锂离子电池多孔硅／碳复合负极材料研究

以硅粉、镁粉和葡萄糖为原料,采用高温固相烧结工艺及水热法制备了循环性能优异的锂离子电池多孔硅／碳复合负极材料．利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品物相和微观形貌进行表征,研究了无定形碳包覆量对产物电化学性能的影响．无定形碳的存在,不仅对多孔硅粉的三维孔隙结构起到了支撑作用,也可有效改善复合材料的导电性能并有效缓冲电化学嵌／脱锂过程中多孔硅颗粒所产生的体积效应．电化学性能测试表明,10次循环后,多孔硅／碳复合负极材料平均每周次容量衰减为0．41%,100次循环后其可逆容量仍可维持在608．7mA·h／g．     

Na离子电池正极材料的结构设计与性能分析

Na离子电池由于其低成本和丰富的Na资源储备,已成为电能存储和低速电动汽车中最有前途的候选设备。正极材料是Na离子电池的关键,对电化学性能具有显著影响。系统地总结了现有的Na离子电池正极材料,有过渡金属氧化物类、聚阴离子类、普鲁士蓝类和有机分子聚合物类等材料。目前,这些正极材料存在两个缺点：Na离子的半径比Li离子的大,在离子脱嵌过程中会对材料的结构造成严重影响,进而导致体积膨胀和容量衰减;动态过程缓慢,导致充放电倍率表现不佳。总结了用以提高正极材料电化学性能的掺杂/替代和涂覆等改性方法,为以后的Na离子电池改性和正极材料的选择提供了研究方向。     

丝氨酸手性分子与离子单重低激发态特性的理论计算

采用密度泛函理论(DFT)中的B3P86方法, 在6-311++G(-d,p-)基组水平上优化手性左旋体丝氨酸(S-Ser)分子、 正负一价离子、 负二价离子的基态稳定几何构型, 并用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法, 计算手性S Ser分子及S-Ser-2-轨道跃迁等单重低激发态特性. 结果表明： 手性S-Ser分子和S-Ser-2-结构参数随分子体系俘获电子数目的增加而发生变化, 其中键长R变化最明显; 分子轨道(MO)结合自然跃迁轨道(NTO)特征分析法可较好地描述手性S Ser体系各激发态的电子激发特性, 对Rydberg激发特征指认效果较好.     

硫离子对聚丙烯酰胺黏度影响机制研究

污水中的硫离子导致配制聚合物溶液黏度损失严重,影响驱油效果。为明确硫离子导致聚合物黏度降低的机制,防止聚合物黏度损失,实验研究不同质量浓度硫离子对聚合物黏度的影响以及可逆性,利用扫描电镜观察降黏前后聚合物微观形貌,利用凝胶色谱-示差折光检测器分析降黏前后聚合物相对分子质量分布,并利用量子化学和分子动力学方法探讨硫化物对聚合物的断链、卷曲作用机制。结果表明:7 mg/L的S~(2-)能使1.7 g/L聚合物溶液黏度损失超过80%;聚合物的重均相对分子质量和均方回转半径分别由降解前的3.677×106g/mol、191.7 nm降低为1.277×10~6g/mol、91.4 nm,相对分子质量分布变宽,聚合物分子尺寸变小;导致聚合物黏度降低的主要原因是S~(2-)引发自由基链式反应,聚合物断链,同时,S2-引起聚合物分子链收缩、卷曲,网状结构被破坏。     

盐效应和共同离子效应对方解石溶解度的影响及其地质意义

储层矿物的生长和溶解受控于成岩流体,在恒定温度条件下,对不同盐度和离子类型溶液体系中的方解石溶解特性进行实验研究。结果表明,在低盐度(20%)条件下,方解石溶解度随盐度增加而增大,但盐度过高会导致方解石溶解度降低,方解石溶解度最大值的盐度区间对应了高孔隙发育带;在相同浓度条件下,MgCl_2体系中方解石的溶解度最大,NaCl体系中次之,KCl中最小,说明Mg~(2+)的盐效应大于Na~+和K~+的盐效应,能促进方解石的溶解;Ca~(2+)会因为共同离子效应而抑制方解石的溶解,反而有助于方解石沉淀(生长),其结果有助于地层保持良好的封闭性;Na_2SO_4的盐效应不明显,随浓度增大,方解石的溶解度快速降低;硫酸根对方解石溶解的抑制作用强于氯离子,表明Na_2SO_4水型可能不利于储层溶蚀次生孔隙的发育。     

重离子辐照对神经相关肿瘤细胞旁效应的影响研究

提出一种新型检测重离子辐射诱导肿瘤细胞旁效应的方法.建立了通过细胞培养基的转移,利用经辐照后的细胞分泌的信号因子来影响未受辐照细胞的模型.使用该方法模拟体内神经相关肿瘤细胞遭受到重离子辐照的条件,考察其周围未受辐照细胞受其影响在细胞增殖以及细胞凋亡方面的变化.结果表明：重离子辐照神经相关肿瘤细胞会对未辐照正常细胞产生增殖抑制的效应,在一定范围内,其效应与辐照的时间和剂量成正比,且一定范围内,辐照剂量越高,细胞凋亡及坏死的比例越大.     

钼酸铅矿碱法堆浸和离子交换回收钼的试验研究

为了优化钼酸铅矿中钼的浸出条件,研究了三种不同碱与不同矿石粒度对钼酸铅矿浸出的影响.结果表明,采用硫化钠为浸出剂,矿石粒度为-3 mm时,36天柱浸试验后,钼渣计浸出率为72.50%.钼的离子交换回收试验结果表明,浸出液经强碱性阴离子树脂201×7吸附,钼的吸附率达98.60%;采用4 mol/L NH_4Cl+2 mol/L NH_3·H_2O解吸,富液平均浓度达5.42 g/L.用氨水调至游离氨浓度为4~6 g/L,在345~355 K下结晶蒸发,得到七钼酸铵产品,达到了GB/T3460—2007MSA-2制造钼材料标准.     

旋转磁岛诱发的通行快离子输运研究

研究了旋转磁岛与反平行于磁场运动的通行快离子共振所诱发的快离子输运.结果表明:对于每一个快离子能量存在两个最大共振点,共振投掷角区的宽度比其他点更宽,分析了共振产生的漂移岛面,发现漂移岛面在等离子体边界存在间隙,存在三种类型的漂移岛面,对应三种不同的快离子输运路径.     

WSe_2负载掺氮三维石墨烯的制备及储锂性能

近年来,过渡金属硫族化合物由于具有较高的理论比容量及特殊的层状结构,被认为有希望替代石墨作为下一代锂离子电池负极材料.作为典型的过渡金属硫族化合物,硒化钨(WSe_2)具有与石墨类似的二维层状结构,层间通过较弱的范德华力结合,方便锂离子嵌入和脱嵌.然而,在实际应用中,导电性差、循环过程中体积膨胀等问题制约了其进一步的发展.为了解决以上问题,本文经水热、退火等步骤,制备了将纳米棒状WSe_2锚定在掺氮三维石墨烯上的WSe_2@N-3DG复合材料.电化学测试表明,电流密度为2 A·g~(-1)时,复合材料循环500圈后放电比容量可以达到412 m Ah·g~(-1),在0.1,0.2,0.5,1和2 A·g~(-1)的电流密度下,WSe_2@N-3DG的放电比容量分别达到811,696,576,443和391 mAh·g~(-1),表现出优异的电化学性能.     

新疆油田玛湖地层水配制有机硼胍胶压裂液的应用研究

新疆油田玛湖区块地层水矿化度高且含高价金属离子,对使用该区块地层水配制有机硼胍胶压裂液的性能造成了不利影响。针对玛湖地区地层水配制有机硼胍胶压裂液时,溶胀时间久、交联冻胶热稳定性差的问题,本文借助化学屏蔽技术,根据屏蔽剂工作原理,结合水中金属离子含量,推导出了屏蔽剂合理加量的计算公式,通过热稳定性能测试,确定出了适用于玛湖地层水配制有机硼胍胶压裂液的屏蔽剂AH-1,在此基础,对玛湖地层水配制的有机硼胍胶压裂液性能进行了评价,结果表明：屏蔽剂AH-1的加入可使玛湖地层水配制的压裂液的剪切黏度维持在220mPa?s左右,且其溶胀性能、破胶性能均满足行业标准,现场试验取得了良好的应用效果,为玛湖油田的开发提供了资源保障。