醇水法制备纳米氧化镍电极的结构与电化学性能

采用醇水法制备了纳米氧化镍粉体材料并分析了其粉体形成过程,重点研究了热处理温度对氧化镍粉体的相组成、形态以及氧化镍电极电化学性能的影响。结果表明,氧化镍粉体由前驱体Ni2(OH)2CO3·xH2O在270℃附近分解产生;热处理温度对合成粉体的结晶度和比表面积具有显著影响,而粉体的结晶度和比表面积又是影响氧化镍电极电化学性能的重要因素,其中,粉体结晶度的作用占主导地位。当氧化镍粉体热处理温度为250℃时,所制氧化镍电极具有优异的电化学性能,在测试电流密度为5mA/cm2的条件下,其比电容达到1180F/g。     

Preliminary study on electrochemical reduction of carbon dioxide on nickel and platinum electrodes

The electrochemical reduction of carbon dioxide was investigated on nickel and platinum electrodes in 0.5 mol dm^-3 KHCO3 solutions. The main products were formic acid and carbon monoxide during the electroreduction of CO2, and the Faradaic efficiency for this process depended on the characteristics of the electrode. At ambient temperature and pressure, the Faradaic efficiency was measured to be 8.6% and 2.5 % respectively for the production of formic acid and CO with Pt electrode at - 1.3V vs Ag/AgCl （saturated KCl）. At this same potential, the Faradaic efficiency was measured to be 8.9% and 1.7% respectively with Ni electrode. Tafel plots showed that the electrochemical reduction of CO2 was not limited by the mass transfer process in the range of -0.8 to - 1.2V vs Ag/AgCl （saturated KCl）.     

青蒿素在不同电极上的电化学行为及其在血红素作用下的还原

 在20%的乙醇和B-R缓冲溶液(pH为7.2)中,分别比较了青蒿素(artemisinin,qhs)在金电极、银电极、铂电极、玻碳电极上的电化学行为,结果表明:在+0.00～-1.30V(vs.SCE)的电位范围内,青蒿素在金电极和铂电极上无氧化还原峰信号;而在银电极和玻碳电极上有一还原峰,无氧化峰,峰电位为分别-0.64V和-0.91V.此外在银电极和玻碳电极上,血红素(hemin)能够催化青蒿素的还原.     

富锂型掺钴尖晶石锂锰氧化物的结构与电化学性能

采用湿化学方法合成了富锂型掺钴尖晶石锂锰氧化物Li1.02Mn2-yCoyO4(y=0,0.02,0.10,0.50),并通过X射线衍射与恒电流充、放电等测试方法对合成产物的结构与电化学性能进行了研究.X射线衍射结果表明:当掺钴量y≤0.10时,合成产物属于尖晶石结构;当y=0.50时,开始有少量Co3O4的杂相峰出现,但仍以尖晶石结构为主;随着y的增加,合成样品的晶胞常数减小,晶胞体积收缩,晶胞中Mn-O之间的距离(RMn-O)与Mn-Mn之间的距离(RMn-Mn)均缩短.恒电流充、放电实验结果表明,随着y的增加,合成产物的初始放电比容量有所降低,但稳定性提高;当y=0.02时,合成产物的初始放电比容量为118.860 mA·h/g,循环5次后,其比容量为 115.796 mA·h/g.综合合成产物的比容量与循环性能,以Li1.02Mn1.98CO0.02O4的电化学性能为最佳.     

新型双电层电容器的制备及电化学性能研究

以蔗糖为原料制得了活性炭,并对以该活性炭材料作为电化学双电层电容器的电极活性材料的电化学性能进行了研究.结果表明:以30%的H2SO4溶液作为电解质时,离子电导率高,双电层电容器循环性能稳定,循环寿命长.     

烧结温度对La-Mg-Ni系储氢合金的相结构与电化学性能的影响

采用粉末烧结法制备La0.7Mg0.3Ni2.8Co0.5合金,并系统研究1173和1273 K下Ar保护分别烧结12 h所制备合金的微观结构与电化学性能。结果表明:合金均由(La,Mg)Ni3和LaNi52种主相所构成,1173 K条件下却含有少量MgNi2相,而1273 K条件下所制备的合金相结构中不含MgNi2相,这说明高温条件较有利于合金的合成。高温条件下所制备的合金具有较高的放电容量,且循环稳定性和高倍率放电性能均有明显的提高,电化学动力学也随制备温度的增高而改善。     

S/石墨烯复合材料的水热法制备及其电化学性能研究

采用水热法制备了S/石墨烯复合材料,并利用XRD,SEM,TEM等手段考察了其微观结构及形貌特征,发现石墨烯呈现多层状,与硫复合后能将其充分包覆。以复合材料为正极、锂为负极组装成扣式电池进行CV,EIS及充放电等电化学性能测试。结果表明:添加石墨烯后硫正极的可逆性明显改善,多次充放电后电池内阻有所增加,在0.3mA/cm2电流密度下放电,首次放电比容量为1 145mAh/g,经30次充放电循环后仍可稳定在500mAh/g。     

化学水浴法制备ZnO阵列及其光伏性能研究

采用溶胶旋转涂覆技术和化学水浴两步工艺法制备了ZnO阵列,研究了种晶层对ZnO阵列的形貌、晶体结构的影响,并考察了所制备的ZnO阵列用作染料敏化太阳电池光电极的光伏性能.结果表明：沿（O02）晶面择优生长的种晶层,可为ZnO阵列的有序生长起到诱导作用,尤其是当种晶层面朝下放置时,ZnO阵列基本保持了种晶的结晶取向和尺寸大小,棒状阵列直径为50100nm.由此阵列作为光电极构成的DSCs的短路电流和填充因子较低,从而使得光电转换效率处于较低水平,主要原因可能是阵列太致密、薄膜厚度小,使得染料的吸附量低所致.     

Synthesis characterization and improved electrochemical performance of Li_2FeSiO_4/C as cathode for lithium-ion battery by metal doping

In this paper, Li_2FeSi_(0.98)M_(0.02)O_4/C(M = Mg, Zn, Co, Mn, Ni) was synthesized as cathode material for lithium ion battery by solid-state method. The results show that the materials doped with Mg and Zn at the Si-sites have good initial discharge capacity. Then Li_2FeSi_(1-x)M_xO_4/C(M = Mg, Zn; x = 0.01, 0.02, 0.03, 0.05) were also synthesized via solid-state method. It is concluded that Li_2FeSi_(0.99)Mg_(0.01)O_4/C and Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C have better initial discharge capacity which is 125 mAh/g and 166.2 mAh/g, respectively. The capacity of Li_2Fe_(0.98)Zn_(0.02)SiO_4/C is 157.3 m Ah/g after 10 cycles at 0.1 C, and the capacity retention rate is 94.6%. The Li~+ diffusion coefficient of Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C is higher than that of pure phase materials by one order of magnitude. The Li_2FeSi_(0.99)Mg_(0.01)O_4/C and Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C were tested by XRD and SEM. XRD patterns indicate that the crystal structure of Li_2FeSiO_4 is not changed after being doped with metal ion at the Si-site. The SEM image indicates that no obvious agglomeration is detected in these materials. Li_2FeSi_(0.98)Zn_(0.02)O_4/C processes better electrochemical performance analyzed by EDS、XPS and FT-IR spectra. The data prove that Si~(4+) is successfully replaced by Zn~(2+) in the crystal structure of Li_2FeSiO_4.     

NiTi形状记忆合金表面电化学沉积-碱处理制备HA生物活性涂层

采用电化学沉积-碱处理,在低温条件下从含钙和磷离子的电解水溶液中在NiTi形状记忆合金表面沉积了磷酸钙涂层,经碱处理获得羟基磷灰石(HA)涂层.对涂层的组织形貌和相组成进行了分析,并研究了实验工艺对涂层结构的影响.研究结果表明,电化学沉积涂层CaHPO4*2H2O经碱处理后转变为羟基磷灰石;对试样进行表面处理,同时在电解液中加入有机溶剂得到的涂层更均匀、更致密.     

RuO2- SiO2活性材料的研究与高性能超电容电极的表征

采用热分解法制备了RuO2 - SiO2/Ti活性材料,通过XRD、循环伏安和恒流充放电等测试方法,研究了涂层电极的活性及电容性能.分析表明,240℃烧结的涂层为不稳定的非晶态结构;260℃涂层主体为非晶态结构,但已经开始晶化转变;280℃已出现了金红石晶粒,晶粒极为细小;300℃以上烧结时,涂层中的晶粒明显长大;45...     

沸石负载复合氧化物粒子电极的制备及其电催化活性

以经预处理的沸石为基体,采用溶胶-凝胶法制备了以Sn和Ti组成的双组份氧化物为负载层的新型粒子电极。SEM、XRD、EDS的表征显示,Ti和Sn的氧化物薄膜以高度分散的形态沉积于沸石孔道内。电催化活性的测定结果表明,Sn与Ti的物质的量比、溶胶的pH值、膜的热处理温度是影响粒子电极催化活性的主要因素,当n(Sn)∶n(Ti)为0.1,溶胶的pH值为3,膜的热处理温度为450℃时,复合金属氧化物粒子电极的催化活性最高,所构成的电催化反应器对抗生素废水的CODC r去除率达89%以上,电流效率为74.37%,每kg COD能耗为18.24kW.h。     

具有介孔结构的锐钛矿型C,Co-MTiO2抗菌性能研究

为了开发不需要人造光源激发,只需要微弱室内光线且改性离子不易泄漏的新型无机抗菌材料,以钛酸异丙酯为钛源,表面活性剂十二胺为模板剂,通过水热合成和超声波联用技术,合成了非金属元素C和金属元素Co共掺杂的具有介孔结构的锐钛矿型二氧化钛(C,Co-MTiO2).用N2等温吸附-解吸附、X-射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和X-射线光电子能谱(XPS)对材料进行了表征,结果表明,该材料为热稳定性好,比表面积高,具有较大介孔孔径的锐钛矿型TiO2.在无人造光源激发的室内环境中,进行了材料的抗菌性能以及细菌吸附研究,结果表明这种材料在该环境中对大肠杆菌(E.colli)有很好的抑制作用和吸附作用,比Co-MTiO2的抑菌活性提高了20%,具有很好的应用前景.     

荧光分析法研究抗氧化剂与单重态氧的反应能力

本文以二苯基苯并呋喃为发荧光的单重态氧(~1O_2)接受体,并作为与抗氧化剂(X)竞争反应中的标准物质。根据它在反应时引起的荧光强度变化,利用类似的Stern-Volmer方程式作图,从中求得各X的β值(~1O_2自行失活为基态氧的速度常数和~1O_2与X反应的速度常数kx的比值)和kx值。在选用的五类X中,以色满类的kx为最大(kx=3.78×10~8m~(-1)s~(-1));双螺色满类次之(9—10×10~7m~(-1)s~(-1));再次为对苯二酚类(6—7×10~7m~(-1)s~(-1))和双酚类(2—3×10~7m~(-1)s~(-1));苯酚类最小(5×10~6m~(-1)s~(-1))。将上述各X加入彩色相纸的品红层乳剂中进行光退色试验时,所得结果亦相一致。即kx愈大,染料影像的密度变化愈小。     

镉和铜与人白蛋白配合平衡的研究

用离子选择电极电位法研究了镉和铜与人白蛋白（ＨＳＡ）的配合平衡。证实镉与ＨＳＡ形成了单核配合物Ｃｄ·ＨＳＡ和Ｃｄ·ＨＳＡ２，其稳定性积β１１＝５．７×１０４，β１２＝１０５×１０１０；铜与ＨＳＡ仅形成ＣＵ·ＨＳＡ，其稳定常数Ｋ＝１．６×１０９，校正了平衡渗析法的测定值（Ｋ＝１．５×１０１６）     

具有分级结构的Co_3O_4绣球花状微米球的构筑及其锂离子电池负极性能研究

采用溶剂热法合成了绣球花状Co_3O_4纳米材料,并利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行了微观形貌和结构的表征,结果显示样品的形貌为4~6μm绣球花状分级结构微米球,结晶良好,无杂相生成。该绣球花状Co_3O_4纳米材料用做锂离子电池负极材料时表现出很高的可逆比容量和良好的循环性能。在300 m A/g电流密度下,首次放电比容量达1 508 m A·h/g,经过20次循环可逆比容量为1 300 m A·h/g。其良好的电化学性能归功于绣球花状Co_3O_4材料的独特形貌,其多级结构能够缩短锂离子的传输路径,并且拥有足够大的孔隙,来适应和缓解电极材料在循环过程的体积效应。     

浅探青花瓷釉

研究了历代青花瓷色调的变化 ,经研究发现 ,历代青花色调的变化与色料中着色元素钴、铁和锰的含量和比例密切相关 ;其次 ,色料中氧化铝的含量对历代青花色调也有影响 ,氧化铝含量低于 18%～2 0 %时 ,色料易流散 ,高于 18%～ 2 0 %时 ,花纹较清晰 ;青花瓷烧成温度应在 130 0～ 132 0℃ ,气氛为还原气氛 ;胎釉应与色料的烧成温度、气氛和升温速度相适应。     

PFOS暴露对秀丽线虫寿长的影响及其与IIS相关基因的关联

以秀丽隐杆线虫(C.elegans)为模型,本文研究了全氟辛烷磺酸(PFOS)对机体寿长的影响及初步机理.结果显示0.2~200μmol/L的PFOS暴露50 h导致野生型秀丽线虫寿长呈剂量依赖性缩短.在4类转基因线虫上,观察到Insulin/IGF-l.1信号通路(IIS)相关的daf-16、daf-2和age-1基因突变或敲除能影响线虫的寿长.进一步观察PFOS暴露导致4类转基因线虫的寿长变化率,并与野生型线虫比较.在CF1139和CF1580突变种上daf-16或daf-2的突变均未改变PFOS的缩短寿长效应.而在CF1295和TJ1052转基因型上发现daf-16b的基因敲除或age-1基因突变阻断PFOS的减寿效应.结果表明PFOS慢性暴露能加速动物衰老,缩短寿长.PFOS作用与IIS信号通路关系密切,daf-16b和age-1基因在其中起重要作用.     

纤维素接枝丙烯酸制备高吸水树脂及树脂保水性能的研究

采用再生纸浆纤维素为分子骨架,接枝丙烯酸及其钠盐制备高吸水树脂.研究了再生纸浆种类及纸浆含量对产物吸水性能的影响,在确定了再生纸浆用量为22%的基础上,对引发时间、中和度、反应时间等工艺条件进行了研究优化.在以K2S2O8为引发剂,丙烯酸中和度为70%,引发30 min,反应16 h,制备出吸水率达1050 g/g,60℃时水凝胶的水份散失通量为纯水的55%的高吸水树脂.本文还对高吸水树脂的保水性能进行了较为深入的研究,提出采用水份散失通量来评价高吸水树脂保水性能.初步研究发现水凝胶与单纯水之间的水份散失通量差异随温度线性增大.     

圆柱形电极Zn-Cu电池中Joule热电阻和Ohmic电阻的理论研究

从理论上对Zn-Cu伏打电池中的Joule热电阻(RJ)和Ohmic电阻(RO)进行了研究.结果表明:当Zn-Cu伏打电池处于缓慢、均匀、稳定放电状态时,RJ>RO.这是因为RJ=Q/I2,RJ涉及电流所带的离子,其大小取决于电能和化学能产生的热,RO=ΔU/I,其值大小只取决于电能.