Co-MOF-74衍生介孔碳材料的制备及其电容性能

以含Co的金属有机框架材料Co-MOF-74为前驱体,通过高温碳化和酸洗等步骤,制备了介孔碳材料C-MOF-T,氮气吸脱附测试表明其具有介孔结构,比表面积最高达到1 289 m~2·g~(-1),介孔孔隙率达到96%。采用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗等电化学方法研究了碳化温度对介孔碳材料电容性能的影响。碳化温度为800℃时制备的碳材料在电流密度为0. 1 A·g~(-1)时比电容可达187 F·g~(-1);电流密度为20 A·g~(-1)时,比电容仍有117 F·g~(-1)。在电流密度1 A·g~(-1)条件下,经4 000次循环后仍能保持95. 7%的比电容,表明了该碳材料具有优异的倍率性能和循环稳定性,在超级电容器领域具有应用潜力。     

爆米花衍生氮掺杂纳米碳的制备及其电化学性能研究

纳米碳材料被广泛应用于能量存储和催化等领域, 但简便而有效地制备高性能碳材料仍是一个挑战. 本文采用微波法制备爆米花, 经过预碳化、KOH活化后得到高比表面积和高微孔率的氮掺杂纳米碳材料, 并利用SEM、TEM、XRD、Raman、XPS和N2物理吸附表征材料的结构和组成, 并将其用作超级电容器电极材料. 结果表明: 活化样品由于具有发达的孔结构和合适的氮含量而具有优异的电化学性能; 在0.2A?g-1的电流密度下, 比电容高达214F?g-1; 当电流密度20A?g-1时, 其倍率性能保持65%.     

废旧亚麻布制备碳纤维材料及其超级电容器性能

以废旧亚麻布为前驱体,通过在250℃预氧化1h、700℃高温热解碳化2h制备具有电化学活性的亚麻基碳纤维材料.实验结果表明,制得的亚麻基碳纤维保持了较完整的纤维状结构,产率为19.4%;比表面积为737.8m2·g-1,孔容积为0.41cm3·g-1.该碳纤维材料制成超级电容器电极材料,表现出准电化学电容行为,在电流密度为0.25A·g-1时,比电容达到最大值185F·g-1.     

基于MOFs和酚醛泡沫的多孔碳泡沫电容性能

以酚醛泡沫为碳源,金属有机框架材料Cu-MOF-199为掺杂剂,经过高温碳化制备了一种电容性能优良、循环稳定性强的多孔碳泡沫。采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附测试等技术对材料的结构和形貌进行分析,采用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(GCD)及电化学阻抗谱(EIS)等方法对材料的电化学性能与循环性能进行测试。结果表明,一定量Cu-MOF-199的引入可明显提升多孔碳泡沫的电容性能,在1 A·g~(-1)时可达169 F·g~(-1),20 A·g~(-1)时仍高达123 F·g~(-1),2 500次循环(1 A·g~(-1))后仍有97%的电容量。     

液相-固相还原法克服团聚制备高性能超级电容器用石墨烯电极材料

以水合肼为还原剂采用液相预还原-冷冻干燥-固相充分还原的方法制备的石墨烯电极材料具有十分优越的电化学性能,在超级电容器中比电容值达到336F·g-1(10 mV·s-1,循环伏安法),较液相还原石墨烯(270F·g-1)提高24%,同时亦优于固相还原石墨烯(323 F·g-1).对液相预还原氧化石墨烯采取冷冻干燥,既避免了液相直接还原干燥过程中的团聚现象,同时也有效地增加了固相还原石墨烯的无序度,从而进一步提高了石墨烯的电化学性能.     

静电喷雾结合光波还原技术高效制备石墨烯膜电极及其在超级电容中的应用

采用静电喷雾结合光波还原技术制备了高性能石墨烯膜,结果表明,制备的石墨烯膜结构疏松,片层均匀有序;该石墨烯膜在电化学双层电容器中显示了良好的电化学性能:在电流密度0.2A·g-1时,容量达到309.6F·g-1,电流密度1A·g-1仍然能够放电233.6F·g-1;循环性能良好,经过10 000次循环(1A·g-1),容量保持在94%以上,库伦效率接近100%。而且,这种液固直接转化及光波高效还原制备石墨烯膜电极的模式无须添加导电剂和粘结剂,避免了石墨烯片与片之间的堆叠,其结果将对研究开发新型的储能电极及器件具有重要价值和意义。     

复合碳材料ACF@OMC对酸性橙Ⅱ的吸附性能

采用软模板法,以活性炭纤维毡(ACF)为基材制备了一种有序介孔碳(OMC)活性炭纤维毡复合碳材料ACF@OMC,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其微观形貌结构进行表征,N2物理吸附脱附对其孔道结构参数进行测试,选取酸性橙Ⅱ作为模拟污染物,考察其吸附性能.结果表明:ACF@OMC材料以OMC包裹ACF纤维生长的方式结合;比表面积754m2·g-1,介孔孔容0.39cm3·g-1,平均孔径为2.9nm;其吸附性能明显优于ACF(5h达到吸附平衡),达到吸附平衡时间为3h;其吸附行为符合准二级吸附动力学方程,速率常数达0.030 3g·mg-1·min-1(R2=0.999 1),约为ACF体系的1.4倍;该材料对酸性橙Ⅱ的吸附量达到318.7mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir模型.     

二氧化钌/石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学性能

采用共沉淀法制备了二氧化钌/石墨烯纳米复合材料应用于超级电容器中,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)对材料表面结构形貌进行了分析。将电极材料装配成极片,组装成超级电容器并进行电化学性能测试,实验表明,含有质量分数为5%石墨烯的复合材料表现出很好的电化学性能,该材料单极首次放电比容量有740F.g-1;在2A.g-1的电流密度下,8 000次深度循环后容量保持率为71%且具有很好的稳定性,比容量和循环性能都要优于纯的氧化钌材料,表明合成的复合材料适合用于超级电容器中。     

四氯化碳与二甲基亚砜制备新型碳材料

报道了在固体KOH及相转移催化剂作用下 ,四氯化碳与二甲基亚砜 (DMSO)发生一种新颖碳化反应 ,生成棕色的富碳材料 .该富碳材料在 70 0℃下加热分解 ,提纯后得到直径为 30～ 80nm的多孔碳粒子 .该碳材料比表面积为 4 30m2 ·g-1,平均孔径为 2 .6× 10 -9m ,其结构中同时含有sp2 与sp3 杂化的碳原子     

NiCo LDH/空心碳管3D复合材料的制备及超级电容器

通过热处理三聚氰胺棉制备得到空心碳管(MC),再通过一步水热法将镍/钴层状双金属氢氧化物(NiCo LDH)负载在MC基底上,成功制备出了高性能的NiCo LDH@MC 3D复合材料,MC基底能够有效分散NiCo LDH纳米片解决了LDH易堆叠的现象,其中空结构也为离子提供了便捷的运输通道,从而获得了高比容量、高倍率性以及具有长循环寿命的超级电容器电极材料。实验结果表明,NiCo LDH@MC在电流密度为0.5 A·g~(-1)下进行恒流充放电测试计算得到的比电容量为1 326.8 F·g~(-1),在功率密度为2 500 W·kg~(-1)时测得的能量密度为31.53 Wh·kg~(-1),在电流密度为5 A·g~(-1)时循环1 000次后,电容保持率仍然有83.8%,比电容量仍有880.1 F·g~(-1)。因此,本实验制备的NiCo LDH@MC 3D复合材料是一种非常有前景的超级电容器材料。     

石油沥青基碳纳米管的制备、表面改性及其电化学性能

以新疆石油沥青为碳源,NiCl_2·6H_2O作催化剂,采用化学气相沉积法,在氮气气氛中加热至1200?C恒温3 h制备出碳纳米管(CNTs).采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱(Roman)对所制备的产物进行形貌和结构表征.结果表明产物为石墨化程度较低的多壁碳纳米管,其直径和长度分别为40～80 nm和0.5～3.0μm.研究了KOH活化和混酸(浓硝酸:浓硫酸=1:3)酸化对CNTs电容的影响,发现当CNTs与KOH按1:2质量比混合、700?C下活化后再混酸酸化,在电流密度为0.5A·g~(-1)时CNTs的电容为42 F·g~(-1),当电流密度增大10倍的情况下,其电容量仍旧保持了83.8%,体现出良好的倍率性能.     

平阳县近岸海域养殖水产品重金属与农药监测

2007年6月、9月、12月和2008年3月对平阳县近岸海域养殖水产品中的重金属和农药含量进行了调查.结果表明：水产品中的各污染质量分数分别为Hg 0.013～0.084μg·g-1,As ND～3.0μg·g-1,Pb ND～0.48μg·g-1,Cd 0.002～0.579μg·g-1,Cu ND～11.7μg·g-1,Cr ND～4.1μg·g-1,六六六ND～0.001 5μg·g-1和DDT为ND～0.173μg·g-1.参照《农产品安全质量无公害水产品安全要求》标准发现,平阳县近岸海域养殖水产品中超标项主要有Cd、As和Cr,另外重金属和农药残留量除DDT、Cr外,其余污染物质量分数均呈甲壳类、贝类〉鱼类.同时,采用危害指标公式探讨水产品摄取量与健康风险之关系,并估算其每日可接受安全量,得出每人以平均体重为60kg折算,若水产品中的砷含量为3.0μg·g-1时,建议每人每日可接受安全量为42.9g·d-1.     

水涝胁迫对烟草理化特性和几种次生代谢产物的影响

为明确水涝胁迫对烟草的影响,本文以K326烤烟为实验材料,对其进行不同天数水涝胁迫,然后采用分光光度法测定了烟叶中的可溶性糖、抗氧化酶活性等生理生化指标,以及总酚、总黄酮和总生物碱含量,高效液相色谱法进一步检测了6种酚类化合物。结果表明:随着水涝时间的延长,烟叶中的脯氨酸(0.006～0.043mg·g-1)和可溶性糖(14.19～36.36mg·g-1)含量上升,总叶绿素(1.33～0.66mg·g-1)、叶绿素a(0.97～0.47mg·g-1)、叶绿素b(0.37～0.17mg·g-1)、可溶性蛋白(0.003 7～0.001 5mg·g-1)含量以及超氧化物歧化酶（SOD）(179.82～138.04U·g-1)活性下降,丙二醛（MDA）含量先上升后下降,(10.23～19.70～13.45nmol·g-1),于第5天达到最大值19.70nmol·g-1。过氧化物酶（POD）(18.15～30.12～13.33U·g-1)、过氧化氢酶（CAT）活性(0.65～1.07～0.17U·g-1)均先上升后下降;总酚(1.97～3.76mg·g-1)、总生物碱(0.32～1.87mg·g-1)含量上升,总黄酮含量无显著变化。在胁迫过程中没食子酸含量从0.048mg·g-1下降到0.014mg·g-1,芦丁、绿原酸、咖啡酸含量分别从0.008 4,0.34,0.01mg·g-1增加到0.043,3.087,0.085mg·g-1。表儿茶素和原儿茶酸含量变化不显著。研究结果为水涝对烟草的伤害机制及烟草抵抗水涝胁迫的应答机制提供理论依据。     

基于分子印迹-量子点荧光材料的双酚A检测技术研究

利用分子印迹聚合物的高选择性和量子点的优良荧光特性,制备获得了对双酚A(BisphenolA,BPA)具有特异荧光响应的分子印迹-量子点纳米结构聚合物(MIP-QDs),并应用于痕量BPA的测定.采用扫描电镜、红外光谱、选择性分析等对获得的MIP-QDs特征进行分析,表明其对BPA具有较高的选择性响应.在此基础上获得的MIP-QDs最佳反应体系如下:水:乙醇=6:4 (V/V)、pH为5.0、Na Cl质量浓度3.5%.在最佳条件下, MIP-QDs在0.002～10.0 mg·L~(-1)时,抑制剂浓度与(F——0-F)/F之间具有较好的线性关系,相关系数为0.998 3,LOD为0.75μg·L~(-1).在添加质量浓度分别为0.002,0.1,2.0 mg·L~(-1)时,回收率为96.8%～102.8%,相对标准偏差(RSD)低于7.4%.结果表明,获得的MIP-QDs对BPA具有较好的选择性荧光抑制性能.     

机械球磨制备氢氧化镍的电化学性能

采用直接固相球磨含结晶水镍盐与碱的方法在短时间内(0.5 h)合成了氢氧化镍正极材料.X-射线衍射和扫描电镜分析表明:球磨反应产物为-βNi(OH)2,粒度分布在5μm左右,粒子之间存在着少量纳米级的颗粒,粒子表面蓬松,颗粒具有较大的比表面积且极富孔隙结构.充放电测试表明,该材料可逆容量达到250 mAh.g-1以上,放电容量高于市售的球形氢氧化镍;大倍率电流密度(289 mA.g-1)充放容量仍达220 mAh.g-1,且具有良好的循环性能.与传统的液相合成法相比,该合成方法快速简单、无污染排放,具有良好的应用前景.     

层状LiMnO2的软化学法合成及电化学性能的研究

采用软化学法合成了单斜结构的层状LiMnO2材料.首先用流变相法合成层状单斜结构的前驱体NaMnO2,然后由溶剂热法在120℃得到具有层状单斜结构的产物LiMnO2.用X-射线衍射图谱表征了前驱体及反应产物的结构,用扫描电子显微镜测定了反应产物的形貌,并对反应产物的电化学性能进行了初步研究.结果表明,层状LiMnO2材料表现出良好的电化学充放电循环性能.在室温和25 mA/g的充放电速率下,LiMnO2/Li电池的首次放电比容量为131 mA·h·g-1, 第30次放电比容量为128 mA·h·g-1.     

餐厨垃圾协同市政污泥厌氧产氢产甲烷研究

以热处理后的餐厨垃圾和市政污泥为底物, 采用高温两相厌氧发酵工艺, 在外加热源条件下, 研究不同进料负荷(OLR)对两相厌氧产氢、产甲烷系统的产气性能影响. 结果表明 随着产氢相OLR的增加, 系统平均VS产气率、氢气体积分数、容积产气率呈先升后降的趋势, 并在OLR为·(L·d)-1时取得最大值, 分别为·g-1、 45.61%和·(L·d)-1; 当产甲烷相OLR为·(L·d)-1时, 甲烷体积分数最大, 为49.54%, 当产甲烷相OLR为·(L·d)-1, 系统平均VS产气率和最大容积产气率最大, 分别为·g-1和·(L·d)-1, 且此时两相系统VS去除率与能量产率最高, 分别为65.37%和30.93kJ·L-1. 因此, 高温、高含固率餐厨垃圾协同市政污泥厌氧两相产氢产甲烷不仅能同时获得产量与体积分数均较高的氢气与甲烷, 而且能够有较高的VS去除率.     

LED光质对两种金线莲组培苗生理特征和代谢物质的影响

为明确光质对金线莲组培苗生长和代谢物质积累的影响,本文以福建金线莲（Anoectochilus roxburghii）和台湾金线莲（A.formosanus）组培苗为实验材料,在红蓝光2:1（R2B1）、红蓝光1:2（R1B2）和白光（W）3种LED光处理下培养60 d,采用分光光度法测定叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、总酚和总黄酮含量,利用高效液相色谱法结合标准品测定槲皮素、异鼠李素、山奈酚、阿魏酸和绿原酸含量。结果表明:两种金线莲在R2B1下株高、叶长、叶宽、鲜重、叶绿素和5种酚酸类化合物含量均达到最高,在R1B2下可溶性蛋白含量均达到最低。R2B1下福建金线莲总酚含量（3.33±0.22）mg·g-1显著高于白光,而R1B2下台湾金线莲可溶性糖（4.06±0.22）mg·g-1和总黄酮含量（1.37±0.07）mg·g-1显著高于白光。R2B1下福建金线莲中槲皮素含量和异鼠李素含量分别达到（36.52±0.91）和（61.35±2.45）μg.g-1,台湾金线莲中绿原酸含量达到（40.09±3.79）μg.g-1。R2B1可以作为金线莲组织培养的适宜光配方,为LED在金线莲组培方面的应用提供科学依据。     

铝酸三钙对氨氮的高效去除及机制研究

利用铝酸三钙（C3A）去除废水中的氨氮。通过批量去除实验,考察了反应时间、初始氨氮浓度、C3A投加量、温度等条件对C3A去除氨氮能力的影响。采用XRD、FT-IR及SEM对C3A和反应产物进行了结构表征。结果表明在298K时C3A对氨氮的最大去除量为155.4 mg·g-1,氨氮是通过与C3A水化过程中产生的OH-及Al（OH）-4发生中和反应被去除,产物为CaAl-Cl-LDH。本文表明C3A是一种有效的氨氮去除剂,为水泥基材料对水体污染物的去除过程及机理提供了新的认识。     

胱氨酸修饰面包酵母对直接蓝的吸附行为

用胱氨酸对面包酵母表面进行修饰制成生物吸附剂,以戊二醛为交联剂,研究了该吸附剂对直接蓝的吸附性能、特征及其影响因素.实验结果表明,温度45 ℃,pH 1.0～5.0,吸附时间2 h是修饰酵母对直接蓝吸附的最佳条件.吸附过程符合准二级动力学方程,吸附模式为Langmuir单分子层吸附,修饰酵母和未修饰酵母的吸附速度分别为500,238 mg·g-1·h-1;吸附容量分别为65,57 mg·g-1.