表面修饰的天然石墨用作锂离子电池嵌锂阳极

针对天然石墨阳极存在的首次充放电效率低这一应用问题,提出了采用聚合物表面修饰石墨的新方法．结果发现：通过在天然石墨表面修饰聚二甲基硅氧烷,加速了石墨阳极表面钝化膜的形成,降低了电极第一周充放电时的不可逆容量损失,从而提高了电极的首次充放电效率．当石墨表面的聚二甲基硅氧烷修饰量为5％时,电极在保持可逆容量基本不变的情况下,第一周充放电效率提高了13％．此外修饰石墨电极的循环性能也得到了显著改善．     

半无限无规场混合伊辛自旋系统的临界行为

本文运用平均场重整化群方法，讨论表面无规场存在时ｓ＝１和σ＝１／２混合自旋伊辛系统表面临界行为，得到了系统的表面相图。     

硫酸铁溶液中方铅矿溶解的混合电位振荡现象

通过动态测量混合电位，研究方铅矿电极在不同浓度的硫酸铁溶液中溶解的动力学过程。实验结果表明：在35℃的0．10和0．01mol／L的Fe2（SO4）3溶液中，方铅矿的溶解存在电化学振荡现象，方铅矿电极的混合电位随时间发生有规律的波动；开放体系下由溶解氧驱动的方铅矿表面Fe^3＋浓度的周期变化、方铅矿电极表面单质硫的生成及其进一步氧化溶解、以及已反应方铅矿表面的缺陷层的重新生成和再分解，都将影响每个电极反应的中问步骤，所有这些因素的耦合和反馈，将会导致硫酸铁溶液中方铅矿混合电位的振荡变化。     

含咪唑烷基硫醇自组装膜界面铜离子配位研究

合成了6-(咪唑-2-基)-1-己硫醇(IHT),在金电极表面形成纯的自组装膜及其与1-己硫醇(HT)的混合自组装膜,并将这些自组装膜在溶液中与铜离子进行界面配位.应用电化学循环伏安法和交流阻抗谱法探讨了各种自组装膜修饰电极界面配位铜离子的电化学行为.实验结果表明,IHT与HT以1∶4比例进行界面组装得到的混合自组装单分子层最致密,自组装膜的铜离子界面配位浓度最高达到2.3×10-11mol/cm2.界面形成的IHT-Cu2+配合物在不同的pH值溶液中测量结果表明该配合物在pH 6.4时是可以稳定存在的.     

高压放电破碎电介质材料仿真研究

为了研究等离子通道的产生机制及电极结构对放电通道的影响,该文建立固-液混合介质三维模型,编制破岩仿真软件,设定电路参数及放电介质参数。通过改变电极形状、间距等,利用该软件对固-液混合介质等离子通道进行仿真,得到放电时通道及电极周围场的时空特性。仿真结果显示,脉冲发生器产生的脉冲由电极输入固体电介质后,固体电介质表面出现极化现象,产生等离子通道;等离子通道形成于不均匀固态电介质、液体电介质的交界处,放电通道能够在ms级的时间内聚集能量密度、迅速升温并产生巨大的压力;等离子通道周围的电场强度明显高于其他区域电场强度;等离子通道中的能量为总储能的20%～40%时可对固态电介质产生有效破碎。     

烧结氧化铁在不同酸度溶液中的光电化学研究

采用了烧结的方法制备了氧化铁电极,并讨论了在不同的酸度中电极的光电化学行为.得到了不同酸度中的光电流谱图,并结合XPS分析研究,发现电极表面是不均匀的,存在着两种类型的晶粒.     

有机物种类对恒电位电解法测定COD值准确性的影响

以β-PbO2/石墨电极为工作电极,在支持电解溶液中加入一定量待测有机物,在低于析氧电位下进行恒电位电解时,因电极表面吸附态羟基自由基的消耗速率受电解质溶液中有机物分子向电极表面的扩散过程控制,表现为阳极电流强度的增加值(ΔI)与有机物质量浓度ρ之间呈线性关系。本文研究了多种待测有机物的ΔI与ρ的线性关系,发现由于有机物种类不同造成羟基自由基消耗速率不同,因而线性比例系数有所不同。实验结果表明在测定混合水样的化学需氧量(COD)值时,应采用与待测水样具有相似有机物混合比例的标准溶液制作工作曲线,以减少测量误差。     

磷化钴/碳纳米管纳米复合电极材料的电催化制氢性能研究

采用化学气相沉积法,在316L不锈钢基底上原位生长碳纳米管,然后在一定浓度的CoSO_4、NaH_2PO_2、NaOAc混合溶液中,用电化学沉积法在碳纳米管表面负载磷化钴纳米颗粒,得到磷化钴/碳纳米管复合结构。利用SEM、EDS和拉曼光谱,对CoP/CNTs复合材料的形貌、成分及物相组成进行分析;通过阴极极化曲线、交流阻抗等电化学测试,重点考察了复合电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的电催化析氢性能。结果表明,所制CoP/CNTs复合结构中,CoP呈颗粒状均匀分布在CNTs表面;CoP的引入提高了碳纳米管材料的电催化性能,当沉积圈数为4圈时,所制CoP/CNTs复合电极具有最佳的电催化活性;极化曲线测试表明,该电极在电流密度为10mV·cm~(-2)时的过电位与沉积2圈和6圈的CoP/CNTs复合电极相比,正移了约140 mV和90mV,同时也呈现出良好的循环稳定性。     

气体绝缘系统电极表面覆膜时金属导电微粒带电原因分析

在施加直流或交流电压的表面覆涂绝缘介质的楔形电极结构条件下，讨论了SF6中自由金属导电微粒在电场梯度力存在时的运动特性．通过实验测得的自由导电微粒运动起始时的电压，计算得到微粒所带电荷量，该结果与采用法拉第筒测得的结果吻合，即当电极表面覆以100μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜时，微粒带电量约为未覆膜时的30％～60％．通过对微粒与介质间局部放电导致发光现象的实验观测研究，表明表面覆涂绝缘介质的非平行平板电极间自由金属导电微粒的带电机理在直流电压下为电导电流或薄膜表面极化带电，交流电压下为微粒与介质间的微放电．     

葡萄糖氧化酶-Nafion-钛酸盐纳米带修饰电极的电化学性能研究

采用水热法制备钛酸盐纳米带(TNBs),通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射和傅里叶转换红外光谱对其进行表征.将所制备的TNBs与Nafion、葡萄糖氧化酶(GOx)混合,滴涂在玻碳电极表面并采用循环伏安法对修饰电极进行电化学性能研究.研究结果表明,GOx在GOx-Nafion-TNBs修饰电极上的直接电子转移速率常数为4.97 s-1,电极表面的GOx表观吸附量为6.31×10-11mol·cm-2.TNBs能为GOx反应时的电子转移提供快速通道,修饰电极有良好电化学性能.     

微石英音叉陀螺激励与检测电极的研究

根据弹性力学和静电理论建立压电梁弯曲振动时晶体内电场分布的泊松方程,研究微石英音叉陀螺不同形式的激励与检测电极的性能,对泊松方程求解,得出了几种典型电极形式下压电梁内电场的分布表达式,计算驱动电极的等效体力和检测电极的压电电流。根据等效体力和压电电流的大小确定出了最佳驱动电极和检测电极的形式,给出了微石英音叉陀螺电极性能的研究方法。     

横向电场激励的剪切波AlN薄膜体声波谐振器

为了检测液体中的微量物质,研究了横向电场激励的剪切波固体装配型AlN薄膜体声波谐振器.器件以c轴择优取向的AlN薄膜作为压电层,电场由平行于压电薄膜表面的平行电极激发,三周期的1/4波长SiO2/W层交替排列构成了布拉格反射层.通过有限元分析计算了电场分布,设计了平行电极参数.结果表明：AlN薄膜具有良好的c轴择优取向,器件实现了稳定的2 GHz频率的单纯剪切波谐振,器件的品质因数Qs和Qp分别为434和393,等效机电耦合系数K2eff为0.97%,有效的横向电场激励和布拉格反射层的选频作用对纵波的抑制明显.这种谐振器非常有利于作为在液体环境中工作的生化传感器.     

压电材料球对称问题的通解

由于压电材料的特殊性，它可以制作成各种压形式的压电振子，压电振子在应用于谐振器滤波器，延迟线，声光器件时，大都是通过逆压电铲应来激发某种振动模式的机械振动。压电中器件可以在各种不同的大小形状及各种各样的载荷和边界条件下工作，对不同的情况应有不同的分析方法。     

压电式传感器的特性分析

通过压电式传感器与电感式传感器的特性对比，得出压电式传感器的电压衰减所引起的误差是压电式粗糙度测量仪一般只能提供被测表面单参数值的模式，而不能提供被测表面的轮廓曲线的主要原因。要完善压电式粗糙测量仪的特性并扩大其使用范围，应选择电压衰减小的压电式传感器，并合理设计压电式粗糙度测量仪系统和配置方案。     

压电智能结构疲劳裂纹扩展试验研究

在结构表层铺设压电元件,利用压电元件能够实现力学量和电学量之间相互转化的独特性能,可将其用作传感器和驱动器,赋予材料和结构智能的能力.采用PSN-1型压电材料作为驱动器,基体材料为镁合金,与外部电源结合构成了智能结构系统.对这一系统进行了疲劳裂纹扩展试验研究,并将智能结构试验结果与常规结构试验结果相比较,试验结果证明压电激励对结构的疲劳裂纹扩展速率有一定的影响.     

血液凝固过程压电响应机理研究及临床应用

血液在压电晶体上的凝固,伴随晶体表面质量,粘弹性应力等性能的变化,由血凝阶段的夺电参数变化规律,和血凝过程的生化变化,并注意到压电传感最敏感部分为其他极表面,阐明了血凝三个阶段的复杂压电响应机理,提出了相应的压电传感方程,及从血凝压电特征曲线上提取血液流变学的信息的方法,并初步应用于临床温度。     

电磁材料中界面裂纹的解析解

给出了压磁材料中可导通反平面剪切界面裂纹的解析解.首先利用付里叶变换,使问题的求解转换成对一对变量为裂纹面上位移差的对偶积分方程的求解.在求解对偶积分方程时,把裂纹面上张开位移展开成雅可比多项式形式,进而可以获得应力强度因子、电位移强度因子和磁通量强度因子的解析解.从解析解中可以发现裂纹的应力强度因子与电位移强度因子和磁通量强度因子无关.     

巯基自组装的压电DNA传感器技术研究

采用先将寡核苷酸分子标记上巯基基团，通过自组装技术将巯基修饰的寡核苷酸固定于金电极上，研制成的压电DNA传感器一致性，特异性都较好，每次检测杂交后，经过电极的再生，传感器可以重复使用3次，用该传感器检测和传统的斑点杂交方法相比较，具有快速，灵敏，简便等优越性。     

压电弹性层合梁的电场作用下的二维解析解

由压电弹性介质的二维本构关系,通过假设电势分布和利用应力边界条件,得到其应力函数,由此假设弹性体的应力函数,利用几何方程分别得到弹性和压电体的位移,最后利用应力边界条件、应力和位移连续条件以及位移边界条件,推导出一端固支带压电层的弹性梁在电场作用下的位移、应力分布的解析表达式,并给出了算例。     

压电传感器对蛋白质吸附的研究

利用压电传感器实时监测牛血清蛋白(BSA)在传感器金电极表面的吸附过程,并推算出BSA在金电极表面的吸附速率常数ka=0.057m3kg-1s-2、解析常数kd=0.00042s-2。