聚合物加工中微纳导电网络构筑及其传感器应用研究进展

设计和构筑有序微纳结构导电网络是聚合物基导电复合材料(CPC)加工中的关键问题,对于降低复合材料的逾渗阈值,提高其电导率和电阻响应灵敏性具有重要意义。本文综述了近年来CPC材料加工中利用双逾渗网络构筑法、隔离结构构筑法、气凝胶模板法、乳液模板法、3D打印法在聚合物基体中构建微纳导电网络及其在柔性传感器中的应用研究进展,并对未来CPC材料及其柔性传感器制备的加工新方法进行了展望。     

锰掺杂对铈锆复合氧化物储氧性能的影响

利用溶胶凝胶法制备了CeO2-ZrO2-MnOx复合氧化物，通过CO脉冲和CO-O2循环脉冲测试分别考察样品的完全储氧能力和动态储氧能力。掺杂方法使氧化锰和氧化铈在体相和表面均产生强相互作用。只有少部分Mn离子进入了CeO2晶体形成固溶体，其余以Mn3O4的形式弥散分布在表面。材料的储氧能力受到Mn掺杂量和Mn在CeO2晶格中的固溶度两个因素影响。当测试脉冲频率较低时，储氧能力主要取决于材料中可以储放氧成分的相对含量；而当脉冲频率较高时，材料中影响晶格氧迁移速度的缺陷浓度则成为影响OSC性能的主要因素。     

常压窄间隙介质阻挡放电等离子体辐射特性

利用带有透明电极与可测向观察的一个介质阻挡放电(DBD)实验装置对它的常压窄间隙等离子体辐射特性进行了实验研究。结果表明：这一DBD装置的辐射特性会受激励电压、激励频率、DBD结构等多种因素影响。在频率为10～20kHz高压电源激励下，采用窄间隙、薄电介质层结构DBD可以大幅度提高放电空间的电场强度，增加放电功率密度，提高了放电装置性能。     

水热法合成Ce0.67Zr0.33O0.2固溶体研究

采用两种不同前驱体通过水热法合成了Ce0.67Zr0.33O0.2固溶体,并通过XRD,BET,TPR等手段考察了样品的相结构,比表面及还原特性.结果表明,在180℃,12 h的水热条件下,以共沉淀产物为前驱体所制得的Ce0.67Zr0.33O0.2固溶体比表面积较高,但存在一定程度的相分离;以凝胶产物为前驱体制得的Ce0.67Zr0.33O0.2固溶体结构更完整,具有良好的还原特性及热稳定性.     

锶掺杂对LaMnO3钙钛矿在稀燃条件下NO还原性能的影响

利用共沉淀法制备了La1-xSrxMnO3+λ钙钛矿氧化物粉末,研究了其在稀燃条件下对NO的还原活性.结果表明,添加少量Sr能使催化剂对NO的还原性能显著增加,在10% O2的富氧条件下, La0.7Sr0.3MnO3+λ催化剂对NO的转化效率在370 ℃达到60%. Sr含量过高,催化效率反而下降. XRD分析发现, Sr2+进入了钙钛矿晶格,部分取代La3+;过量的Sr2+导致Mn由三价变为四价,形成SrMnO3.热失重分析表明,随着煅烧温度升高,试样经历碳酸盐分解形成氧化物,氧化物结合形成钙钛矿的过程,在形成钙钛矿的过程中,伴随Mn变价失氧.     

过渡金属离子掺杂CeO2-SO2-4固体酸的结构、redox性能、吸附性能及NH3-SCR活性研究

通过溶胶凝胶法制备了Cux+,Fex+,Nix+和Zrx+掺杂的CeO2-SO2-4固体酸NH3-SCR催化剂.利用XRD,IR,NH3 -TPD,NH3 -TPO,NOx-TPD和NO-TPO等手段研究了过渡金属离子掺杂对CeO2-SO2-4催化剂结构、吸附性能、redox性能和NH3 -SCR活性的影响.试验结果表...     

Balancing four-state continuous-variable quantum key distribution with linear optics cloning machine

We show that the secret key generation rate can be balanced with the maximum secure distance of four-state continuous-variable quantum key distribution(CV-QKD) by using the linear optics cloning machine(LOCM). Benefiting from the LOCM operation, the LOCM-tuned noise can be employed by the reference partner of reconciliation to achieve higher secret key generation rates over a long distance. Simulation results show that the LOCM operation can flexibly regulate the secret key generation rate and the maximum secure distance and improve the performance of four-state CV-QKD protocol by dynamically tuning parameters in an appropriate range.     

高电压镍锰酸锂正极/电解液界面本征性质的研究

高电压正极材料的应用是提高锂离子电池能量密度的有效手段,然而高电压下正极/电解液界面稳定性成为决定锂离子电池在高电压工作条件下循环性能和安全性能的关键因素,因此高电压下正极/电解液界面具有重要的研究价值. 但是,目前报道的正极/电解液界面的研究中通常使用传统的极片制备方法,这需要引入导电剂和粘结剂,会对后期正极活性物质表面钝化膜的形貌和组分表征带来干扰,甚至造成固体电解质界面(SEI)膜存在的假象,难以获得正极材料与电解液之间界面的本征信息. 这里,我们采用溶胶凝胶旋涂法制备了不含导电剂和粘结剂的镍锰酸锂(LNMO)正极,以其为研究对象,通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)技术,结合电化学阻抗谱(EIS)研究了LNMO正极/电解液界面在充放电过程中的结构演变过程以及本征性质. 研究结果显示在充放电过程中,电解液中溶剂和电解质都会参与反应,其中LiPF₆的降解主要发生在高电压下,其降解产物在放电过程中又会被反应消耗掉. 它们的降解产物沉积到LNMO正极形成表面膜,该表面膜的主要成分随着电压的不同组分有所不同.     

Ce对Al2O3负载钙钛矿催化剂结构及性能的影响

制备了LaMn0.7Cu0.3和La0.3Ce0.7Mn0.7Cu0.3钙钛矿型汽车尾气净化催化剂,研究了Ce对LaMn基催化剂及分散层材料γ-Al2O3结构与性能的影响.结果发现,添加6%的氧气可将分散层材料γ-Al2O3向α-Al2O3相转变温度从800 ℃提高到1150 ℃,同时可使γ-Al2O3保持最大的比表面积.在LaMn/Cu催化活性材料中加入Ce,导致催化剂对HC, CO的氧化性能有一定程度的降低,但可明显改善催化剂对NOx的还原性能,其还原效率可达80%以上.在10%氧气的富氧条件下,在LaMn/Au催化材料中添加Ce,可使LaMn/Au活性层材料对NOx的还原效率达到40%以上. X射线衍射分析和扫描电子显微观察的结果表明,添加Ce在一定程度上抑制了LaMn基催化活性材料钙钛矿结构的形成和析出,降低了LaMn材料的钙钛矿晶粒尺寸,使表面活性成分分布更加均匀.     

La1-xSrxMn0.7Zn0.3O3+λ钙钛矿的制备及稀燃条件下氮氧化物的催化还原性能

利用微乳液法和共沉淀法制备了La1-xSrxMn0.7Zn0.3O3+λ纳米钙钛矿材料, 研究了在稀燃条件下对一氧化氮(NO)还原催化活性. 结果表明, 在10%O2的富氧气氛下, 利用微乳液法得到的La0.7Sr0.3Mn0.7Zn0.3O3+λ催化剂的NO转化率在430 ℃达到80%左右, 与之相比, 共沉淀法得到的试样只有48%. XRD分析发现, Sr2+进入了钙钛矿晶格, 部分取代La3+, 使催化剂活性提高, 而过量的Sr2+则导致Mn由三价变为四价, 形成SrMnO3, 催化活性降低. 表面形貌照片表明微乳液法制备的纳米粒子粒径较小, 尺寸分布均匀.