低热固相法制备纳米MnO2/CNT超电容复合电极的循环稳定性

To improve the charge/discharge cycle stability of a nanostructured manganese dioxide electrode for supercapacitor applications, a series of nano-MnO2/carbon nanotube (CNT) hybrid electrode materials with different mass fractions of CNTs were prepared. The materials were prepared using a room-temperature solid-grinding reaction betweenMn(OAc)2·4H2Oand NH4HCO3 in the presence of CNTs to obtain a precursor. This was followed by calcination and an acid-treatment process and the products were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface analysis. XRD results indicated that the MnO2 in the composites was nanostructured 酌-MnO2. Electrochemical performance of the MnO2/CNT composite electrodes in 1 mol·L-1 LiOH alkaline aqueous electrolyte was studied and compared to a pure nano-MnO2 electrode without CNTs. The MnO2/CNT composite electrodes with 10% or 20% (w, mass fraction) CNTs showed far superior cycle stability than the pure MnO2 electrode. The MnO2/CNT composite electrode with 10% CNTs exhibited good cycling stability and also a high specific capacitance of 200 F·g-1 at a high charge/discharge current rate of 1000 mA·g-1.     

氢键诱导的聚吡咯/苯磺酸功能化多壁碳纳米管的制备及其电化学行为

采用原位芳基重氮化反应对碳纳米管进行苯磺酸功能化, 进而制备了聚吡咯/苯磺酸化碳纳米管复合材料(PPy/f-MWCNTs), 通过透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)测试发现, 氢键诱导使聚吡咯成功地包覆在碳纳米管表面. 循环伏安和恒流充放电测试结果表明, 复合材料具有良好的电化学电容性能, 当聚吡咯与苯磺酸化碳纳米管质量比为1:1时, 复合材料在1.0 A·g-1的电流密度下的比容量达266 F·g-1, 而且聚吡咯利用率比未功能化聚吡咯/碳纳米管(PPy/p-MWCNTs)和纯聚吡咯(PPy)提高了1倍以上.     

氯醇盐溶胶-凝胶法纳米结构氧化钨薄膜的光谱学特性

由非离子型Gemini表面活性剂TMDD(HO(EO)xC14(EO)yOH)为结构导向模板, 改进EISA(挥发诱导自组装)镀膜工艺经300 ℃焙烧制得具有连续、均一和光学透明特点的蠕虫介孔纳米晶孔壁氧化钨薄膜. 采用SEM、TEM和Raman光谱对此种薄膜的介孔纳米结构进行了表征, 通过光谱电化学、XPS和椭偏谱等方法, 研究了该薄膜在电解质溶液中的电致变色行为. 结果表明, 所制备的纳米结构氧化钨薄膜在633 nm波长处的循环可逆透过率调制幅度可达75%以上, 并且其电致变色机理具有显著的双注入吸收调制特性.     

聚乙撑二氧噻吩/二氧化锰纳米复合物的界面聚合制备及其电化学性能

采用界面聚合法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩/二氧化锰(PEDOT/MnO2)纳米复合物. 通过红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)、BET比表面积、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征. 结果表明, 产物是具有丰富的多孔孔道结构的无定型纳米材料, 孔径主要分布在5-25 nm范围内, 比表面积可达98 m2·g-1. 同时用循环伏安(CV)、恒流充放电和交流阻抗(EIS)等电化学测试表明, 在0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中, -0.2 - 0.8 V(vs SCE)的电化学窗口下, PEDOT/MnO2纳米复合物显示出良好的电化学性能, 当电流密度为0.5 A·g-1时, 所制备的PEDOT/MnO2单电极比容量达196.3 F·g-1, 500次循环后样品放电比容量保持90%左右.     

十二烷基苯磺酸钠在SiO2表面聚集的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在无定形SiO2固体表面的吸附. 设置不同的水层厚度, 观察固液界面和气液界面吸附的差异. 模拟发现表面活性剂分子能够在短时间内吸附到SiO2表面, 受碳链和固体表面之间相互作用的影响形成表面活性剂分子层, 并依据吸附量的大小形成不同的聚集结构; 在水层足够厚的情况下, 由于有较多的表面活性剂分子吸附在固体表面,从而形成带有疏水核心的半胶束结构; 计算得到的成对势表明极性头与钠离子或水分子之间的结合或解离与二者之间的能垒有关, 解离能垒远大于结合能垒, 引起更多Na+聚集在极性头周围而只有少数Na+存在于溶液中; 无论气液还是固液界面, 极性头均伸向水相, 与水分子形成不同类型的氢键. 模拟表明, 分子动力学方法可以作为实验的一种补充, 为实验提供必要的微观结构信息.     

长余辉发光材料研究进展

长余辉发光材料是一类重要的光-光转换和节能材料。这类材料在工农业生产、军事、消防和人们生活的许多方面得到广泛应用。本文主要结合本课题组近年在长余辉发光材料领域的研究工作,综述长余辉发光材料的研究进展,并对今后的发展方向进行展望。     

等离子体修饰磁载TiO2光催化剂性能研究

以化学共沉法制备的CoFe₂O₄纳米粒子为磁核,采用TiCl₄水解包覆技术制备磁载二氧化钛纳米复合粒子CoFe₂O₄ /TiO_x(TCF),利用低温等离子体技术修饰TCF制备了CoFe₂O₄/TiO₂(PTCF)纳米复合光催化剂。运用VSM(振动样品磁强计)技术对样品磁性能进行研究,结果表明：等离子体修饰后的复合材料仍具有较高的饱和磁化强度,可在外加磁场作用下实现催化剂在水中的分离与回收;样品的XRD、TEM和UV-Vis分析测试结果表明：等离子体修饰后的复合材料有锐钛矿型TiO₂存在;TEM谱图显示磁核CoFe₂O₄的平均粒径约为20 nm,TCF复合粒子的粒径约为30~40 nm,TiO₂包覆层的厚度为10~20 nm。与纯TiO₂相比PTCF样品对光的吸收拓展到整个紫外-可见区,扩大了光谱响应范围;对甲基橙溶液降解的光催化活性评价研究表明：TCF复合粒子等离子体修饰后的PTCF纳米复合光催剂的光催化活性明显提高。     

微波场中T型分子筛的合成及晶化研究

研究了微波场中T型分子筛的结晶过程。考察了微波加热体系中合成参数如合成时间、溶胶组成、反应压力和模板剂用量对分子筛晶化的影响。微波加热的主要优点是减少合成时间,无模板剂的溶胶在普通加热条件下的晶化时间需要120 h,而在微波场中则仅需要20～25 h。另一方面,由于微波的快速加热特性促进了稳定相钙十字沸石的生成,从而减小了次稳定相T型分子筛的结晶区间。在未添加模板剂条件时,100 ℃下微波水热合成T型分子筛的结晶区间为：20≤n_SiO2/n_Al2O3≤22和0.31≤ n_M2O/n_SiO2≤0.33(其中M₂O=Na₂O+K₂O, n_Na/n_K=3和n_M2O/n_SiO2=11.70)。在普通加热和微波加热合成体系中,添加模板剂均能扩大结晶区间,同时还可以进一步减少合成时间。     

小肽的合成及其作为双功能螯合剂在诊断用放射性药物中的应用

采用液相合成方法,以很高的纯度和较高的收率合成了3个新的4肽化合物MAG3-Phe-OH,MAG3-Leu-OH和MAG3-Tyr-OH。它们在温和的条件下很容易用99mTc进行标记,并在体内外显示了很高的稳定性。标记物的兔子显象显示新的标记物与99mTc MAG3有不同的代谢途径,有可能对癌细胞有较好的亲合作用而用于肿瘤显像。     

含季铵基离子交换纤维的制备研究

以辐射接枝丙烯酸(AA)后的聚丙烯(PP)无纺布(PP-g-AA)为基材,采用紫外引发的方法接枝甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),建立了一种制备阴离子交换纤维的新方法,得到了PP-g-AA-DMC纤维.研究了丙烯酸接枝率、DMC浓度、溶剂种类、光照时间,浸泡时间等因素对DMC接枝率的影响,结果表明,DMC的接枝率随着丙烯酸接枝率、DMC浓度、光照时间和纤维浸泡时间的增加而增大.接枝前后纤维的红外光谱分析表明,DMC被成功接枝在PP-g-AA基材上.吸附性能测定结果表明,纤维对水中以阴阳离子存在的金属铬均具有较好的吸附性能.