氮掺杂石墨烯负载钴基多组分纳米粒子作为锌空气电池的先进阴极催化剂

为了提高锌空气电池 (ZABs) 中阴极氧气还原反应 (ORR) 的效率,本文提出了一种吸附–络合–煅烧方法,在石墨烯纳米片上形成包含 Co、Co₃O₄ 和 CoN 的多组分钴基纳米粒子及大量N掺杂原子,获得 Co/Co₃O₄/CoN/NG复合材料。尺寸小于50 nm的Co/Co₃O₄/CoN 纳米粒子均匀分散在 N 掺杂石墨烯 (NG) 基底上,极大地改善了ORR的电催化行为。测试结果表明,所制备材料催化ORR的半波电位高达0.80 V vs. RHE,极限电流密度为4.60 mA?cm?2,与市售的铂/碳 (Pt/C) 催化剂接近。作为ZABs的阴极催化剂,该电池的比容量和开路电压分别为 843.0 mAh?g?1和1.41 V。优异的性能归因于高度分散的Co/Co₃O₄/CoN纳米颗粒和掺杂氮原子提供了大量的催化活性位点,以及石墨烯二维结构提供了高表面积及快速的电子传输通道。     

Al2O3担载Fe催化CVD法合成纳米洋葱状富勒烯

以Fe/Al₂O₃作催化剂, 采用化学气相沉积法在400℃下催化裂解乙炔合成了纳米碳材料, 为了去除催化剂载体和残留的催化剂颗粒, 进一步将产物在60℃下于36%的浓盐酸中回流48 h, 并通过扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射仪对产物进行了表征. 结果表明: 在400℃下合成了直径在15~50 nm之间、石墨片层呈层状堆积结构的内包Fe₃C的纳米洋葱状富勒烯. 进一步将产物在1100℃下热处理2 h, 得到了具有完整清晰的石墨壳层结构的纳米洋葱状富勒烯. 在此基础上, 探讨了内包金属纳米洋葱状富勒烯的生长机制, 认为此实验条件下内包金属纳米洋葱状富勒烯的生长遵循气-固生长机制.     

我国机动车尾气的污染状况分析

通过阐述科技进步推动汽车工业的发展，汽车发展造成环境污染等问题，分析了我国机动车尾气污染现状，污染成因，提出了减少污染的对策。     

聚两性电解质微凝胶P(MAA-co-DEA)的性能及其释放行为

以甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,采用反相微乳液聚合方法制备了pH响应性聚两性电解质微凝胶P(MAA-co-DEA)。利用透射电镜、动态光散射对其形貌与溶胀性能进行了表征;以牛血清白蛋白(BSA)为模拟药物,用紫外分光光度法考察了交联剂用量、pH值及离子强度对微凝胶释放行为的影响,初步研究了其释放机理。结果表明:微凝胶在低pH或高pH下的流体力学直径及溶胀率均比等电点处(IEP)的大;BSA的释放与交联剂用量有关,且有最佳用量值;BSA的释放率在pH=5的缓冲溶液中不到10%,而在pH=9的缓冲溶液中,释放率可达65%左右;释放率随着离子强度的增加而减小;微凝胶对BSA的释放主要由微凝胶的溶胀及BSA的扩散作用引起。     

KOH辅助水相合成双金属有机骨架及其衍生的硒化物复合材料用于高效储锂研究

金属有机框架（MOFs）是一类很有前景的多孔材料，其水稳定性和绿色环保的合成是当今工业界及学术界研究的两个重要课题。大部分MOFs材料通过溶剂热法制备，制备过程中使用的有机溶剂（如DMF）会限制其商业生产规模。因此，如果能够使用水作为溶剂宏量制备MOFs材料具有十分重要的研究意义。本文旨在开发具有结构优势和高存储容量的双金属硒化物作为锂离子电池的负极材料，利用KOH辅助的水性策略宏量合成双金属有机框架材料，并衍生制备多种双金属硒化物氮/碳（NC）复合材料，采用扫描、透射电镜观察、电化学测试等研究。其中，以Fe–Co–Se/NC为例，作为锂离子电池负极材料时，Fe–Co–Se/NC在1.0 A·g?1时实现了1165.9 mAh·g?1的优异初始比容量，经过550次循环后Fe–Co–Se/NC负极的可逆容量为1247.4 mAh·g?1。这些优异的性能与其介孔三维（3D）多面体结构有关，其稳定的三维结构保证了结构稳定性和电解质的润湿性，均匀分布的Fe–Co–Se纳米颗粒尺寸加速了电化学反应动力学并极大地抑制了体积膨胀。由此总结并提出，KOH辅助水相合成双金属MOFs的策略具有普适性，并且衍生制得的双金属硒化物氮/碳复合材料保留了双金属MOFs的三维多孔多面体结构，可将该技术扩展到其他MOFs的合成及储能与转换领域的应用。