单离子聚合物快离子导体

具有高锂离子迁移数和良好可加工性能的锂快离子导体对于全固态电池的发展非常重要。然而,现有的锂快离子导体主要限制于硬质陶瓷,目前尚无柔性聚合物类型的锂快离子导体被报道。在这个工作中,我们报告了一种通过三种不同有机单体的自由基聚合反应形成的三元无规共聚单离子快离子导体(SISC)。该SISC中包含丰富的锂离子传输位点和具有阴离子锚定功能的阴离子受体。此外,三种不同单体的共聚反应带来低结晶度和低玻璃化转变温度(T_g),有利于链段运动,从而获得小的锂离子传输的活化能(E_a)。电化学测试结果表明,该SISC的室温离子电导率和锂离子迁移数分别达到1.29 mS∙cm⁻¹和0.94。将SISC与锂金属负极和多种正极(包括LiFePO₄、LiCoO₂和硫化聚丙烯腈(SPAN))原位聚合,组装得到的全固态电池具有良好的电化学稳定性。其中,Li||LiFePO₄全固态电池表现出高达8C的倍率性能和良好的循环寿命(在0.5C倍率下稳定循环 > 700圈)。这项工作提供了一种新颖的聚合物基快离子导体设计理念,对于发展高性能全固态电池具有重要意义。     

多酸基复合光催化剂的合成及其太阳光驱动CO2制甲酸研究在实验教学中的设计与探究

温和条件下将二氧化碳(CO₂)高效转化为高值化学品,不仅可以实现碳资源的循环利用,也对减缓温室效应具有重要意义。本实验基于多酸(POMs)复合催化剂制备及其应用于光催化CO₂加氢制甲酸的创新性研究成果,设计了适合本科实验教学的综合创新实验。实验采用浸渍法将Anderson型多酸[H₆(CrO₆)Mo₆O₁₈]^3-分散到TiO₂表面形成多酸复合光催化剂CrMo₆/TiO₂,通过X射线粉末衍射和红外光谱解析了催化剂的结构。利用气相色谱和液相色谱对光催化产物进行分析检测,结果显示,光照条件下CrMo₆/TiO₂复合光催化剂可催化CO₂高选择性转化为液体产物甲酸。紫外-可见光谱分析证实,多酸的修饰减小了TiO₂能带间隙,增加了光谱的吸收范围,提升了光催化性能。本实验内容涵盖了无机材料合成、仪...     

非水系锂空气电池催化剂

近年来,随着对高性能电池需求的加大,锂空气电池因其超高的理论能量密度成为了研究热点。虽然锂空气电池的发展已取得了一些突破性的进展,但离实际应用差距甚远,仍有很多问题和挑战需要解决。其中,氧电极反应动力学速度缓慢就是一个非常严重的问题。为了促进锂空气电池的发展和应用,国际学术界对改善氧电极动力学速度的催化剂开展了大量的研究工作。本文总结了近年来国内外关于锂空气电池氧电极催化材料的主要研究进展,并对其未来发展作了前景展望。     

偶氮苯类DNA纳米机器

具备光致异构性及乏氧响应性的偶氮苯为构建DNA纳米机器提供了动态响应元件. 然而, 受限于偶氮苯类化合物有限的光异构化反应, 偶氮苯类DNA纳米机器的构建与应用仍然面临着巨大的挑战. 本文梳理了基于偶氮苯的DNA纳米机器的构建方式及相应优缺点, 总结了可见光响应的偶氮苯类DNA纳米机器的设计规则, 并进一步综合评述了偶氮苯类DNA纳米机器在调控酶活性、 物质运输和机械运动等方面的应用. 本文有望推动开发更灵活的偶氮苯与DNA的偶联方式, 并为偶氮苯类DNA纳米机器在生物医学上的应用带来一定启示.     

白杨素肉桂酸酯及其衍生物的合成

选取肉桂酸衍生物和白杨素为原料,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐为缩合剂,4-二甲氨基吡啶为催化剂,二氯甲烷为溶剂,经Steglich酯化反应合成了14个白杨素肉桂酸酯（其中12个新化合物）,收率43.4%~95.1%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和LC-MS（ESI）表征。     

原子力显微镜在锂离子电池界面研究中的应用

近几年,电动汽车市场的飞速发展对锂离子电池的能量密度和安全性提出了更高的要求. 然而,过去近30年,在应用终端市场的大力推动下,锂离子电池的电极材料、电池结构设计和生产工艺都已经发展得比较成熟,容量提升空间已经比较小,想要进一步提高现有锂离子电池的能量密度,需要对锂离子电池的整个系统和工作原理有更深刻和全面的理解. 存在于锂离子电池电极材料和电解液之间的固态电解质中间相（solid electrolyte interphase,SEI）已被证明是一个影响电池性能的重要因素,目前学术界和产业界对其认识还不是很全面,尤其是高分辨、工况下以及多技术联合的界面表征工作较少见到报道. 原子力显微镜（atomic force microscopy,AFM）通过探测针尖与样品之间的相互作用力,能够在原子尺度上原位表征液态电池界面的形貌以及力学特性,对于电极界面的理解和调控非常重要. 本文作者通过总结近几年AFM在锂离子电池SEI研究的中的应用,并结合本课题组在该领域的工作,对AFM技术在锂离子电池SEI研究中的应用做了总结和展望,对加深锂离子电池界面的理解,以及构建稳定锂电池界面的相关研究有参考意义.     

零维/二维MXene复合膜的制备及其超级电容器性能

采用水热法制备了0D/2D复合Ti₃C₂T_x MXene,利用X射线衍射、动态光散射和荧光光谱表征了其结构与形貌,结果表明形成了量子点吸附于纳米片的Ti₃C₂T_x复合结构（QDT）。相比未引入量子点的Ti₃C₂T_x,由QDT组装得到的自支撑膜电极的电化学性能有了显著提高：在三电极体系中,扫速为5 mV·s^-1时,比电容为338 F·g^-1,当扫速达到2 000 mV·s^-1,电容保持率达到46%;在两电极体系中,0.5 A·g^-1时的比电容达到216 F·g^-1,10 000次循环后电容保持率为87%。以上性能可归结于：量子点提供了更多的离子吸附位点,且纳米片尺寸减小,缩短了离子传输路径。     

二硫化钼包覆聚丙烯隔膜在锂硫电池中的应用

采用水热法合成片层状二硫化钼(MoS2),不添加黏结剂,通过简单真空抽滤将MoS2包覆在聚丙烯微孔隔膜(Celgard)上,从而提高锂硫电池的性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积孔隙度及化学吸附分析仪(BET)对MoS2进行了形貌和物性测试,使用电化学工作站和电池测试系统对锂硫电池进行电化学性能表征,研究了MoS2包覆隔膜对锂硫电池穿梭效应的抑制效果。结果表明:MoS2包覆Celgard隔膜通过吸附多硫化锂和阻挡多硫化锂的穿梭,可以有效抑制锂硫电池的穿梭效应,在400mA/g电流密度下,首圈容量达到1 010mA·h/g,循环150圈后容量为432mA·h/g,性能明显优于使用空白商用Celgard隔膜的锂硫电池。     

镁掺杂纳米羟基磷灰石的制备及其在载药方面的应用

通过逐步沉淀反应一锅法制备了一系列不同含量的镁掺杂纳米羟基磷灰石。通过硝酸镁、硝酸钙不同的投料物质的量比调控纳米颗粒的形态和尺寸。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对镁掺杂纳米羟基磷灰石进行物理化学性能表征,用MTT法评价其体外细胞毒性。研究结果表明:镁掺杂纳米羟基磷灰石呈现束状纳米纤维形态、比表面积大、细胞毒性较低;将其作为载体负载抗癌药物顺铂,具有很好的载药能力,载药量可达54%,该载药纳米颗粒还具备缓释特性(72 h释药量达到41.72%)和很好抑制癌细胞生长的效果。     

活性炭纤维固相微萃取方法分析酱油中的苯甲酸

１ 引 言 苯甲酸（苯甲酸钠）是食品。饮料中常用传统防腐剂之一，过量的使用会对人体造成危害。因此对食品中的苯甲酸含量进行快速而方便的检测是非常重要的一项工作。食品中苯甲酸含量的分析方法最主要的是乙醚提取气相色谱法（国标法）。张卉、吕湘等还在国标法的基础上对其进行了改进。固相微萃取（ＳＰＭＥ）是９０代发展起来的一种无溶剂、快速、简便、灵敏的新型样品前处理方法。萃取装置使用涂有色谱固定相或吸附剂的熔融石英丝，外套不锈钢管加以保护，形状象一支色谱进样器，可方便地与气相色谱－质谱、液相色谱等联用。目前，这…