新型多孔凝胶电解质的制备及其在准固态柔性基染料敏化太阳电池中的应用

制备了一种新型多孔聚丙烯酸/十六烷基三甲基溴化铵聚吡咯凝胶电解质,并将其应用于柔性基染料敏化太阳电池(DSSC)。通过扫描电镜表征、热重分析测试、电化学性能测试和柔性电池光电性能测试等手段,分析了凝胶电解质对柔性基DSSC的光电性能影响。研究结果表明:随着聚吡咯的引入,提高凝胶电解质导电性以及催化电解质中的I-/I3-离子电对等性能,最终在100mW/cm2[大气质量(AM)1.5]光照条件下,测得基于该准固态凝胶电解质的柔性基DSSC光电转换效率达1.28%。     

离子液体凝胶聚合物电解质PP13TFSI-LiTFSI-P(VdF-HFP)的电化学性能 (cited: 1)

采用溶液浇铸法将N-甲基-N-丙基哌啶二(三氟甲基磺)亚胺(PP13TFSI)、二(三氟甲基磺)亚胺锂与偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VdF-HFP))混合制备离子液体凝胶聚合物电解质(ILGPEs). 通过扫描电子显微镜观察发现,这种离子液体凝胶聚合物电解质由于液体相的均匀分布而具有疏松的结构. 采用电化学阻抗、计时电流法、线性扫描伏安法测试了电解质的离子电导率、锂离子迁移数和电化学窗口. 室温下离子液体凝胶聚合物电解质的离子电导率和锂离子迁移数分别是0.79 mS/cm和0.71,电化学窗口为0～5.1 Vvs. Li⁺/Li. 电池性能测试表明,这种离子液体凝胶聚合物电解质在Li/LiFePO₄电池中是稳定的,放电容量在30、75和150mA/g倍率下分别为135、117和100 mAh/g,电池经100个循环后容量保持在100%而几乎没有衰减.     

PEG6000溶液超声化学反应机理的初步研究

采用不同电功率的超声波处理了聚乙二醇(PEG6000)溶液。凝胶渗透色谱(GPC)分析超声处理后的PEG溶液发现,当超声电功率超过250W时,PEG分子量随超声波作用强度的增大而减少,随超声波作用时间的延长而增大;在电功率超过250W超声波作用下,傅立叶红外光谱(FT-IR)分析表明,组成PEG的单体没有明显改变,但是,羟基含量分析表明,PEG固体样品中的羟基含量有所减少。结合实验结果,根据高分子化学、有机化学和超声化学中相关理论对PEG超声化学反应机理进行了探讨,认为:当超声波作用于PEG溶液时,同时存在有PEG的缩水聚合反应和自由基降解反应,当频率为20-25kHz、电功率为250-600W的超声作用于PEG6000溶液时,缩水聚合反应占主导地位。     

聚氨酯改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂的力学性能研究

 采用自制的聚氨酯预聚体(PUP)制备聚氨酯(PU)改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂体系，探讨了聚醚二元醇(PPG)分子量的大小、PUP加入量等因素对PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂体系力学性能的影响。研究结果表明，PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧树脂的拉伸强度和冲击强度随着合成的PUP加入量的增加先呈上升趋势，达到最大值后又开始下降。采用的PPG分子量不同，得到的改性材料的力学性能相差悬殊。当PPG分子量为1 000，PUP质量分数为15%时，改性材料的拉伸强度达到69.39 MPa，冲击强度达到23.56 kJ/m²，力学综合性能显著提高。     

溶胶-凝胶方法制备ZrO2及聚合物掺杂ZrO2单层光学增反射膜

以丙醇锆(Zr(OPr)4)为原料,乙酸(HAc)为络合剂,聚乙二醇(PEG200)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为大分子添加剂,在乙醇体系中成功合成了ZrO2及聚合物掺杂ZrO2溶胶.用旋涂法在K9玻璃基片上制备单层光学增反射膜.借助小角X射线散射和激光动态光散射技术研究胶体的微结构.采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、原子力显微镜、紫外/可见/近红外透射光谱以及椭偏仪对薄膜的结构和光学性能进行表征.用输出波长为1064 nm的强激光,采用"R/1"模式测试薄膜的抗激光损伤性能.研究发现,改变体系中HAc和H2O的量,可以方便地调节HAc配合反应和H2O分子亲核取代反应发生的概率,从而调控溶胶的稳定性与微结构.在HAc和H2O量配置适当的情况下,原位引入适量的PEG200和PVP可以明显修饰溶胶-凝胶过程,提高溶胶稳定性,促进胶粒之间相互联结成均匀的网络状结构.与溶胶的微结构密切相关,添加PEG200和PVP的薄膜具有更加平整的表面,而膜层均匀的结构及网络状特征赋予薄膜良好的抗激光损伤性能.添加质量分数为10% PEG200和15% PVP的聚合物掺杂ZrO2薄膜,激光损伤阈值可达24.5 J/cm2(脉冲宽度为1 ns);在中心波长λ0处,由反射引起的透射率降低约为2%,显示良好的增反射性能.     

聚乙二醇光化学法制备金纳米微粒及共振散射光谱研究

采用共振散射光谱、紫外-可见吸收光谱、透射电镜对聚乙二醇(PEG)-Au3+纳米光化学反应进行了研究。讨论了金纳米粒子合成条件的影响,发现金纳米粒子的尺寸与PEG分子量大小有关。建立了一个利用不同分子量PEG制备一系列粒径为6～60 nm金纳米粒子的光化学合成新方法。根据PEG分子的空间位阻、疏水性等解释了PEG分子量不同而获得不同粒径金纳米粒子的原因。提出了一个合理的纳米光化学反应机理。     

一种高电导率PVA聚合物电解质的制备与表征

通过溶液浇注法制备了一种polymer in salt型PVA KOH H2O聚合物电解质.对该电解质进行了X射线衍射、热性质及电化学性质测试与分析.X射线衍射显示PVA和KOH在聚合物电解质中均以非晶态存在.随着KOH含量的增加,聚合物的玻璃转化点温度逐渐上升,而电解质电导率也随之增加.该电解质的电化学窗口可达1.4V,阻抗测试显示当电解质组成PVA/KOH为1/3(质量比)时,室温电导率可达0.15S/cm,电导率与温度关系符合Arrhenius方程.该电解质热力学稳定性好,机械强度高、电化学性质优越.     

具有双网络结构高强度和形状记忆水凝胶（英文）

本文将形状记忆功能引入到双网络水凝胶设计之中.首先合成了聚乙二醇-聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)(PEG-PDAC/P(AAm-co-AAc))双网络水凝胶,其中第一套网络由交联的聚乙二醇(PEG)链组成,包埋着聚电解质聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDAC);第二套网络由丙烯酰胺(AAm)和丙烯酸(AAc)的共聚物交联组成,交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA).结果表明,双网络水凝胶显示出高强度的特点,其断裂应力和韧性分别达到了0.9 MPa和3.8 MJ/m~3.和传统地利用中性高分子作为柔软和韧性的第二套网络相比较,本文选择将具有弱电解质特性的丙烯酸单体引入到第二套网络中,利用丙烯酸与三价铁离子的络合作用,成功地赋予水凝胶在氧化环氧反应条件下的形状记忆功能.结果表明,只要巧妙地引入响应性单体,高强度和形状记忆这两种最重要的特性可以同时被引入到双网络水凝胶的设计之中.     

PAMS基凝胶型聚合物锂电池的制备及电化学性能表征

将丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯按一定的摩尔比同电解液LB-302(1mol/LLiPF6的1∶1EC∶DEC溶液)进行混合制成凝胶型聚合物电解质前驱体,将此凝胶型聚合物电解质前驱体同电极材料和隔膜一起组装成扣式CR2032锂电池,再将此电池经γ射线原位辐照聚合制得三元共聚物(PAMS)为基体的凝胶型聚合物电解质可充电锂电池.用傅里叶红外和差示扫描量热对原位辐照聚合所制得的PAMS的结构和热稳定性进行了表征.并用交流复阻抗谱、循环伏安法和恒流充放电等技术对PAMS基凝胶型聚合物电解质锂电池进行了电化学性能表征.结果表明采用原位聚合法制备凝胶型聚合物锂电池不仅工艺简便,而且所制得的电池的充放电性能较好.     

超声波对PEG/磷酸盐双水相系统组成及BSA分配的影响

超声波有望强化双水相萃取分离过程。本文研究了超声波对聚乙二醇(PEG)/磷酸盐双水相系统(ATPS)组成及牛血清白蛋白(BSA)在其中分配的变化规律。在超声波作用下,由于PEG6000的分子量增大,引起PEG600010%(w/w)/PO43-6%(w/w)ATPS在混合过程的Gibbs自由能变化增大,所形成的两相间差别变大,相图节线变长;而且,PEG分子量增大改变了BSA在双水相系统的静电作用和盐析作用,超声波作用提高了BSA在ATPS上相中的含量,增大了分配系数,减少了下相分配率。     

利用微悬臂梁研究聚N-异丙基丙烯酰胺在金表面的自组装

利用微悬臂梁传感技术研究了巯基化的聚N-异丙基丙烯酰胺（HS-PNIPAM）在微悬臂梁金面上的自组装过程.由于大分子的构象变化改变了分子间的相互作用,导致微悬臂梁的表面应力改变,使微悬臂梁发生弯曲.通过光学方法实时读出微悬臂梁的弯曲信号,得到HS-PNIPAM的自组装动力学曲线.通过对不同分子量HS-PNIPAM的实验结果分析表明：HS-PNIPAM在自组装过程中存在三个阶段,分别对应不同的分子构象.第一阶段为物理吸附阶段,第二、三阶段为伴随着分子构象变化的化学吸附阶段.吸附曲线符合Langmuir等温吸附.分析结果还显示HS-PNIPAM的表面吸附速率κ远小于小分子的吸附速率,并与分子量成负指数关系;HS-PNIPAM的自组装时间远大于小分子的自组装时间,并与分子量成正比;底物表面应力的改变与HS-PNIPAM的分子量成线性关系. 关键词： 微悬臂梁 聚N-异丙基丙烯酰胺 自组装 构象转变     

1,2,3-三氮唑基团连接的双丙烯酸酯单体环聚合形成PEG聚合物刷的合成及表征

通过带有PEG官能团的双丙烯酸酯大分子单体的RAFT环聚合反应合成含有十一元环重复结构的PEG大分子刷．不同PEG长度的连接1,2,3-三氮唑的双丙烯酸酯大分子单体通过点击化学反应合成．PEG侧链的较大位阻效应影响双丙烯酸酯大分子单体的聚合行为,以致于双丙烯酸酯大分子单体优先进行环化聚合反应而不发生交联反应．核磁数据和凝胶渗透色谱证明高效的环化聚合反应,而且没有副反应发生．PEG大分子刷在紫外光激发下有较强的荧光,而荧光则强烈依赖于聚合物刷的浓度,这归因于环聚合物在水中的聚集．PEG大分子刷的荧光能被DNA淬灭．     

MEH-PPV/PEG聚合物电双稳器件的研究

将PEG(聚乙二醇)引入到ITO/MEH-PPV(聚(2-甲氧基,5(2'-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑)/Al三明治器件中,实现了很好的电双稳性能。通过改变PEG的分子量、浓度以及退火温度等条件,对器件性能进行了优化。通过电流-电压(I-V)测试研究了不同器件的性能,结果表明,分子量为4 000的PEG,在30 mg/mL的浓度下,通过120℃退火制备的薄膜,其器件性能最优,电流开关比可以达到10~3以上。利用SEM测试研究了活性层的膜形貌,并结合电流-电压(I-V)曲线的线性拟合,分析了电荷在器件中的传输过程。研究发现,相分离产生的陷阱对电荷的俘获是该器件产生电双稳特性的主要原因。     

奎尼丁分子印迹聚合物的制备及其吸附性能

以奎尼丁(Quinidine)为模板分子,合成奎尼丁分子印迹聚合物(MIP)。通过封管聚合法研究不同功能单体对奎尼丁分子印迹聚合物的影响,并运用Scatchard方程研究奎尼丁分子印迹聚合物选择吸附特性。以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体合成的分子聚合物具有较高的选择吸附性,并且印迹聚合物大于非印迹聚合物的吸附量。奎尼丁印迹聚合物用于临床对奎尼丁的富集与检测有应用前景。     

无锂助熔剂B_2O_3对Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3固体电解质离子电导率的影响

采用固相法制备锂离子电池用固体电解质磷酸钛锂铝Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LATP),研究了不同烧结温度以及助熔剂对LATP固体电解质离子电导率的影响.采用X射线衍射、能谱分析、扫描电镜和交流阻抗等方法,研究样品的结构特征、元素含量、形貌特征以及离子导电性能.结果表明,在900?C烧结可以获得结构致密、离子电导率较高的纯相LATP陶瓷固体电解质.与添加助熔剂Li BO2的样品进行对比实验发现,采用B_2O_3代替LiBO_2作为助熔剂也可以提高烧结样品的离子电导率,并且电解质的离子电导率随助熔剂添加量的增大,先增大后减小,其中添加质量百分比为2%的B_2O_3的样品具有最高的室温离子电导率,为1.61×10~(-3)S/cm.     

氧离子导体La1.9Y0.1Mo2O9细晶粒陶瓷的制备和电学性质研究

采用溶胶凝胶法合成的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉纳米晶粉体, 结合微波烧结技术制备出不同晶粒度的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉块体样品. 利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射显微镜(HRTEM)、场扫描显微镜(SEM)对粉体及陶瓷块体的物相、 形貌进行了表征, 利用交流阻抗谱仪测试了样品不同温度下的电导率. 实验结果表明, 掺Y的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉能将高温立方β 相稳定到室温; 块体样品致密均匀, 平均晶粒度范围在60 nm–4 μm之间; 致密度高的样品表现出高的电导率, 其中900 ℃烧结样品的电导率600 ℃时高达0.026 S/cm, 比固相反应法制备的La_1.9Y_0.1Mo₂O₉样品高出约1倍. 总结认为样品的致密性对电导率影响较大, 是通过影响晶界电导率来影响总电导率的, 样品的晶粒度(在60 nm–4 μm范围内)对电导率的影响还不能确定. 关键词： 氧离子导体 1.9Y_0.1Mo₂O₉')" href="#">La_1.9Y_0.1Mo₂O₉ 细晶粒陶瓷 微波烧结     

PEG400对Eu(BA)3/SiO2发光性能的影响

稀土有机配合物进行无机化能提高热稳定性,但无机化基质对稀土有机配合物的荧光性影响较大,采用PEG3400对复合体进行改性,有利于改善荧光性.文章采用溶胶-凝胶法合成Eu(BA)3/SiO2和Eu(BA)3/PEG400-SiO2复合发光材料.研究了PEG400掺入量对SiO2中Eu(BA)3发光性能的影响,PEG400作为路易斯硬酸和稀土离子配体增强了Eu(BA)3的发光性能.用红外光谱说明PEG400的掺人有利于减少发光材料中的结晶水和羟基数目.通过原子力显微镜分析了PEG400的掺入量对SiO2基质结构的影响.     

固体手性材料的研制及其特性测试

利用溶胶凝胶低温合成非晶态技术,以正硅酸乙酯、γ缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷和乙醇为前驱体,将手性分子葡萄糖均匀地掺入到上述体系的溶胶与凝胶中,成功地研制出无机固体手性材料样品,并对其光学极化特性、光谱特性及材料的热稳定性进行了测试.测试结果表明,样品的旋光率为-095°cm,计算所得的手征参数为155×10-7. 关键词： 溶胶-凝胶 手性分子 旋光率 手征参数     

流延法制备高锂离子电导Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3固态电解质及其环氧树脂改性

以溶胶凝胶法合成的高纯Li_(1.4)Al_(0.4)Ti_(1.6)(PO_4)_3(LATP)纳米晶体粉末为原料,通过流延法成膜,在950℃下煅烧5 h合成LATP固态电解质片;对其进行环氧树脂改性后,能量色散X射线光谱元素图像表明环氧树脂完全浸入LATP内部,可以有效防止水渗透.研究发现流延法合成的LATP固态电解质在25℃?C时电导率高达8.70×10~(-4)S·cm~(-1)、活化能为0.36 eV、相对密度为89.5%.经过环氧树脂改性后电导率仍高达3.35×10-4S·cm-1、活化能为0.34 e V、相对密度为93.0%.高电导隔水的环氧树脂改性LATP固态电解质可作为锂金属保护薄膜用于新型高比容量电池.     

具有双网络结构高强度和形状记忆水凝胶

本文将形状记忆功能引入到双网络水凝胶设计之中.首先合成了聚乙二醇-聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/聚（丙烯酰胺-co-丙烯酸）（PEG-PDAC/P（AAm-co-AAc））双网络水凝胶,其中第一套网络由交联的聚乙二醇（PEG）链组成,包埋着聚电解质聚丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（PDAC）;第二套网络由丙烯酰胺（AAm）和丙烯酸（AAc）的共聚物交联组成,交联剂为N,N''-亚甲基双丙烯酰胺（MBAA）.结果表明,双网络水凝胶显示出高强度的特点,其断裂应力和韧性分别达到了0.9 MPa和3.8 MJ/m³.和传统地利用中性高分子作为柔软和韧性的第二套网络相比较,本文选择将具有弱电解质特性的丙烯酸单体引入到第二套网络中,利用丙烯酸与三价铁离子的络合作用,成功地赋予水凝胶在氧化环氧反应条件下的形状记忆功能.结果表明,只要巧妙地引入响应性单体,高强度和形状记忆这两种最重要的特性可以同时被引入到双网络水凝胶的设计之中.