自然光照条件下可再生的微生物燃料电池阴极体系

本文中采用多碘离子(I3-)为阴极电子受体,利用碘离子(I-)可以在太阳光照条件下跟氧气生成多碘离子的特性,提出并构建了可利用太阳光进行循环再生的微生物燃料电池阴极体系;并在太阳光照条件下对多碘离子的再生特性及其再生特性对电池性能的影响进行了实验研究.结果表明,多碘离子做阴极电子受体时的微生物燃料电池的性能要明显高于铁氰酸钾(K3[Fe(CN)6])为电子受体时的性能;并且在太阳光照条件下,多碘离子可以利用太阳能快速循环再生,是一种较合适的微生物燃料电池阴极受体.同时实验发现多碘离子浓度对微生物燃料电池性能有很大影响,在本实验条件下,多碘离子浓度越高,微生物燃料电池性能越好;并且通过线性扫描实验可知,在自然光照条件下,多碘离子向阴极表面的扩散是影响微生物燃料电池性能的主要因素.     

基于萘酚醛的镁离子荧光探针合成研究

镁离子广泛存在于各种生物组织中,在许多生理过程中扮演着重要角色,对镁离子选择性识别与检测引起了人们的极大关注。本文通过缩合2-羟基-1-萘醛与2-肼基吡啶合成了一个可以选择性识别镁离子的荧光探针(NP),反应简单,产率较高,具有一定的实用价值。在乙腈中,NP没有荧光,加入镁离子后发射强度显著增加,发出明亮的青色荧光,检测限低至0.012μmol/L,加入其它常见金属离子不能引起NP的发射光谱发生显著变化。质谱分析和Job曲线研究表明二者形成了1∶1的络合物,并据此提出了NP与镁离子的可能配位结构。     

晶格能计算方法的教学探讨

本文通过总结晶格能计算方法教学体会,对全国一些具有代表性的统编教材中计算晶格能的方法进行了比较,推荐一种简单、直观、易懂的计算方法。     

Zn／MnO2固态电池

利用Zn-蒙脱石作为固体电解质,组装成Zn/Zn-蒙脱石/MnO_2固态电池。研究了不同温度处理的电解MnO_2对电池性能的影响,发现以γ和β相共存的MnO_2具有较高的放电容量。电池的极化性能研究表明电解质的电阻所引起的欧姆极化是电池极化的主要因素。本文还初步探讨了离子在蒙脱石中的迁移机制对电池性能的影响,提出水合离子迁移的概念。     

水系锌-石墨电池的研究新进展

水系锌-石墨电池是一种新型的二次电池,基于水系电解液中的阴、阳离子同时参与电化学反应实现储能,因其具有高能量密度、高功率密度和安全廉价等诸多优势,有望成为替代锂离子电池的下一代储能产品。本文综述了近年来水系锌-石墨电池的发展现状,总结了锌负极、石墨正极存在的问题及现有的解决方案,对水系锌-石墨电池的下一步发展进行了预测。     

离子吸附型稀土矿区硫酸铵原位浸矿与淋洗过程的室内模拟

离子吸附型稀土尾矿中残留的大量硫酸铵浸矿剂随雨水淋滤进入周边环境,可造成矿区及周边土壤和水体严重污染。本研究通过实地采集稀土矿区土壤,开展室内一维土柱实验分别模拟浸矿过程和淋洗过程,并建立Hydrus-1D模型,评价该模型对稀土矿浸矿和淋洗过程的模拟性能。Hydrus-1D模型的弥散度的率定值为0.5 cm,浸矿与淋洗过程的K_d的率定值分别为0.07 cm³/g和1.2 cm³/g;在浸矿过程模拟中,4个观测孔模型的R²为0.95～0.99,E_RMS为1.3～6.8 mmol/L;淋洗过程的R²为0.93～0.98,E_RMS为0.2～1.6 mmol/L;Hydrus-1D能够较好模拟浸矿和淋洗过程中NH⁺₄的迁移行为。示踪实验中Cl^-穿透耗时为30～90 min;浸矿实验中,4个观测孔达到吸附饱和耗时为60～150 min;淋洗实验中,4个观测孔的NH⁺     

脉冲正流注放电对油滴荷电的研究

脉冲正流注放电形成的非热等离子体,在添加氨气的情况下,硫酸粉尘会降低脉冲正流放电的脱硫效率,其原因就在于正脉冲流注放电能使粉尘荷上正负电荷,本对其规律进行了研究。     

铂电极对非电对离子Zn2+、Co2+、Ni2+的瞬时响应信号

用活度阶梯变化测量了铂电极对Ｚｎ＾２＋、Ｃｏ＾２＋、Ｎｉ＾２＋的瞬时响应信号,进一步证实了平衡时离子交换产物的摩尔分数Ｓｅｑ值对瞬时响应信号类型的影响。     

水合锰(Ⅱ)结构的量子化学和ABEEM/MM研究

应用新一代可极化分子力场——原子-键电负性均衡浮动电荷分子力场ABEEM/MM,结合精密量子化学方法, 构建了精确的Mn²⁺-H₂O 相互作用的势能函数, 确定了相关参数.将该势能函数用于计算[Mn(H₂O)_n]²⁺(n=1~12)的结构和结合能, 得到了与量子化学一致的结果. 进一步对Mn²⁺水溶液进行ABEEM/MM 动力学模拟, 得到的Mn²⁺–O 径向分布函数的第一和第二最高峰分别处于0.218 和0.435 nm 处, 积分得到第一和第二水合层的配位水分子数分别为7.03 和17.74; 对于O–Mn²⁺–O 角度分布函数, 其第一和第二最高峰分别位于80°和140°附近, 这些结果与实验和其他理论方法的结果有很好的一致性. Mn²⁺的极化作用使得第一水合层中水分子的键长明显增长, 键角明显减小; 而Mn²⁺对第二水合层及外层水分子的结构影响较小. 分析体系的电荷分布表明, 与ABEEM-7P 纯水相比, Mn²⁺水溶液中参与形成氢键的氢原子和孤对电子的电荷变化较大, 且Mn²⁺和其邻近的水分子间存在明显的电荷转移.     

Mn 离子对掺铈钇铝石榴石发光区范围的影响

利用碳酸氢铵溶液作为沉淀剂制备了锰、铈共掺钇铝石榴石荧光粉(YAG:Ce,Mn). 实验发现,锰离子的掺入可以增大YAG:Ce 荧光粉的红光发光区范围, 这主要是由于锰离子²E-⁴A₂, ⁵E-⁵T₂ 以及¹T₂-⁵T₂ 能级的跃迁. X 射线衍射(X-ray diffraction, XRD)结果表明, Ce³⁺(1.032 Å)主要取代Y³⁺(0.900 Å)格位, Mn⁴⁺(0.538 Å)和Mn³⁺(0.67 Å)主要取代Al³⁺(0.535 Å)格位. 研究结果表明,YAG:Ce_0.06,Mn_0.08 荧光粉的发光强度最好, 发光范围最大, 其色坐标为(0.233, 0.194). 由此可见, 在YAG:Ce荧光粉中共掺Mn离子可以改善白光LED (light-emitting diodes)中YAG荧光粉的发光性能.