Cu-Mo/Al2O3复合金属催化剂的制备及其催化裂解草甘膦副产废盐

为了高效催化裂解草甘膦副产废盐中的有机污染物,采用等体积浸渍法制备了不同钼负载量的负载型Cu-Mo/Al₂O₃复合金属催化剂。通过旋转式管式炉,探究催化剂对废盐催化裂解总有机碳含量(TOC)的影响。通过X线粉末衍射(XRD)、N₂物理吸脱附(N₂-adsorption-desorption)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、O₂程序升温脱附(O₂-TPD)、拉曼光谱(Raman spectrum)对催化剂的晶型结构、孔结构和氧化还原性质等进行了表征。结果表明,5Cu-25Mo/Al₂O₃复合金属催化剂具有良好的催化裂解草甘膦副产废盐的效果,使废盐的总有机碳值由1 042 mg/L降至4.17 mg/L,TOC去除率达到99.6%。通过对废盐催化裂解过程中排出的尾气进行了非甲烷总烃含量(NMHC)在线检测,在10 mg/m³以下,对处理后的废盐进行...     

纳米塑料-重金属-塑化剂联合暴露对儿童肠道微生物菌群及代谢的影响

[目的]探究纳米塑料(NPs)、镉(Cd)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染对儿童肠道菌群多样性、氨基酸代谢及短链脂肪酸(SCFAs)含量的影响.[方法]利用16S rRNA高通量测序技术和高效液相色谱-质谱法LC-MS/MS分析NPs、Cd、DBP单一污染及纳米塑料聚丙烯(PP)、Cd、DBP复合污染对儿童肠道细菌群落及肠道微生物代谢产物中短链脂肪酸及氨基酸含量的变化.[结果]高通量检测结果显示,与对照相比,在门属水平上,单一污染的优势菌门属无明显变化,PP+Cd、PP+DBP+Cd复合污染优势菌门属水平丰富度与多样性显著下降;LC-MS/MS检测结果显示,在肠道微生物代谢产物中,经NPs与DBP暴露后,氨基酸含量呈现不同程度的下降,而Cd、PP+Cd、PP+Cd+DBP处理后,大多数氨基酸的含量显著增加;同时检测到丁酸、戊酸的含量也发生变化.[结论]与单一污染物处理相比NPs相关复合污染物暴露处理后其肠道微生物紊乱程度更强,且不同污染物处理均会影响肠道微生物的氨基酸代谢和SCFAs产量.肠道菌群与人体健康密切相关,探究肠道菌群及代谢功能在NPs、Cd、DBP影响下的变化,从肠道菌群层...     

金属配位(螯合)型离子液体在二氧化碳吸收和转化中的研究进展

金属配位型离子液体(ionic liquids, ILs)是一类由金属离子与有机或无机配体通过配位作用形成的低温熔盐.其中,当金属离子与配体具有多齿配位点时,将其称为金属螯合型ILs.目前,金属配位(螯合)型ILs已经被广泛用于气体吸收和有机催化等领域,显示出了优异的性能.本文首先对近年来金属阴离子配位型ILs和金属阳离子螯合型ILs在二氧化碳(CO_2)吸收中的应用进行综述,重点讨论了金属离子、配体和阴离子种类对CO_2吸收性能的影响;其次,总结了金属阴离子配位型ILs、金属阳离子配位型ILs、金属阴阳离子配位型ILs和金属阳离子螯合型ILs催化CO_2化学转化的研究进展,分析比较了不同类型金属配位(螯合)型ILs催化CO_2与环氧、末端炔烃、炔丙醇等底物的反应性能与机理;最后,阐述了金属配位(螯合)型ILs应用于CO_2吸收与化学转化时存在的问题与面临的挑战与机遇.     

钙钛矿发光二极管外量子效率提升策略

金属卤化物钙钛矿(metal halide perovskite, MHP)因其优异的光电性能以及可溶液加工,有潜力成为下一代显示和照明设备的核心发光材料.早在20世纪90年代,就有研究人员试图将层状MHP作为发光材料,制备钙钛矿发光二极管(perovskite light-emitting diode, PeLED).但受制于不成熟的成膜方法和器件结构,器件最终只在110 K的低温下实现了正常点亮. 2014年, Snaith等人首次实现了室温下正常点亮的PeLED器件.自此,越来越多的研究者关注并投入到PeLED器件的研究中.经过近5年的发展,器件外量子效率(external quantum efficiency, EQE)已得到显著提升,近红外光器件从最初的0.8%提升到20.7%,绿光器件从最初的0.1%提升到20.3%,而天蓝光器件和蓝光器件目前最高的EQE分别是12.1%和9.5%.本文从原理出发分析了限制器件外量子效率的因素.钙钛矿发光层的发光量子产率是决定器件EQE的关键因素,而电荷平衡因子和光耦合因子是进一步提升器件EQE的重要因素.由此,本文从提升钙钛矿发光层发光量子产率与调整器件结构提升电荷平衡因子和光耦合因子两方面,总结了目前文献中提升器件外量子效率的策略,指出了PeLED领域目前亟待解决的核心问题和未来发展的方向.     

低维磁性拓扑绝缘体与拓扑半金属

磁性与拓扑性之间复杂的相互作用引起了越来越多的关注.磁性拓扑材料展示了多种新奇的物理效应,有望应用于未来低功耗高速自旋电子学器件.本文从量子霍尔效应出发,回顾了磁性拓扑材料,包括陈绝缘体、反铁磁拓扑绝缘体、磁性外尔半金属及其他磁性拓扑态等在理论与实验上的进展,并详细介绍了我们课题组最近几年在磁性拓扑材料方面的理论工作.这些工作不仅增进了对磁性拓扑态分类的理解,也提供了实验上可能实现的材料体系.     

TiAl化合物的热爆合成热力学与动力学分析

采用放电等离子技术低温快速热爆合成TiAl金属间化合物粉末,利用X射线衍射对合成粉末进行物相鉴定,并研究了合成温度以及保温时间对TiAl化合物粉末合成的影响。结果表明,在1000℃下保温10min可以制备出纯度较高的γ-TiAl化合物粉末。同时,从热力学和动力学的角度分析了热爆合成TiAl化合物粉末的过程反应机理。     

基于ABAQUS的W形金属密封环密封性能研究

W形金属密封环作为航空工业中使用的一种重要密封手段,其密封性能不仅影响着航空发动机性能,还对整个动力系统的安全有着至关重要的影响。利用ABAQUS建立W形密封环的数值分析模型,以Von-Mises应力和接触应力来表征其密封性能,分别研究工况环境以及结构参数对W形密封环密封性能的影响规律。研究表明,随着工况温度的升高,Von-Mises应力和接触应力逐渐变小;在一定范围内,随预压缩量的增加,Von-Mises应力和接触应力会随之增大,密封性能愈好;随介质压力的增加,Von-Mises应力呈现先减小后增大,而接触应力逐渐增大;同时,在一定范围内,随W形金属密封环壁厚增加,Von-Mises应力和接触应力随之增大,随着波峰半径增加,Von-Mises应力和接触应力随之减小,而随着波谷半径增加,Von-Mises应力逐渐减小,接触应力会先减小后随之增大。     

ZnCo-MOF纳米添加剂对PEO基钠离子固体电解质离子导电性的影响

以复合金属有机框架纳米材料(ZnCo-MOF)为添加剂改善聚氧化乙烯-双(三氟甲基磺酰基)亚胺钠钠离子固体电解质(PEO-NaTFSI)的电化学性能。采用Zeta电位法研究ZnCo-MOF的表面电性,并将PEONaTFSI-ZnCo-MOF应用于全固态钠硫电池中。研究结果表明：当ZnCo-MOF加入量为8%(质量分数)时,改性后的固体电解质PEO-NaTFSI-ZnCo-MOF在60℃的离子电导率达到3.29×10-4 S/cm。同时,钠离子迁移数也有显著提高,从原来的0.18增加至0.53。ZnCo-MOF表面带正电,呈路易斯酸性。ZnCo-MOF与PEO-NaTFSI相互作用促进了钠盐的解离,提高了固体电解质的离子传导能力。全固态钠硫电池的初始放电容量达到1 030.5 mA·h/g,循环80圈后放电容量仍有352.4 mA·h/g,说明该固体电解质在低成本全固态钠硫电池上具有应用前景。     

钠离子电池过渡金属硒化物负极材料的研究进展

钠离子电池(SIBs)因其原材料来源丰富,在大规模储能领域具有较强的竞争力,有望成为锂离子电池的重要补充。负极材料是制约钠离子电池发展的关键问题。在众多的钠离子电池负极材料中,过渡金属硒化物(TMSs)有着高理论容量、低成本和环境友好的优点,被认为是有希望的候选材料。首先,阐明了TMSs的钠储存机制。然后,阐述了TMSs目前存在的首次库仑效率低、体积膨胀大、导电性差和多硒化物穿梭效应等问题。随后,讨论了相应的改进策略,并详细介绍了TMSs在纳米结构设计、碳包覆、构建异质结和其他方面的最新研究进展。最后,进行了对TMSs的总结和展望。     

基于Ni-MOF@RGO修饰玻碳电极的电化学法无酶检测血液中的葡萄糖

选用一种水热法制备的金属有机骨架材料Ni-MOF,将其与还原氧化石墨烯(RGO)复合,修饰在玻碳电极(GCE)表面,构建了用于葡萄糖检测的无酶传感器.以Ni-MOF@RGO/GCE为工作电极,Ag/AgCl为参比电极,铂丝为对电极,将该三电极系统置于含有葡萄糖的标准碱性溶液中,于0.3～0.7 V内进行扫描,记录葡萄糖的响应氧化还原电流.结果显示,葡萄糖的浓度在1～80μM以内与其对应的峰电流呈良好线性关系,检出限为0.36μM(S/N=3).基于Ni-MOF@RGO修饰电极对50μM葡萄糖标准溶液平行测定5次,测定值的相对标准偏差为4.3%.对血清进行加标回收试验,葡萄糖的回收率为96.4%～104.6%.