基于薄层黑磷的电化学传感器研究进展

自2014年首次被报道以来,层状黑磷作为一种新型的二维纳米材料受到了广泛的关注与研究。层状黑磷具有比表面积大、带隙结构可调、载流子迁移率高、生物相容性好及易修饰等特点,是一类潜在的理想生物传感材料。本文将关注层状黑磷在电化学传感器中的应用,根据检测目标物的类型,对最新的研究报道进行了详细分类与讨论,主要包括气体分子、生物小分子、其他小分子、生物大分子、细胞几大类基于层状黑磷构筑的电化学传感器。重点概述了层状黑磷及其复合纳米材料的制备方法与性质,传感器的结构、工作原理与分析性能等。最后讨论了黑磷基纳米材料在电化学传感器中应用的现存问题和未来发展方向,为进一步拓展黑磷纳米材料在分析传感领域的应用提供了参考。     

纳米层状双金属氢氧化物的制备及光催化性能研究进展

半导体光催化剂因其高效、生态友好、成本低等优点,可用于解决能源与环境问题。层状双金属氢氧化物(LDHs)是一类由两种或两种以上金属阳离子组成的金属氢氧化物,结构由主体层板和层间的插层阴离子及水分子相互交叠构成。LDHs纳米材料具有带隙可调、比表面积大、种类多样、成本低廉并且易与其他材料复合实现功能化等优点,因此LDHs纳米材料在光催化领域中表现出良好的应用前景。本文系统综述了近年来LDHs纳米材料的制备方法及其在光催化分解水制氢、吸附和降解有机染料,以及光催化还原二氧化碳等光催化领域的最新研究进展,为未来高性能LDHs基纳米催化材料的制备及催化性能调控提供了一定的参考。     

层状阻燃结构对PBT/IFR复合材料性能的影响

通过熔融共混和模压成型技术制备了聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/膨胀型阻燃剂(IFR)共混和层状复合材料,其中层状复合材料为3层阻燃结构,内层为非阻燃层(纯PBT),内层外面两层为阻燃层(PBT/IFR)。通过UL94垂直燃烧、极限氧指数(LOI)以及拉伸和冲击性能测试对比分析了两种复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,与PBT/IFR共混复合材料相比,PBT/IFR层状复合材料的阻燃性能提高幅度更大,虽然低IFR含量下其力学性能低于共混复合材料,但随着IFR含量增加,力学性能下降幅度更小。当层状复合材料中的阻燃层/非阻燃层/阻燃层的厚度比为1.5 mm/1 mm/1.5 mm,即IFR质量分数为22.5%时,其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度与相同IFR用量下的共混复合材料相当,而阻燃性能与IFR质量分数为30%的共混复合材料相当,其UL 94阻燃等级达到V–0级,LOI提高到24.4%。这表明,采用层状阻燃可控受限结构,可在较低的IFR用量下更好地提高PBT/IFR复合材料的阻燃性能,同时减缓了力学性能下降的幅度。     

层状镍铁水滑石活化过二硫酸盐降解亚甲基蓝的研究

以共沉淀法制备了层状镍铁水滑石(NiFe-LDH)催化剂,通过XRD、SEM、TEM及XPS进行表征。以NiFe-LDH为催化剂,在模拟日光条件下活化过二硫酸盐(PDS)降解阳离子染料亚甲基蓝(MB)。结果表明,NiFe-LDH活化PDS能有效降解MB,且当过二硫酸盐(PDS)投加量为0.5 g/L,NiFe-LDH投加量为1.0 g/L,反应时间为120 min时,亚甲基蓝MB(10 mg/L)降解率最高可达93.8%;初始pH对亚甲基蓝(MB)的降解影响较小;自由基猝灭实验表明,硫酸根自由基、羟基自由基、超氧自由基和光生电子空穴均为反应的活性物种。     

白银建成我国最大锂生产基地

日本国立先进科学技术研究所(AIST)成功合成了一种反应催化剂用的新型氟石，定名为CDS-1。该氟石主要由层状硅酸盐制备，具有类似堆砌分子构筑嵌段的独特结构。     

过渡金属-取代钨硅杂多阴离子层状材料催化剂催化乙酸正丁酯的合成

用离子交换法将具有Keggin结构的K8[SiW11MO40]（M=Co^2＋,Cu^2＋,Ni^2＋）嵌入到Zn2Al黏土中,得到层状化合物Zn2Al-SiW11M（M=Co^2＋,Cu^2＋,Ni^2＋）,并用XRD,IR,UV对其进行了表征。结果表明：杂多阴离子进入黏土后,仍保留了其Keggin结构。利用层状化合物催化合成乙酸正丁酯,考察其催化活性。结果表明：层状化合物在酯化反应中显示出优良的催化性能。     

水热法制备正交结构层状LiMnO2正极材料的研究进展

层状LiMnO2正极材料的理论容量几乎为尖晶石型锰酸锂（LiMn2O4）的2倍,研究和应用前景广阔.作者较详细的介绍了近年来国内外有关水热法制备层状LiMnO2正极材料的研究工作,评述了由不同锰源制备层状LiMnO2正极材料所存在的优缺点,对今后水热法制备层状LiMnO2正极材料的研究及发展前景进行了展望.     

LDHs覆膜改性活性炭对水中磷的吸附特性研究

采用水热共沉淀法合成两种层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs和MgFe-LDHs)覆膜于活性炭,并研究了其对水中磷的吸附特性。结果表明,在pH=7、温度为298.15 K、吸附时间为4 h时,MgAl-LDHs和MgFe-LDHs改性基质对磷酸盐最大理论吸附容量分别为3.158 mg/g和4.557 mg/g。吸附过程更加符合Langmuir等温模型和拟二级动力学吸附模型,以均匀单分子层化学吸附为主。当磷酸盐初始浓度为0.5 mg/L和2 mg/L时,MgAl-LDHs改性基质的饱和吸附容量接近MgFe-LDHs改性基质的2倍,MgAl-LDHs改性基质更适合作为吸附剂。LDHs改性基质吸附磷酸盐的热力学参数ΔG⁰<0、ΔH⁰<0,说明吸附过程是自发的放热过程,低温更有利于提高吸附效果。     

层状双金属氢氧化物去除废水中重金属的研究

针对燃煤电厂脱硫废水中存在多种重金属离子的水质特点,采用模拟废水研究了层状双金属氢氧化物（LDHs）对重金属的去除效果和去除机理。采用共沉淀法制备了弗里德尔盐（Fs）和钙矾石（Ett）2种LDHs重金属吸附剂,探究了其投加量、废水初始pH和废水中共存离子对重金属去除效果的影响,结合动力学研究,阐释了LDHs对重金属的吸附机理。结果表明：当Ett和Fs投加质量浓度分别为0.15、0.07 g/L时,模拟废水中Zn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）的去除率均可达90%以上;当废水初始pH>5.0时,重金属去除率较为理想,均在80%以上,最佳pH为9.0;模拟废水中的共存离子对LDHs去除重金属存在干扰,但增加吸附剂投加量,废水中重金属残余量均能满足DL/T 997—2020排放标准;机理研究表明,LDHs可通过表面沉淀和同构取代实现对重金属阳离子的快速吸附,通过表面吸附和层间离子交换实现对重金属阴离子的高效去除。