四(4-磺基苯基)卟啉自组装催化剂的制备及其可见光光催化性能研究

本文以四(4-磺基苯基)卟啉(TPPS)与硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)为原料制备了卟啉自组装催化剂(Zn-TPPS-Zn),利用紫外可见光谱对其进行光化学表征.在可见光下(λ≥420nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)为探针反应,探讨了Zn-TPPS-Zn光催化过程中活化O2对RhB的光催化降解活性.实验表明,RhB光催化降解的最佳条件为:pH 6.89、催化剂投加量0.33g/L.催化剂循环实验表明Zn-TPPS-Zn在可见光下对RhB的降解具有一定的稳定性,但还需进一步改善.通过跟踪测定Zn-TPPS-Zn/RhB/Vis光催化反应体系中氧化物种(H2O2和·OH)相对含量的变化,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(·OH)历程.     

海洋假交替单胞菌生物膜产ROS特性研究

海洋微生物可以产生胞外活性氧(reactive oxygen species,ROS),为深海无光区提供了活性氧.而在实际海洋环境中,海洋微生物更倾向于以生物膜形式生长,但生物膜形态对菌体产ROS的影响鲜见报道.考察了海洋假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.)GCY生物膜产ROS特性.结果表明,GCY生物膜胞外H2 O2、O2瞯-以及瞯O H等产量均高于游离菌体,其中生物膜体系H2 O2产量及O2瞯-产量最高可达到游离菌体体系的3.10倍和3.56倍.同时L-氨基酸氧化酶(LAAO)、脱氢酶活性(DHA)、电子传递系统活性(ETSA)均有所提高.以生物膜形式生长的GCY与游离态GCY相比,胞外聚合物组分中多糖和蛋白质含量均有提升,胞外聚合物(EPS)总量增加了149 mg·L-1,增强了细胞黏附性并减少了ROS对细胞造成的损伤.     

LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料对盐酸四环素的光催化性能研究

采用液相还原法在制备Cu2O的前驱体中加入LDH/Fe3O4制备出LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料,将其对盐酸四环素废水进行光催化降解,研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料光催化性能的影响,分析了光催化过程中起主要作用的活性基团.结果表明,制备出的LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料具有较好的光催化性能,与单纯Cu2O相比,复合材料能够提高光催化降解的速率和效果.光催化降解盐酸四环素的最佳条件：催化剂的投加量为0.1 g·L－1、光照强度为500 W、pH值为10,对50 mg·L－1盐酸四环素的降解效率达到95.2%.溶液中存在阴离子Cl－和HCO时会降低光催化效率,自由基抑制实验证实光催化过程中·O起主要作用.     

Cu_2O/多壁碳纳米管的制备及光催化性质

以五水硫酸铜、葡萄糖为原料,多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,在70℃水浴条件下制备出了Cu2O/MWCNTs微纳米粉体.通过对亚甲基蓝染料(MB,C16H18N3S·Cl·3H2O)的降解,研究了Cu2O/MWCNTs光催化降解染料的能力;采用扫描电子显微镜(SEM)观察了Cu2O/MWCNTs的表面形貌结构;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了纯化前后MWCNTs的组成;采用XRD,EDX和XPS对Cu2O/MWCNTs的晶型及成分进行了分析.结果表明:制备出的Cu2O/MWCNTs复合物形貌稳定,对染料具有很好的光催化效果.     

多酸基MOFs光催化降解染料性质的研究

采用水热法合成了金属有机骨架材料(MOFs)HKUST-1(化合物1),多酸基MOFs材料[Cu_2(BTC)_(4/3)(H_2O)_2]_6[HPMo_(12)O_(40)]·(C_4H_(12)N)_2·xH_2O(化合物2)和[Cu_2(BTC)_(4/3)(H_2O)_2]_6[HPW_(12)O_(40)]·(C_4H_(12)N)_2·xH_2O(化合物3).使用X-射线粉末衍射(XRD)仪对样品的纯度进行了表征.选择了尺寸不同、所带电荷不同的亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙三种染料分子进行光催化降解实验.研究结果表明,化合物2和化合物3对亚甲基蓝和罗丹明B都表现出很好的光催化降解效果,在染料废水处理方面存在着潜在的应用前景.     

不同树脂负载铁(Ⅲ)活化H_2O_2降解有毒有机污染物

将不同类型树脂(大孔强碱性阴离子交换树脂D201、螯合树脂D401、大孔强酸性苯乙烯阳离子交换树脂D001)负载铁(Ⅲ)作为光催化剂,在可见光(≥420nm)照射下,通过外加H2O2光催化降解罗丹明B(Rhodamine B,RhB).结果表明,在可见光和pH=6.2条件下,螯合树脂D401负载铁(Ⅲ)光催化剂具有最好的光催化活性.该催化剂对RhB降解的最佳条件为:催化剂用量400mg/L,H2O2浓度7.49×10-4 mol/L.并且,该催化剂在可见光条件下对无色小分子二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)也具有良好的光催化降解活性,表明其具有可见光催化活性.同时,跟踪测定了螯合树脂D401负载铁(Ⅲ)光催化剂在RhB降解过程中羟基自由基(·OH)的变化,结果表明光催化机理涉及·OH氧化历程.     

二氧化钛/石墨烯光催化降解草酸的研究

以钛酸四丁酯和氧化石墨烯为原料,采用水热法制备了二氧化钛/石墨烯(Ti O2/RGO)复合光催化剂,用XRD、TEM、UV-Vis DRS对光催化剂进行了表征.研究了其在紫外光和模拟太阳光条件下对草酸的光催化降解性能,结果表明,与Ti O2相比,Ti O2/RGO在紫外光条件下,反应10 min后对草酸的光催化降解率增加了2.97%,这主要是因为石墨烯为Ti O2提供了电子转移场所,提高了电子-空穴的分离效率;而在模拟太阳光条件下,反应10 min后Ti O2/RGO对草酸的光催化降解率增加了9.05%,除了提高量子利用率外,石墨烯的加入使得Ti O2的吸收边带红移,增加了对可见光的吸收.同时发现p H主要是通过影响催化剂表面电荷、电势以及对目标物的吸附来影响Ti O2/RGO光催化活性.添加叔丁醇(TBA)的光催化实验结果表明:·OH是Ti O2/RGO光催化体系中的主要活性物质之一.     

燃烧法制备纳米ZnFe_2O_4及其性能研究

以Fe(NO3)3·9H2O和Zn(CH3COO)2·2H2O为原料,以柠檬酸为还原剂,采用燃烧法制备ZnFe2O4纳米粉体,用X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等手段对样品进行表征.结果表明,样品为尖晶石型铁酸锌纳米粉体,其粒径在30～50nm之间,且具有超顺磁性.同时研究了ZnFe2O4纳米粉体的光催化性能.     

TiO_2光催化降解亚甲基蓝机理的研究

进行了亚甲基蓝光解、吸附及光催化对比实验,以及·OH清除剂叔丁醇、电子空穴对(e^-,h-,h⁺)结合抑制剂过氧化氢、空穴(h_(VB)+)结合抑制剂过氧化氢、空穴(h_(VB)⁺)清除剂碘化钾、单线态氧(+)清除剂碘化钾、单线态氧(¹O_2)清除剂叠氮钠、超氧自由基(O_21O_2)清除剂叠氮钠、超氧自由基(O_2^(·-))清除剂苯醌对TiO_2光催化降解亚甲基蓝降解率的影响实验,同时测定了光催化反应过程中H_2O_2的生成,证明了TiO_2光催化降解亚甲基蓝体系中主要活性氧形态为·OH,O_2(·-))清除剂苯醌对TiO_2光催化降解亚甲基蓝降解率的影响实验,同时测定了光催化反应过程中H_2O_2的生成,证明了TiO_2光催化降解亚甲基蓝体系中主要活性氧形态为·OH,O_2^(·-)和(·-)和¹O_2.     

球形ZnO/TiO_2颗粒的制备及其光催化研究

以ZnSO4·7H2O和Ti(SO4)2·9H2O为原料,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为表面活性剂,采用液相沉淀法制备了球形ZnO/TiO2复合颗粒.研究结果表明:在制备球形ZnO/TiO2复合颗粒过程中,若ZnO/TiO2的摩尔比为1︰6,在50%(v/v)的乙醇水溶剂中加入6 g/L PVP时,所得复合颗粒为圆球形,且光催化活性较强.在800℃下煅烧ZnO/TiO2复合颗粒30 min,得锐钛矿型TiO2,结晶相当完善,具有稳定且较高的光催化活性.     

乌蕨不同提取液对氧自由基的清除作用

采用分光光度法测定了乌蕨3种不同提取液对超氧阴离子自由基(O2-.)和羟自由基(.OH)的清除作用大小.结果表明水提液、质量分数为50%的乙醇提取液和质量分数为80%的丙酮提取液在干样浓度为10.00～50.00μg.mL-1时,对羟自由基的清除率为:水提液(36.85%)乙醇(20.61%)丙酮(18.70%);对超氧自由基的清除率为:丙酮(31.77%)水提液(31.03%)乙醇(24.37%).还利用超声提取法对乌蕨水提液的抗氧化能力进行了研究,结果表明超声水提液对超氧自由基和羟自由基的清除率均大于回流提取液.     

溴化氧铋(BiOBr)光催化降解亚甲基蓝的研究

主要研究了外界条件如pH、催化剂用量和反应液浓度对可见光催化溴化氧铋(BiOBr)降解亚甲基蓝溶液性能的影响和降解机理推断.通过添加各种自由基清除剂深入探讨了其对反应体系中活性氧自由基的抑制作用,从而推测溴化氧铋(BiOBr)降解亚甲基蓝的反应机理,并确定在该反应中起主要作用的活性氧形态.     

H2O2信息分子功能的探索—H2O2对人中性粒细胞呼吸爆发的反馈调节

ROS 作为信息分子是生命科学研究中继发现 NO 是信息分子后的又一重要事件。探索了外源性 ROS(H_2O_2)对人中性粒细胞(Np)呼吸爆发产物 O_2水平的影响,结果表明外源性 H_2O_2对 Np呼吸爆发水平有反馈调节作用。     

高级氧化技术中羟基自由基产生的机理

本文综述了羟基自由基(·OH)的特点和反应性质,以及O3/UV,O3/H2O2,H2O2/UV,UV/O3/H2O2,H2O2/Fe2+(Fenton'sreagent),H2O2/Fe2+/UV,电解Fenton法和非均相光催化氧化等各种高级氧化技术(AOP)产生羟基自由基的机理。     

Zr-Mn-Fe/Al_2O_3的低温脱硝性能

采用浸渍法用ZrOCl2.8H2O,Mn(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O制备了Zr-Mn-Fe/Al2O3复合催化剂.通过调节质量分数分别为2%,5%和10%金属元素锰和锆的负载量制备了不同的催化剂,测试了其在NH3条件下的低温脱硝活性,研究了不同组分配比和氧气含量对催化剂脱硝性能的影响.通过在载体上分别单独负载Mn,Fe和Zr来探究脱硝过程中起主要作用的催化活性组分.实验结果表明,在体积分数φ(NO)=0.05%,摩尔比n(NH3)∶n(NO)=1∶1和φ(O2)=3.6%的条件下,制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe/Al2O3表现出很高的催化活性,在180℃时脱除效率超过了98%,是一种良好的低温SCR催化剂.Mn在脱硝过程中是主要的活性组分,而Zr和Fe是助催化组分.此外,在反应过程中通入一定的氧气,可以明显提高NO的脱除效率,能促进NO的转化.     

纳米氧化铋气-固复相光催化剂的制备、表征与光催化活性

采用多元醇介质法和氨水沉淀法制备了Bi₂O₃半导体纳米粒子光催 化剂, 运用XRD, BE T和XPS等手段对其进行表征, 以甲苯的气相光催化氧化为探针反应, 考察了不同制备方法 、 不同温度焙烧处理的Bi₂O₃纳米粒子的光催化活性. 结果表明, 以 多元醇介质法和氨水沉淀 法制备的Bi₂O₃微粒均为纳米晶粒, 其晶型主要为四方型; 随焙 烧温度的升高固体表 面电子结合能增大, 导致光催化活性升高; 其光催化活性多元醇介质法优于氨水沉淀法.     

H_2O_2诱导小麦叶片光合功能衰退的研究

采用不同浓度的H2O2处理小麦,研究H2O2对小麦叶片光合功能的影响.结果表明:1 mmol.L-1H2O2对小麦叶片光合作用基本无影响,10、100、200 mmol.L-1H2O2对小麦离体和连体叶片的光合作用均有不同程度的抑制作用,表现为光合速率、叶绿素含量下降.叶绿体超微结构显示10 mmol.L-1H2O2对其有影响,200 mmol.L-1H2O2处理后基粒明显破坏,类囊体膜无序.核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(Rubisco)大小亚基和羧化活性在20 mmol.L-1H2O2逆境下变化小,100 mmol.L-1H2O2处理,Rubisco大小亚基降解明显,羧化活性微弱.说明H2O2诱导小麦叶片光合功能衰退.     

Sn/Sn_3O_(4-x) heterostructure rich in oxygen vacancies with enhanced visible light photocatalytic oxidation performance

Sn_3O_4, a common two-dimensional semiconductor photocatalyst, can absorb visible light.However, owing to its rapid recombination of photogenerated electron-hole pairs, its absorption is not sufficient for practical application.In this work, a Sn nanoparticle/Sn_3O_(4-x) nanosheet heterostructure was prepared by in situ reduction of Sn_3O_4 under a H_2 atmosphere.The Schottky junctions formed between Sn and Sn_3O_(4-x) can enhance the photogenerated carrier separation ability.During the hydrogenation process, a portion of the oxygen in the semiconductor can be extracted by hydrogen to form water, resulting in an increase in oxygen vacancies in the semiconductor.The heterostructure showed the ability to remove Rhodamine B.Cell cytocompatibility experiments proved that Sn/Sn_3O_(4-x) can significantly enhance cell compatibility and reduce harm to organisms.This work provides a new method for the fabrication of a Schottky junction composite photocatalyst rich in oxygen vacancies with enhanced photocatalytic performance.     

层状化合物K_(0.81)Li_(0.27)Ti_(1.73)O_4的氢离子交换反应与胺剥层反应

采用固相法合成层状化合物K0.81Li0.27Ti1.73O4,考察不同原料配比、反应时间及反应温度等条件对其氢离子交换反应和有机胺插层剥层反应的影响.结果表明:在0.1～14mol/L的HNO3溶液中K0.81Li0.27Ti1.73O4均可以通过氢离子交换生成H1.08Ti1.73O4·H2O固体钛酸,若反应温度高,则产物容易转变成TiO2.合适的氢离子交换条件是:室温下浸泡4～7d,n(HNO3)∶n(KLiTiO)=10～20,c(HNO3)=1～10mol/L.在正丙胺(n-PA)和正丁胺溶液中H1.08Ti1.73O4·H2O均可以进行插层剥层反应.反应温度高和有机胺与H1.08Ti1.73O4·H2O的物质的量比过小都容易使生成物转变成TiO2相.理想的插层剥层反应条件为:120℃,反应1d,n(n-PA)∶n(HTiO)=20～100.     

荧光分光光度法测定两种中药对羟基自由基的清除作用

Fe2 EDTA在弱碱性介质中还原溶解氧生成超氧阴离子自由基(O 2·),O 2·进一步歧化为H2O2和氧分子,之后Fe2 EDTA与H2O2反应生成羟基自由基(·OH).·OH进攻对苯二甲酸产生唯一的强荧光羟基化产物2 羟基对苯二甲酸(HOTP).·OH清除剂加入体系后,与对苯二甲酸竞争结合·OH,导致对苯二甲酸的羟基化产物HOTP的生成量减少,从而导致体系荧光强度明显降低.我们首次成功地将以上原理运用于中药对·OH清除作用的研究,并于实验中首次发现中药白头翁和半支莲可以清除·OH,两种中药对·OH的清除具有负协同效应,同时测定了它们对·OH的清除率分别为白头翁IC50=1.80×10-2mg/mL;半支莲IC50=1.76×10-2mg/mL.