影像科学与光化学

2015, 33(2): 0-0.

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可见光“全”分解水的类纳光电化学(PEC)电池模型

李秋叶, 金振声

2015, 33(2): 99-107. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.099

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本文在对新型TiO₂的光、电性质和形貌学研究基础上,首次提出"可见光‘全’分解水的类纳PEC电池模型",将水的redox反应分别放在新型TiO₂纳米管内、外表面上进行.模型还提出以合适电化学性质的可变价金属氧化物作为放氧催化剂,表面晶格氧参与放O₂过程,克服"全"光解水中四电子转移放O₂的困难.此模型期望更多同行进行探索、验证.

银纳米颗粒/聚(乙撑二氧噻吩)修饰的硅纳米线阵列的合成及可见光催化性能研究

段春阳, 王辉, 李凡, 张晓宏

2015, 33(2): 108-116. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.108

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硅纳米线阵列由于其较强的光吸收能力及硅材料的丰富储量,被认为是最具大规模应用潜力的可见光光催化剂.针对硅材料在水相环境中不稳定这一瓶颈问题,本文提出了对硅纳米线阵列"先稳定、再活化"的修饰策略.通过在硅纳米线表面修饰聚(乙撑二氧噻吩)使其稳定,之后再修饰银纳米颗粒以提高光催化效率,得到了高效、稳定的可见光光催化剂.并通过研究聚(乙撑二氧噻吩)的厚度及银纳米颗粒的担载量对光催化剂性能的影响,得到了最佳的修饰条件.

非水热法制备CN-NiS催化剂及其产氢性能研究

于姗, 欧阳博, 李治军, 孟庆元, 冯科, 陈彬, 佟振合, 吴骊珠

2015, 33(2): 117-125. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.117

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本文通过将硫化聚苯胺纳米管和镍盐混合煅烧,制得CN-NiS催化剂.通过X射线固体粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和光电子能谱(XPS)表征,证实了CN-NiS催化剂的组成、结构及形貌特征.使用荧光素和三乙胺分别作为光敏单元和电子牺牲体,最优条件下,基于CN-NiS的光催化体系产氢效率可达18.6 mmol·g^-1·h^-1(λ= 450 nm).其产氢活性明显优于前驱体聚苯胺、硫化聚苯胺或镍盐,说明CN-NiS材料是一类较好的产氢催化剂.

L-Cys/MPA共修饰CdTe量子点:制备、表征及其在细胞标记中的应用

丁兆强, 权静, 聂华丽, 朱利民

2015, 33(2): 126-135. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.126

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以L-半胱氨酸(L-Cys)和巯基丙酸(MPA)为共修饰剂在水相中快速合成高质量CdTe量子点.通过紫外-可见分光光谱、荧光光谱、荧光寿命衰减曲线、透射电子显微图片、XRD图谱等相关方法对产物进行表征.调节L-Cys和MPA的摩尔比,对CdTe量子点的生长速率和光学特性有明显影响.结果证实:与单一修饰剂L-Cys或MPA相比,L-Cys/MPA共修饰CdTe量子点具有较快的荧光发射峰红移速率,且其粒径分布均一、稳定性强.50L-CdTe(L-Cys与MPA摩尔比为50%)的荧光量子产率达到66.4%,75L-CdTe(L-Cys与MPA摩尔比为75%)的荧光寿命为46.8 ns.细胞毒性实验证明75L-CdTe量子点对SiHa细胞毒性较小,细胞存活率为75%~95%.进一步将其用于标记细胞,表明75L-CdTe量子点能有效地对SiHa细胞进行荧光标记.L-Cys/MPA共修饰CdTe量子点具有良好的荧光特性和生物相容性,在生物医药领域具有重要的应用价值.

水热法生长方式对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响

张美林, 金峰, 郑美玲, 刘洁, 段宣明

2015, 33(2): 136-143. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.136

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本文系统地比较了三种方式制备的ZnO纳米棒阵列的结构和性能的异同.根据水热法生长液中碱来源的不同,ZnO纳米棒阵列的生长方式分为三种:N方式(氨水)、H方式(六次甲基四胺)和NH方式(两次N方式和一次H方式).通过扫描电子显微镜,对这三种方式生长的ZnO纳米棒阵列形貌进行了表征.此外,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和激光拉曼光谱对ZnO的结晶性能进行比较.结果表明,ZnO纳米棒阵列的取向性N≈NH>H,ZnO的晶体质量H>NH>N.NH方式综合N方式和H方式的优势,得到了取向性和晶体质量优良的ZnO纳米棒阵列.这将为在进一步应用中有效地选择ZnO纳米棒阵列的制备方式提供重要信息.

一种罗丹明-氨乙基邻苯二甲酰胺衍生物的设计合成及其对Cr³⁺离子的荧光-比色检测

韩文, 杨运旭, 许太林, 盛瑞隆, 李斌莲, 朱海波

2015, 33(2): 144-153. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.144

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本文合成、表征了一种结构简单的罗丹明-氨乙基邻苯二甲酰胺衍生物(RP1).研究发现,在多种金属阳离子存在的条件下,RP1在丙酮/水溶液中对Cr³⁺具有高度选择性识别性能,在荧光增强的同时对Cr³⁺有明显的目视比色响应,颜色由无色变为粉红色,而其它共存的金属阳离子无干扰.定量分析结果显示RP1对Cr³⁺的结合计量比为1:1,结合常数为3.43×10⁴ L/mol.识别机理研究表明,Cr³⁺通过可逆的配位诱导螺环开环机制与RP1进行相互作用,而非通过催化水解机制进行.

新型苯并香豆素醛的设计合成及光物理性质研究

周炳江, 代青, 刘卫敏

2015, 33(2): 154-160. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.154

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设计合成了具有较长发射波长的苯并香豆素醛——8-二乙氨基-2-氧-2H-苯并香豆素醛(BCA),通过吸收和荧光光谱研究其在不同溶剂中的光物理性质.结果表明,BCA具有明显的溶致变色效应和宽的颜色变化范围.随着溶剂极性的增加,其荧光发射可从蓝绿光变到红光,而荧光量子效率则从0.98减小到0.26.

基于主成分分析的彩色扫描仪光谱特性化

于海琦, 刘真, 田全慧

2015, 33(2): 161-167. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.161

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为了实现扫描仪在不同光源、不同观察者条件下准确获取颜色信息,最大程度的避免同色异谱现象,本文采用光谱的方法对扫描仪进行特性化处理,通过多项式回归和BP神经网络分别与主成分分析法结合,首先对检测样本的光谱反射率进行主成分分析,提取主成分与主成分系数,通过实验得到主成分系数与多项式回归、BP神经网络结构之间的转换模型,实现了扫描仪低维RGB信号对原始光谱反射率信息的重构,进而实现扫描仪的光谱特性化.实验结果表明,多项式项数为19项时,达到训练样本的均方根误差为1.7%,检测样本的均方根误差为1.9%.而包含15个隐层节点的单隐层BP神经网络结构为比较合理的网络结构,达到训练样本的均方根误差为1.3%,检测样本的均方根误差为1.5%.对彩色扫描仪的特征化处理,采用多项式回归法得到光谱特性化精度较低,采用BP神经网络模型能够实现更高的光谱特性化精度.

刺激响应型微胶囊的可控释放研究进展

姜涛, 胡亚楠, 龙玥, 宋恺

2015, 33(2): 168-176. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.168

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刺激响应型微胶囊由于具有独有的高稳定性、多功能性、膜结构的可调性、以及对不同芯材的运送能力,在药物封装和释放、人造细胞、催化、化学传感器等领域具有广阔的应用前景.本文综述了近年来不同刺激响应型复合微胶囊的可控释放的研究进展,包括温敏型、pH响应型、磁响应型、生物响应型、电响应型,以及光响应型微胶囊,根据释放机理的不同着重对光响应型微胶囊的释放过程进行了总结,并对微胶囊可控释放在未来的发展趋势进行了展望.

一种新型芳基硫盐光引发剂的合成及应用

张变香, 郭一力, 杨丽花, 史瑞雪

2015, 33(2): 177-182. DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2015.02.177

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将二苯二硫醚作为硫源与1-甲基-2-苯基吲哚反应合成了含杂原子环的硫醚类化合物,然后再与二芳基碘三氟甲磺酸盐反应,合成了一种新的芳基硫盐.采用¹HNMR、MS等技术对目标化合物进行了表征,并确定了最佳反应条件.在硫醚类化合物与二芳基碘三氟甲磺酸盐的摩尔比为1:1.2,催化剂为CuI/Cu,溶剂为1, 1, 2, 2-四氯乙烷的反应条件下,目标化合物的产率达到了62.0%.同时,对这类结构的芳基硫盐进行了紫外光固化性能测试,发现其能够在紫外光固化体系中作为阳离子光引发剂得到应用.

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