金红石TiO2(011)表面的理论研究进展

基于密度泛函理论 (DFT) 的第一性原理 (First-principles) 计算方法，就金红石TiO₂(011)表面在理论方面的研究进展做了介绍.首先，通过阐述研究金红石TiO₂(011)表面的必要性和实验在其结构方面的研究进展，介绍了金红石TiO₂(011)表面的电子结构和光学性质，指出并验证了该表面对可见光有较强的响应能力.随后，介绍了金红石TiO₂(011)表面的缺陷和杂质，指出吸附H原子和形成O缺陷后还能显著增强其在红外区的红外吸收.在此基础上，不仅从理论上提供了一些传统实验所无法提及的数据资料，还弥补了相关实验在微观领域研究中的不足.最后，就目前金红石TiO₂(011)表面研究中存在的问题做了展望，指出金红石TiO₂(011)表面各种表面现象的微观本质是未来研究的重点内容.     

利用第一性原理研究Ti2O3电子结构和光学性质

利用密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究本征Ti₂O₃的几何结构、电子结构和光学性质,并与相关文献报道作比较.结果表明,Ti₂O₃晶体中Ti原子和O原子间成共价键,其价带和导带均主要由Ti的3d轨道贡献,Ti₂O₃光谱的吸收峰位与介电函数虚部的介电峰位在低能区是一致的,揭示了光辐射使Ti₂O₃晶体中电子跃迁的微观机理.     

木糖与阿拉伯糖以及相应糖醇的色谱分离和色谱行为

采用 SM-1 9阳离子交换树脂 ,通过优化色谱分离条件 ,实现木糖与阿拉伯糖、木糖醇与阿拉伯糖醇的有效分离 .通过半经验 AM1方法研究木糖与阿拉伯糖、木糖醇与阿拉伯糖醇的分子结构 ,并在此基础上对各化合物的色谱行为进行理论解释 .     

摻铟氧化铕光学特性的研究

采用溶胶-凝胶制备了非晶氧化铕及摻杂铟离子的氧化铕. 利用X-射线衍射谱、光致发光谱、荧光光谱对其性质进行表征. 铕的5D0 →7FJ(J=0, 1, 2, 4, 5, 6)发射被观测到,并对加入等摩尔分数的铟离子和铕离子,600 ℃退火的样品变温光致发光谱进行了研究. 不同掺杂浓度的非晶Eu2O3在600 ℃退火时的光致发光谱均在615 nm和619 nm处出现强发射,随着掺杂浓度的提高,615 nm处发光增强,619 nm处发光减弱,峰位没有改变,其中以少量掺杂(xIn=0.01)非晶Eu2O3光致发光强度最强.     

微波辅助溶胶-凝胶法一步合成纳米氧化锌及其催化降解性能研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,以无水乙醇为溶剂,采用微波辅助溶胶-凝胶法一步制备了纳米ZnO,用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、电子显微镜和电子能谱对其进行了表征.用紫外光作为光源,一定浓度的活性艳蓝为光催化反应模型污染物,研究了在不同反应时间下微波辐射合成的ZnO光催化性能并与传统溶胶-凝胶法合成的纯氧化锌作比较.结果表明,采用微波法合成的ZnO吸收边蓝移,粒径变小,光催化活性提高;微波辐射30min合成的ZnO光催化性能最好,当催化剂用量为10mg,对质量浓度为20mg/L的活性艳蓝溶液100mL的降解率40min达到90%.     

掺铜纳米二氧化钛光催化降解偏二甲肼废水

为了对航天废水中的偏二甲肼进行催化氧化降解研究,利用溶胶-凝胶法制备了纯纳米TiO2和掺铜纳米TiO2粉体,并用XRD、IR等手段对其进行表征,测得TiO2和Cu/TiO2粒径分别为29nm和24～25nm。用这几种TiO2对偏二甲基肼废水进行光催化氧化降解实验,实验表明最佳铜离子掺杂量为2.0%,其1h光催化降解率为57.5%,与纯TiO2相比其降解效率提高约1倍。同时研究了温度、TiO2浓度对光催化降解效率的影响规律,结果表明,温度为25℃且TiO2质量浓度为0.6g/L时,降解效率最好。     

掺钕纳米氧化锌光催化降解偏二甲肼污水研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,采用溶胶凝胶法制备了纯纳米ZnO和掺钕ZnO,并用X射线衍射、紫外可见吸收光谱、X射线能谱仪、透射电镜对其进行了表征. 用15 W紫外灯作为光源,一定浓度的偏二甲肼污水为光催化反应模型污染物,研究了ZnO的光催化性能,考察了钕掺杂量对降解率的影响. 结果表明,掺杂钕离子提高了ZnO的光催化活性,钕锌摩尔比为0.025时光催化性能最好;在30 ℃下,当加入催化剂质量浓度为0.1 g/L,降解时间为100 min时,对偏二甲肼污水(UDMH)的降解率达到92%.     

烷基硫自由基的结构和电子亲合能

选用7种不同的密度泛函理论方法,在全电子双ζ加极化加弥散函数基组(DZP++)下,对烷基硫自由基及其负离子进行系统研究,获得它们的基态结构和电子亲合能.结果表明,B3LYP方法预测的绝热电子亲合能与实验值吻合,平均绝对误差是0.047 eV;预测的电子亲合能分别为1.838 eV(CH3S),1.925 eV(C2H5S),1.939 eV(n-C3H7S),1.961 eV(n-C4H9S),1.969 eV(n-C5H11S),2.023 eV(i-C3H7S)和2.055 eV(t-C4H9S).     

实验室仪器设备使用和管理的数字化

现代科学的发展以及信息社会数字化，掀起了全国高校数字化校园建设的热潮。高等学校实验室作为实验教学的主要基地、学校科研和技术服务的主要场所，其数字化建设更加重要。高等学校实验室仪器设备使用和管理的数字化是数字化实验室建设的重点，将有效地促进仪器设备的开放共享，进一步提高仪器设备的利用率。     

微波辅助水相合成二氧化钛及其催化活性研究

以四氯化钛为原料,采用微波辅助溶胶-凝胶法在水相中制备二氧化钛,用XRD、TEM对所制得的二氧化钛的性质进行表征。用15W紫外灯作为光源,以甲基橙为模拟污染物进行光催化降解实验,探讨不同反应温度和反应时间得到的二氧化钛光催化效果。实验结果表明在120℃、30min的条件下制备的二氧化钛光催化活性最高。并利用液质联用技术对降解反应机理进行了研究。