合材料PW11Ni—APS—SiO2可在180min内使RB的转化率达到91．6％。具有一定的开发价值。     

PDDA/CNTs对电极在DSSCs中的应用

对电极是染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)的重要组成部分,将PDDA(poly dimethyl diallyl ammonium chloride)功能化的碳纳米管的复合材料PDDA/CNTs(carbon nanotubes)用作对电极,取代传统的高成本Pt对电极可降低成本。文章用滴加法将复合材料水溶液滴加到导电玻璃基底FTO(fluorine-doped tin oxide)上,制备成对电极薄膜;分析了PDDA/CNTs对电极电池的光电性能及其主要影响因素以及电池的稳定性。该文最优化的电池光电转换效率η和单色光光电转换效率(IPCE)分别达到5.65%和61.6%,相对于纯CNTs对电极组装的电池,其光学性能明显提高。分析结果表明,PDDA/CNTs复合材料是DSSCs中Pt对电极较好的替代品。     

退火温度对铜纳米颗粒复合材料的三阶非线性光学性质的影响

采用离子注入法制备铜纳米颗粒复合材料,在波长为790 nm的入射激光作用下,运用Z-扫描技术测量了铜纳米颗粒复合材料的非线性光学折射率和非线性光学吸收系数,分析了退火温度对铜纳米颗粒复合材料光学性质的影响.结果表明,随着退火温度的升高,铜纳米颗粒复合材料的颗粒尺寸明显增大,且光学非线性折射率上升.通过改变非晶二氧化硅中铜纳米颗粒复合材料的形状,得到不同的三阶非线性光学系数的特定值.     

APhen-CdS纳米微粒/聚合物复合材料的制备及其性能研究

通过原位本体聚合法制备了一系列透明的APhen-CdS纳米微粒/聚合物复合材料.透射电镜(TEM)测试显示,APhen-CdS微粒均匀的分散在聚合物中,微粒直径仍保持2-5nm,荧光光谱(PL)表明,APhen-CdS微粒在聚合物中仍然保持其光学性质,而且当聚合物材料中加入甲基丙烯酸 (MAA),甲基丙烯酸环氧丙酯 (GMA)作为共聚单体时,聚合物材料的发射峰发生蓝移,且发光强度也增强,这可能是由于APhen-CdS微粒与聚合物单体发生反应或相互作用.热重分析(TGA)表明,聚合物复合材料具有良好的热力学稳定性.     

红外和近红外波段的新型激光染料

用氮分子激光和YAG激光,激发一组新合成的激光染料,获得0.6717～1.52μm波段连续可调的激光输出。新型激光染料具有能量转换效率高(2.3～34.7%)、Stokes位移大、光化学稳定性好等优点。而且,调谐激光波长1.52μm还未见报道。     

磷钨酸盐/中性红复合膜的制备及电致变色性能研究

采用层接层自组装技术,将(NH_4)_(14)NaP_5W_(30)O_(110)·31H_2O和中性红(Neutral red,NR)组装成复合膜材料.利用紫外-可见吸收光谱和循环伏安扫描等手段对复合膜材料进行了表征,使用电化学工作站和紫外-可见吸收光谱联机技术对复合材料的电致变色性能进行了研究.结果说明:该复合膜实现了由淡红色、浅蓝色到蓝紫色的颜色调变,其光对比度为32.4%,着色效率为79.8cm~2/C,着色与褪色时间分别为4.3和4.2s;(NH_4)_(14)NaP_5W_(30)O_(110)·31H_2O和中性红复合膜材料具有良好的电致变色性能.     

3,4-二甲氧基-4′-硝基茋的合成和晶体结构

合成了 3,4 -二甲氧基 -4′-硝基 艹氐 化合物 ,用 X-射线衍射分析方法测定了该化合物的晶体结构 .该晶体属单斜晶系 ,空间群 P2 1 /c,a=1 .34 6 0 ( 3) nm,b=0 .76 5 8( 2 ) nm,c=1 .4 85 1 ( 3) nm,β=1 1 3.4 6 ( 1 ) 0 ,V=1 .4 0 4 1 1 nm3 ;Z=4 ,Dx=1 .35 g/cm3 ,μ=0 .91 cm- 1 .分子式 C1 6H1 5NO4,Mw=2 85 .30 ,F( 0 0 0 ) =6 0 0 .最终偏离因子 R=0 .0 5 1 ,Rw=0 .0 6 7.结构分析表明 ,晶胞中的四个分子头尾对称堆积 ,形成具有对称中心的空间排列结构 .虽然该化合物分子具有较高的二阶非线性极化率 ,但形成的中心对称晶体不具备二阶非线性光学性质 .