室温离子液体在纳米材料制备中的应用

室温离子液体作为一种新型的优良溶剂,在纳米材料合成中具有诱人的应用前景.本文简要介绍了近几年来室温离子液体在单质、氧化物、硫化物、硒化物、碲化物和含氧酸盐等纳米材料制备中应用的一些研究进展,重点介绍了我们实验室最近有关微波辅助离子液体法快速制备一维纳米材料方面的研究工作,并讨论了室温离子液体在纳米材料制备过程中的主要作用.     

可见光波段水分子离子吸收光谱的测量

通过光外差－磁旋转－速度调制光谱技术实现了对H2O^ 在16680－17300cm^-1的可见光区吸收光谱的高分辨测量,获得了A^-2A1-X^-12B2电子跃迁的（0,9,0）←(0,0,0)支带的74条谱线,同时也验证了该技术高灵敏度和高信噪比的特点。     

以混合非离子-阳离子表面活性剂为模板合成中孔MCM-48

在水热体系中研究了非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚（OP－10）对中孔分子筛MCM－48自组装过程的影响。发现利用较强的van der Waals力,聚乙二醇辛基苯基醚可以更大程度降低合成MCM－48所需阳离子表面活性剂用量,缩短合成时间且利于生成骨架交联度高的MCM－48。通过调变非离子表面活性剂与阳离子表面活性剂的比例,可以看到不同物相结构的中孔分子筛。当晶化温度高于140℃后,聚乙二醇辛基苯基醚会从胶束中分离出来,失去两亲特性,进而不利于胶体从层状中孔分子筛转化为微孔材料。     

CeO2-ZrO2系统的高压固态反应和性质

以化学共沉淀法制备的CeO2和ZrO2纳米微粒为前驱体, 在高压高温(3.1 GPa, 1073 K)下合成了单相Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体, 固溶温度明显低于常压下的固态反应温度. 结构分析表明, 立方Ce0.5Zr0.5O2固溶体在773 K以下是热稳定的. EPR结果显示Ce0.5Zr0.5O2固溶体中Ce离子完全以Ce4+形式存在, 773 K退火也不引起Ce4+向Ce3+的还原. 阻抗谱测量表明固溶体是离子导体, 823 K时, 电导率 ? = 1.2×10?5 S/cm, 与纯CeO2在同温度下的电导率同数量级; 1123 K时, ? = 2.1×10?3 S/cm, 小于掺杂的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率. 在高温区和低温区ln(σT )与1/T的关系满足斜率不同的两条直线, 但低温活化能小于高温活化能. 对实验结果进行了讨论.     

原子第二宇宙速度与电离能普遍公式的推导、实验验证和理论预言

提出了“原子第二宇宙速度”这一新概念,并根据此概念推导出了单电子原子和离子的原子第二宇宙速度和电离能的普遍公式。根据这些公式计算出了100余种单电子原子和离子电离能的具体数值,计算数据与实验数据符合得很好,从而使这一新的理论和计算获得了成功。因现今实验技术的局限性,有些单电子离子的电离能实验值尚未被科学界测出,我们的理论计算值就作为理论预言列出,已获得的成功使我们有理由相信它们将会获得实验验证。本文的概念和计算显然涉及到经典物理与量子物理的关系等原则问题,其物理本质将在后面两篇文章中论述。     

重金属污水的处理方法比较

随着工业生产的发展,含重金属离子废水不断增加并迅速地破坏着环境.处理重金属废水技术有多种,现将主要的物理化学方法与生物方法、目前少有研究的生物法中活性污泥与生物膜法以及本实验组拓展的生物膜法处理重金属废水进行比较.1物理化学及生物方法比较传统的物理化学处理方法     

窖水中主要无机离子对光催化灭除大肠杆菌(E.coli)的影响研究

采用自主开发的N-TiO_2作为光催化剂,在流动相光催化反应装置中,对窖水中所含Ca~(2+)、Cl~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-、SO_4~(2-)等主要无机离子对光催化剂灭除E.coli的影响,以及复配模拟窖水和实际窖水对光催化灭除E.coli的影响进行了实验研究,并分析了其影响机理。实验结果表明:Ca~(2+)、HCO_3~-对光催化灭除E.coli有抑制作用,CO_3~(2-)对光催化灭除E.coli有明显的促进作用,而SO_4~(2-)、Cl~-对光催化灭除E.coli无影响。在对实际窖水进行光催化灭除E.coli菌落总数的实验中,经60min反应,窖水中菌落总数和总大肠菌群均为零,达到国家饮用水卫生标准,说明自主开发的NTiO_2光催化剂在农村窖水深度处理灭除E.coli效果好,可推广应用。     

自然光照条件下可再生的微生物燃料电池阴极体系

本文中采用多碘离子(I3-)为阴极电子受体,利用碘离子(I-)可以在太阳光照条件下跟氧气生成多碘离子的特性,提出并构建了可利用太阳光进行循环再生的微生物燃料电池阴极体系;并在太阳光照条件下对多碘离子的再生特性及其再生特性对电池性能的影响进行了实验研究.结果表明,多碘离子做阴极电子受体时的微生物燃料电池的性能要明显高于铁氰酸钾(K3[Fe(CN)6])为电子受体时的性能;并且在太阳光照条件下,多碘离子可以利用太阳能快速循环再生,是一种较合适的微生物燃料电池阴极受体.同时实验发现多碘离子浓度对微生物燃料电池性能有很大影响,在本实验条件下,多碘离子浓度越高,微生物燃料电池性能越好;并且通过线性扫描实验可知,在自然光照条件下,多碘离子向阴极表面的扩散是影响微生物燃料电池性能的主要因素.     

稀土Ho3＋/Yb3＋共掺SrBi4Ti4O15高温铁电陶瓷的上转换发光及其温度传感特性

Sr Bi4Ti4O15是一种具有高居里温度（Tc）、高机械品质因数和大电阻率的铋层状结构铁电、压电多功能材料,通过掺入稀土离子的手段,可使其具有上转换发光的特性,并且可以在一定程度上改善其电学性能.在本文中,同时将Ho3＋和Yb3＋对A位的Bi进行取代,其中Ho3＋的取代量为0.06 mol-1,Yb3＋的取代范围为0≤x≤0.3,采用传统的固相烧结法制备了Sr Bi3.94-xHo0.06YbxTi4O15陶瓷.主要通过控制Ho3＋离子的量不变,调节Yb3＋离子的浓度来研究不同稀土离子掺杂量对Sr Bi4Ti4O15陶瓷的形貌、上转换发光特性、以及介电性能的影响.在使用980 nm的红外激光器对Sr Bi3.94-xHo0.06YbxTi4O15陶瓷进行激发下,从上转换发光图谱中可以观察到三个峰,分别为峰位在547 nm附近较强的绿色发光、659附近以及759 nm处的较弱的红色发光.同时可以看到,随着Yb3＋浓度的增加,绿色上转换发光的强度表现出先增强,后减弱的规律,且当Yb3＋取代量为x=0.15时,绿色上转换发光强度达到最大值.通过研究上转换发光强度与激发光功率的关系得到,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收过程.在研究Sr Bi3.79Ho0.06Yb0.15Ti4O15样品上转换发光与温度的关系时,可以观测到随着温度的增加,547 nm处的绿色上转换发光和659 nm处的红色上转换发光的强度均随之减弱,且I659 nm与I547 nm的荧光强度比与温度存在线性关系,利用这种温度与上转换发光强度的关系,可将Sr Bi3.94-xHo0.06YbxTi4O15陶瓷应用于光学温度传感器.     

离子强度对牛磺酸离子交换平衡的影响

采用静态吸附法研究离子强度对牛磺酸/OH-体系在阴离子树脂D290上离子交换平衡的影响,测定了不同离子强度下牛磺酸在碱式阴离子交换树脂上的交换平衡等温线.研究结果表明:(1)随着溶液离子强度的升高,阴离子树脂对牛磺酸的平衡交换吸附容量逐渐降低,牛磺酸在树脂上的分配系数λTau逐渐下降;(2)随着溶液离子强度增大,达到平衡时液相的pH值升高,溶液中牛磺酸阴离子Tau±含量迅速增加,而牛磺酸两性离子Tau±含量迅速降低;(3)在一定的牛磺酸浓度范围内,溶液离子强度增大,有利于提高离子交换树脂对牛磺酸的选择性.