MOFs作为模板制备锂离子电池负极材料的研究进展

金属-有机框架(MOFs)材料具有易制备、易修饰、高孔隙率、大比表面积、多化学活性位点、可调孔径大小等优点,已被广泛应用于能源储存与转化相关领域.本文介绍了MOFs直接作为锂离子电池负极材料的研究现状,同时重点综述了MOFs衍生材料(多孔碳、过渡金属氧化物、金属氧化物/碳质复合材料、金属/金属氧化物)的制备方法及其在锂离子电池负极中的应用,提出了此类材料作为锂离子电池负极材料需要重视的问题和面临的挑战.通过高温煅烧或者可控的化学反应等方法,MOFs材料可以简单方便地转化为传统的无机功能材料(金属化合物或碳).这些材料具有结构可调和化学成分多样化等优点,可以进一步提升电化学性能.最后,展望例如MOFs衍生材料在电化学储能和转换的发展方向和应用前景,为定向合成此类材料在电化学方面的应用提供有意义的实验基础和理论价值.     

维生素C在脑病理损伤模型中变化规律的研究进展

维生素C是生命体内不可或缺的水溶性维生素,因其具有防治坏血病的作用,故又被称为抗坏血酸(ascorbic acid, AA).在脑神经系统中, AA是重要的小分子化学物质之一,其作为抗氧化剂和神经调质,在脑神经生理与病理过程中发挥着重要的作用.尽管人们在很早即开展了AA脑神经生理和病理作用的探索,但是其神经化学机制,尤其是在脑损伤过程的变化规律,仍需进一步研究.在生理溶液中, AA易被化学氧化,故不稳定.这一特点也决定了传统分析化学方法难以实现脑内AA的准确测定.这一检测方法的困难极大限制了AA神经化学机制的研究.因此,建立和发展具有时空分辨、高灵敏、高选择的分析化学原理和方法,实现活体层次AA的传感分析,无疑会大大推动AA神经化学机制的研究.针对AA活体分析中存在的挑战,利用电化学原理,本课题组已经发展了基于微透析技术的活体在线电化学方法和活体原位电化学传感方法等,实现了一些生理病理过程中AA变化规律的研究.本文将主要围绕本课题组近些年来在这一方面的研究展开综述.     

现代电化学展望

电化学是一门物理和化学之间的边缘学科。历史上电化学的研究成果,对人们认识物质的电结构以及化学热力学的发展都作出过重要贡献,并且在一个多世纪以来已建立起一个相当规模的电化学工业;今天,电化学已成为许多科学和技术部门的理论基础,它不仅有着光辉的过去,而且也有着广阔的发展前景。当前,电化学仍以富有生命力的姿态发挥着多方面的重要作用。     

一种廉价的化学导体

制造导电塑料的成本即将降低。Parma大学有机化学研究所利用廉价化学过程已获得了高电导聚吡咯薄膜。聚吡咯是一种新的导电聚合物,在电子工业中很有前途。但聚吡咯的机械性能较差,这个问题已用制成聚吡咯和其他传统聚合物(如PVC)的复合物部分地加以克服。目前很多工作已脱离实验室进入大规模生产,但现在用于聚吡咯膜的精密电化学工艺不太容易从实验室转移到大规模生产,而且至今生产聚吡咯的纯化学方法亦不是电化学方法的一种合适的替代方法。新方法保证聚合反应仅在两种不混合溶液的界面上发生而克服了这些问题:一种溶液是含有10%吡咯的苯或甲苯;另一种是含30%     

锌-卟啉络合物的伏安法研究

研究水溶性卟啉(TMPyP)和金属卟啉的电化学行为有化学和生物学的重要意义,例如某些金属卟啉是光合作用中的氧化一还原催化剂。我们在水溶液中使金属离子直接与卟啉形成络合物,并用单扫伏安法观测其电化学性能,便可以灵敏、简捷地得到金属离子包括稀土离子在植物体内有关生理功能的一些电化学信息。李国刚等报道了Zn-TPPS络合物的电化学性质。本文报道TMPyP和Zn-TMPyP的伏安行为。     

纳米多孔金属制备及其在传感检测领域的应用

纳米多孔金属是一类具有三维孔隙/韧带双连通结构的材料，具备高比表面积、化学稳定、特征结构稳定可调控、可选材料体系众多等特点，已成为电化学催化、储能领域的研究热点。近年来，基于其微纳尺度特征尺寸及金属特有的表面等离激元效应，纳米多孔金属已展现出在传感及检测应用领域的巨大潜力。文章讨论了纳米多孔金属的各类制备方法的优缺点，并简要介绍了金属表面等离激元材料及其在检测、致动、传感领域的典型应用。     

中药电化学指纹图谱的原理、特点和用途

针对中药真伪鉴别和质量评价这一富有挑战性的问题, 研究了中药电化学指纹图谱技术. 在恒温、恒压条件下, 以丙二酸作为主要耗散物, 针对不同成分的中药对振荡反应机理产生不同的影响, 从而引起振荡体系电极电位-时间曲线形状的不同变化为特征的B-Z化学振荡体系, 就电化学指纹图谱的原理、特点和用途等进行了详细的研究和讨论, 成功地提出了一种经济、简便、易行和有效的鉴别与评价中药的科学方法.     

全国第一欢电化学报告会

全国第一次电化学报告会于1963年11月5-11日在长春举行。参加报告会的有来自全国各地56个单位的55名代表和62名列席代表。会议共收到有关电解质溶液、金属溶液界面性质、交流电测量电极阻抗的理论分析、阳极氧化过程动力学和机构的研究、阴极还原过程动力学、用极谱法研究溶液均相动力学、极谱基本原理、熔盐电解、固体电解质、希土电解、金属电沉积、电化学新方法的研究、化学电源和其他电化学工艺的研究等方面的67篇研究工作报告。在电解质溶液方面,傅献彩、游效曾等提出了     

Pt合金催化剂电化学活性面积表征方法综述

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells, PEMFCs)作为高效清洁的电化学能源转换装置,是目前应用最广泛、研究最热门的氢燃料电池之一.基于PEMFCs的低成本与高性能需求, Pt合金催化剂极具研究前景.电化学活性面积(electrochemical active surface area, ECSA)是筛选燃料电池高效催化剂以及研究催化动力学基础理论的重要参数,其评价的准确性至关重要.对于Pt/C催化剂ECSA的表征方法已经成熟,然而Pt合金因其不同于Pt/C催化剂的化学组成和结构,直接将传统Pt/C催化剂ECSA表征方法移植到Pt合金催化剂,将不再满足表征准确性需求.本文对Pt合金催化剂ECSA的表征方法及其表征ECSA偏差的来源进行综述.     

新极谱学

1922年捷克物理化学家海洛夫斯基发明了极谱学,1925年他又与日本人志方益三合作,发明了极谱仪。六十年来,极谱学已成为电化学的重要组成部分,是研究化学,特别是物理化学和分析化学的一门科学。     

MOFs作为牺牲模板制备纳米多孔碳材料的方法及其应用

近年来,多孔材料因具有较高的比表面积、较低的相对密度以及较好的吸附性能等吸引了化学、物理以及材料等领域科研人员的研究兴趣,已被广泛应用于气体储存、吸附催化和电化学等方面.金属有机骨架(MOFs)材料作为近年来迅猛发展的新兴多孔材料,由于具有有序、规整的结构,较高的比表面积以及结构可调等特性,使其较传统多孔材料具有更诱人的应用前景.然而,由于MOFs具有相对较差的稳定性,其实际应用和发展受到了很大的限制.为了进一步推进MOFs材料的应用进程,可利用MOFs材料受热易分解的缺点,将其高温煅烧碳化制备稳定的纳米多孔碳材料.本文综述了MOFs作为牺牲模板煅烧制备纳米多孔碳材料的方法及其应用,并且展望了其在能源、环境以及催化方面的应用前景.     

闭合式无线纳米孔电极检测单个外泌体

单个体电化学通过在限域电化学测量界面上检测单个纳米粒子、单个脂质体、单个细胞等的电化学特性,实现对单个体各向异性的研究.这种高度灵敏的电化学方法能够快速测量并区分纳米级单个体的大小和表面电荷等.目前,已在单颗粒催化、环境监测和细胞分析等领域得到应用.本研究通过使用尺寸可控的石英纳米孔作为模板,将贵金属金沉积在石英纳米孔尖端,以形成用于单个体测量的纳米级电化学限域界面,从而制备具有高灵敏度的闭合式无线纳米孔电极.利用该电极构建了单个体电化学测量体系,实现了单个外泌体的检测,获得了信噪比高达25.1的单个外泌体碰撞信号,电化学测量平均电流幅值为15.1 pA,单个信号持续时间为0.4 ms,从而实现了单个外泌体与纳米电极间动态相互作用的实时测量.     

化学修饰电极

如果在金属或金属氧化物电极表面上用共价键锚合具有一定功能的化学基团,称为化学修饰电极.化学修饰电极是近年来在电化学领域里一项引人注意的进展.它是在气液色谱中化学键合固定相的启发下,于1973至1975年开始发展起来的.虽然历史并不长,但由于它在立体选择性电有机合成、痕量元素的电化学分析、络合物性能研究及电化学研究方面的良好作用,已经受到化学界和生物学界的较大重视.尤其使人感兴趣的是,它有可能为解决当前化学能源     

干酪根的~(13)C NMR研究——用有机碳三种结构组成表征干酪根的演化

干酪根的化学和演化过程的表征方法,正由传统的元素组成向结构组成的方向发展。如应用红外光谱与X射线衍射分析等技术,近年来已取得进展。固体~(13)C核磁共振(NMR)技术是研究煤化学结构的新的有力手段,我们将这一技术推广应用于我国一些油气田源岩中干酪根的化学结构,据此提出了用干酪根有机碳的三种结构组成构成的三角坐标演化图,该图     

用于电化学执行器的非金属电极材料研究进展

电化学执行器能够有效地将电能或化学能转化为机械能,在人造肌肉、仿生机器人和小型化医疗设备等领域中具有极大的应用前景.电化学执行器的组成包括电极层和电解质层,其中电极层主要决定执行器驱动性能和电化学性能.传统电化学执行器的电极材料主要由导电性好、驱动应力大的金属材料构成.然而,金属电极存在柔性低、循环稳定性差等问题,使得越来越多的研究人员开始关注非金属电极材料.本文重点介绍了用于电化学执行器的非金属电极材料的最新研究进展,首先介绍了电化学执行器的器件结构及驱动原理,其次根据电化学执行器电极材料的不同,分别从导电聚合物、碳材料、新型二维材料及其复合材料等方面进行了综述,讨论了各种非金属电极材料应用于执行器中的优缺点,最后对未来电化学执行器及其电极材料的发展趋势进行了展望.     

固态离子学与能源

引言固态离子学是近十几年来新兴起来的一门边缘学科,它是研究与固体中离子迁移有关的理论、材料、应用等问题.涉及固体化学、固体物理、材料科学等领域,并和固体电化学结下了不解之缘。固态离子学的产生,是由于发现了一类其电导率     

海水中纯金属的电化学电位

海水中纯金属的电化学电位,是海洋环境中金属腐蚀和保护研究的一个最基本的物理-化学量。它不仅在腐蚀理论上,是确定某一腐蚀体系的阳极或阴极、估计在某一金属结构物上不同金属的配伍性等等的依据;而且在防腐技术上,是电化学防腐中选择阳极材料,金属-涂料保护层等等研究上都必不可少的一个基本参数。此外,它也是研究海水中氧化-还原反应的一个最基础的物理-化学量。     

对电化学发展的几点希望

近代的电化学在电极过程的領域内发展得最为迅速,这是因为在电极表面上所发生的过程与許多重要的电化学生产和其他实际問題有着很密切的联系。近年来,由于半导体科学和輻射化学的发展,电化学在其中也找到了它自己的应用。近代的理論电化学家們非常注意电极上的表面現象的研究,从而使电极过程动力学向前迈进了大大的一步,并且在某种程度上和其他一些学科,例如胶体化学、催化反应、半导体的     

就地喇曼光学方法研究电极表面的吸附

最近几年来电化学的研究越来越趋向于采用通常的电化学技术与就地或非就地表面分析技术相结合.这主要是由于传统电化学技术只能测量电极界面所有过程的总和,不能给出电极界面存在物质分子水平的特征.它对界面吸附分子的结构形态只能进行间接的猜测.就地方法在研究分子特性方面起着重要的作用,因为它能表征在电场存在下界面中的电极和溶液的本质和结构,而非就地的方法只能给出关于     

光电化学免疫分析研究进展

光电化学分析是近年建立起来的一种基于物质的光电转换特性而进行检测的新型分析方法,它具有灵敏度高、设备简单、易于微型化等特点.光电化学免疫分析则是光电化学分析与免疫反应的结合,体现了光电化学传感的高灵敏度和免疫反应的高特异性.其基本方法原理是,在光照条件下,光电活性物质将免疫反应转变为电信号,从而实现对待测物的定量测定.在过去10年中,伴随着光电化学分析技术的进步,光电化学免疫分析经历了快速发展的过程.本文介绍了光电化学免疫分析的方法原理和特点,对其代表性的研究工作进行介绍和评述,并展望其未来的发展趋势.