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掺杂TiO2光催化膜材料的制备及其灭菌机理

刘平 , 林华香 , 付贤智 , 孟春

催化学报

采用sol-gel技术制备了掺杂TiO2膜,考察了制备条件对溶胶稳定性的影响,并从TiO2光催化反应的角度分析了膜功能材料的灭菌机理.结果表明,溶胶化过程中温度对掺杂胶体形成速度及胶体粒径分布影响很大,40℃时制备周期短,胶体稳定.TiO2膜材料的灭菌本质在于其光照激活后产生的自由基OH·和O-2·直接攻击细菌的细胞,致使细菌蛋白质变异或脂类分解,从而杀灭细菌并使之分解.TiO2膜功能材料的灭菌效果与TiO2晶相组成直接相关,其灭菌率随膜层中锐钛矿含量的增加而提高.

关键词: 二氧化钛 , 光催化 , 膜材料 , 灭菌机理

N2O在Cu/t-ZrO2(101)表面的吸附与解离

满梅玲 , 辜家芳 , 李璐 , 林华香 , 李奕 , 陈文凯

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20458

运用广义梯度密度泛函理论结合周期性平板模型方法研究了N2O在完整及负载Cu的四方相ZrO2(101)表面的吸附与解离.结果表明, N2O在完整ZrO2(101)表面的吸附均为物理吸附, Cu在其完整表面的次表层第一氧位为最稳定吸附位,且覆盖度为0.25 ML时的吸附最为稳定,吸附能为155.8 kJ/mol; N2O分子中O端弱物理吸附于Cu/ZrO2(101)表面,其N端及平行吸附方式得到的稳定吸附能分别为121.6和66.8 kJ/mol.频率及电荷布居计算表明,吸附后对称和反对称伸缩振动频率均发生红移,电子由Cu负载底物表面转移给N2O分子.对N2O分子的解离考虑了N端垂直吸附和平行吸附两种解离反应过程,发现平行吸附过程的解离更易发生.

关键词: 密度泛函理论 , 一氧化二氮 , 四方相二氧化锆 , 铜 , 吸附 , 解离

铜族金属与完整及氮掺杂石墨烯的相互作用

尹伟 , 林华香 , 章永凡 , 黄昕 , 陈文凯

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20416

基于广义梯度密度泛函理论和周期平板模型,研究了铜族金属单原子和双原子簇与完整及氮掺杂石墨烯的结合情况.结果表明,氮掺杂后石墨烯的电子结构特性由半金属性变为金属性;铜族金属在完整及石墨型氮掺杂石墨烯上的吸附较弱,结合能约为0.5 eV,而在吡啶型氮掺杂和吡咯型氮掺杂石墨烯上有较强的化学吸附,结合能一般大于1 eV;吡咯型氮掺杂后的构型不稳定,金属原子及簇与包含该结构的石墨烯衬底作用时会使其向吡啶型氮掺杂转变,并最终得到基于吡啶型氮掺杂的稳定吸附构型. Mulliken 电荷布居分析显示,吸附在吡啶型氮掺杂石墨烯上的金属单原子与金属双原子簇带电性质相反.态密度及轨道分析表明, Cu 与吡啶型氮掺杂石墨烯空位处留有悬挂键的三个原子成键,而 Au 与其中两个 C 原子成键.

关键词: 密度泛函理论 , 铜族金属 , 氮掺杂 , 石墨烯 , 吸附

医用PVC表面TiO2-ZnO膜的制备及光催化抗菌性能研究

林华香 , 周塘华 , 林倩影 , 吕盈盈 , 王绪绪

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.009

目的 提高医用PVC表面的抗菌性能.方法 采用sol-gel法制备ZnO溶胶,以P25(商品TiO2)悬浮液为掺杂组分,制备了不同TiO2质量分数(20%、40%、60%、80%)的TiO2-ZnO复合悬浮液,通过提拉法将ZnO、TiO2-ZnO、TiO2悬浮液均匀地涂覆在医用PVC材料表面.采用XRD、SEM等技术考察了复合膜的结构和性能.采用平板菌落计数法测定了不同膜材料对大肠杆菌的光催化杀菌性能和抗细菌粘附性能.结果 当TiO2质量分数为20%时,TiO2-ZnO薄膜的光催化活性高于ZnO;当TiO2质量分数为40%、60%、80%时,样品的光催化活性相差不大且都低于ZnO.对ZnO膜和TiO2-ZnO复合膜的细菌抗粘附性和光催化杀菌性的测试结果表明,ZnO膜和不同TiO2质量分数的TiO2-ZnO复合膜都具有一定的抗粘附性和光催化灭菌性.在抗粘附方面,TiO2质量分数为20%的TiO2-ZnO复合膜的性能最好,对大肠杆菌的粘附率仅为2.6%,优于ZnO膜和TiO2膜.在光催化灭菌性方面,在波长为365 nm的紫外光照下,样品对大肠杆菌杀灭能力高低顺序为TiO2≈20%TiO2-ZnO>80%TiO2-ZnO>ZnO.结论涂覆ZnO溶胶和TiO2悬浮液混合溶胶可以明显提高医用PVC表面的抗细菌粘附性能和光催化灭菌活性,而且当TiO2质量分数为20%时,TiO2-ZnO具备最好的抗菌性能.

关键词: ZnO , TiO2 , PVC , 光催化 , 细菌粘附 , 抗菌

不同晶型的TiO2膜表面光致亲水性的研究

林华香 , 王绪绪 , 付贤智

材料导报

采用Sol-gel法在石英玻璃表面制备了TiO2膜,并经过不同温度焙烧得到不同晶相结构的TiO2膜,同时对膜进行了XRD、UV-Vis紫外-可见吸收光谱、SEM、亲水性的表征和比较.结果表明,TiO2膜在450℃焙烧后转为锐钛矿相结构,而700℃焙烧后则完全转变为金红石相结构.在低强度的紫外光照射下,锐钛矿TiO2膜的亲水性优于金红石和无定型态的TiO2膜;但是当光照强度大于1.0 mW/cm2时,锐钛矿、金红石和无定型TiO2膜的亲水性区别不大,无定型TiO2膜在高强度紫外光照射下表现出良好的亲水性.

关键词: 晶型 , 亲水性 , TiO2膜

载香丹磷酸氢钙的研究

李茂红 , 赵菊梅 , 姚宁 , 王玉锁 , 李国庆 , 屈树新

材料导报

研究了湿法合成对香丹和磷酸氢钙的影响,以及温度和香丹添加量对磷酸氢钙载药量的影响.结果表明,湿法合成对香丹和磷酸钙氢钙均无明显影响,温度对香丹载入量影响较小,香丹载入量与合成体系中香丹添加量成正比.通过湿法合成制备载不同浓度香丹磷酸氢钙具有可行性.

关键词: 磷酸氢钙 , 香丹 , 湿法合成 , 性质 , 载药量

第四届“吴仲华奖励基金”评选出获奖者

工程热物理学报

根据《吴仲华奖励基金章程》（吴奖[2008]01号），经各高等院校、中国工程热物理学会和中国科学院工程热物理研究所认真评选和推荐，吴仲华奖励基金理事会评审并确定授予青年学者戴巍、罗坤、唐桂华“吴仲华优秀青年学者奖”，授予程雪涛等10位同学“吴仲华优秀学生奖”。

关键词: 基金 , 奖励 , 评选 , 获奖者 , 中国科学院 , 青年学者 , 物理研究所 , 高等院校

嵩县萑香洼金矿床成矿地质条件及找矿方向

段存基 , 庞振山 , 冯建之 , 徐卫东 , 李克寒

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2004.08.003

萑香洼金矿床产于华北陆块南缘中元古界熊耳群火山岩系中.根据区域地质背景和矿床地质特征分析了成矿地质条件,认为太华群为金的主要矿源层,燕山期岩浆活动为矿源层中金的活化、迁移、富集提供了动力和热液条件,区域性焦园断裂为主要导矿构造,F985含金蚀变构造带控制了矿体分布与产出.总结了找矿标志,指出了进一步找矿的方向.

关键词: 成矿地质条件 , 找矿方向 , 萑香洼金矿床

香螺壳体的结构特征分析

赵杰 , 丁晓非 , 高山 , 张峰 , 王来

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2004.05.006

本文以我国黄渤海地区的香螺为对象,研究了其结构及组织形态特征.研究表明:香螺壳体主要由方解石构成,其次为具有正交晶系结构的文石.香螺壳体的纵截面由外层的柱状晶粒结构层,中间的交错纹片结构层和内层的柱状结构层组成.外层和中间层主要由方解石组成,内层由方解石和文石构成.显微硬度测试结果表明:香螺壳体的硬度从外层到内层是逐渐增加的,说明内层的致密度比中层和外层的高.

关键词: 香螺 , 结构 , 方解石 , 文石

卡林型金矿的再定义

周余国 , 刘继顺 , 欧阳玉飞 , 何兆波 , 高启芝

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2008.11.003

介绍了卡林型金矿称谓的演变及不同学者在卡林型金矿认识上的差异,通过分析这些不同称谓演变和认识上的差异,结合笔者多年来在滇黔桂"金三角"地区的找矿实践和思考,认为:对卡林型金矿应"只求同"(要求其最基本的表面的特征相同或相似),"须存异"(容矿岩石、产出地质背景、成因等有所不同),卡林型金矿本身不具有成因意义,不是一种成因类型;判别卡林型金矿有4条标准;依据4条标准,将卡林型金矿定义为区带上_集中分布的(超)微细、浸染、中低温热液矿床.

关键词: 卡林型金矿 , 判别标准 , 再定义