高熵氧化物的设计及其在锂离子电池中的应用研究进展

储能技术的革命性变化对下一代锂离子电池（LIBs）负极材料提出了更高的要求。近年来,一类具有复杂化学计量比的新型材料——高熵氧化物（HEOs）逐渐进入人们的视野并走向繁荣。理想的元素可调节性和吸引人的协同效应使HEOs有望突破传统阳极的综合性能瓶颈,为电化学储能材料的设计和发展提供新的动力。本文分别从化学成分调控和结构设计2个方面结合本课题组近年来的研究及国内外重要文献,综述了HEOs作为LIBs负极材料的研究进展。在化学成分调控方面通过金属杂原子掺杂、非金属杂原子掺杂来提高HEOs的本征活性。在结构设计方面,通过构建一维结构、二维结构、三维结构、空心结构以及复合碳材料来增加HEOs的反应活性位点数量,从而提高储锂性能。最后,对HEOs在LIBs领域的发展进行了展望。     

多孔有机框架材料在真菌毒素分离富集与检测中的研究进展北大核心CSCD

真菌毒素是真菌产生的一类有毒的次级代谢产物,对人体具有致癌、致畸、致突变等严重危害,已引起世界范围的广泛关注。因此,建立准确、快速、灵敏的真菌毒素检测方法具有非常重要的意义。色谱法是常用的检测真菌毒素的方法,但由于真菌毒素种类繁多,分布范围广泛,样品基质复杂,且各类真菌毒素在实际样品中含量极低,难以对其进行直接分析。因此,发展适宜的样品前处理方法,并用于真菌毒素的高效分离富集是必不可少的步骤。近年来,以金属有机框架(MOF)、共价有机框架(COF)为代表的多孔有机框架材料因具有大的比表面积、高的孔隙率、可调的孔径、多样的框架结构、活性位点分布均匀、结构可修饰等优点被广泛应用于真菌毒素的样品前处理领域。同时,这些优点赋予MOF/COF材料以优异的荧光性质、电化学性质,使其在真菌毒素的分析传感等领域也得到了广泛关注。本文针对近年来MOF/COF材料在真菌毒素分离富集中常用的样品前处理方法(固相萃取、分散固相萃取、磁固相萃取、免疫磁珠分离)中的应用进行了综述。同时,针对MOF/COF材料在真菌毒素荧光传感、电化学传感中的研究进行了总结。最后,对存在的问题及未来的发展趋势进行了讨论与展望,为进一步探索MOF/COF材料在真菌毒素中的应用提供参考。     

基于虚拟仪器的高精度Z扫描实验系统设计

设计了一个表征样品非线性特性的基于虚拟仪器的z扫描实验系统。利用Labview控制数字示波器TDS3012采集两路光强信号，并结合对微位移平台的控制实现Z扫描。以Nd：YAG飞秒放大器产生的800nm的飞秒激光作为探测光，经透镜聚焦后通过薄介质样品；用数字示波器测量样品在透镜焦点附近的透射光强，经过数据处理得到样品的非线性折射率和非线性吸收系数。利用该实验系统，对标准非线性吸收样品Rhodamine 6B进行了测量，计算得到其双光子吸收截面为σ^2=6．8GM（GM：10^-50cm4s photon^-1 molecule^-1），该结果与其他文献利用不同测量方法得到的结果接近，证明该实验系统的测量结果是正确的，可满足非线性测量的精度要求。     

单分子水对H_2O_2+Cl气相反应影响的理论研究

在aug-cc-pVTZ基组下采用CCSD(T)和B3LYP方法,研究了H2O2+Cl反应,并考虑在大气中单个水分子对该反应的影响.结果表明,H2O2+Cl反应只存在一条生成产物为HO2+HCl的通道,其表观活化能为10.21kJ·mol-1.加入一分子水后,H2O2+Cl反应的产物并没有发生改变,但是所得势能面却比裸反应复杂得多,经历了RW1、RW2和RW3三条通道.水分子在通道RW1和RW2中对产物生成能垒的降低起显著的负催化作用,而在通道RW3中则起明显的正催化作用.利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了216.7-298.2 K温度范围内标题反应的速率常数.结果显示,298.2 K时通道R1的速率常数为1.60×10-13cm3·molecule-1·s-1,与所测实验值非常接近.此外,尽管通道RW3的速率常数kRW3比对应裸反应的速率常数kR1大了46.6-131倍,但该通道的有效速率常数k'RW3却比kR1小了10-14个数量级,表明在实际大气环境中水分子对H2O2+Cl反应几乎没有影响.     

CO2连续激光对单晶硅电池的辐照效应

 研究了CO₂激光对单晶硅太阳能电池的辐照效应,并对其损伤机理进行了分析。在激光功率密度较低而不能使电池产生物理损伤时,电池的性能会因在被辐照过程中温度的升高而产生暂时性降低;当激光功率密度高到使电池产生物理损伤时,电池的输出性能便产生永久下降。通过对比激光辐照前后电池伏安特性曲线和输出功率曲线的变化情况,结合对损伤形貌的分析,表明：当电池被物理损伤之后,电池的性能会出现大幅度下降,硅PN结的严重烧蚀破坏是主要原因。     

中国裕固族、东乡族311例7～12岁儿童Vitamin A水平对比分析

为了解裕固族和东乡族7~12岁儿童vitamin A水平差异,按照整群分层抽样方法分别抽取裕固族民族聚居区(甘肃省肃南裕固族自治县)和东乡族民族聚居区(甘肃省东乡族自治县)7~12岁儿童184例和127例作为研究对象,采用微量荧光测定法检测血清中vitamin A含量。结果表明,裕固族儿童血清vitamin A平均水平为1.44μmol/L,无vitamin A缺乏(VAD)患者,中度亚临床VAD(SVAD)患病率为10.87%(20/184),可疑SVAD患病率为16.85%(31/184);东乡族儿童血清vitamin A平均水平为1.29μmol/L,VAD患病率为3.94%(5/127),SVAD患病率14.96%(19/127),可疑SVAD患病率为18.11%(23/127);两民族间儿童血清vitamin A水平有差异;不同年龄组儿童血清vitamin A状况构成比差异有统计学意义,不同民族的男性儿童vitamin A水平间有差异,男女儿童SVAD和可疑SVAD上无明显差异。结论是两民族学龄儿童较多的还是存在SVAD及可疑SVAD现象,患SVAD及可疑SVAD的儿童应该是今后vitamin A缺乏防治的主要对象。     

急性酒精中毒的鼠脑内乙醛及其单胺神经递质缩合物的测定

应用高效液相色谱法测定了急性酒精中毒后新生鼠脑中乙醛的含量,以及乙醛分别与多巴胺、5-羟色胺的缩合产物1-甲基-6,7-二羟基-1,2,3,4-四氢异喹啉(Salsolinol,Sal)和6-羟基-1-甲基-1,2,3,4-四氢-β-咔啉(6-OH-MTHβC)的含量。采用2,4-二硝基苯肼(DNPH)的乙腈溶液在60℃水浴中衍生15min提取脑匀浆中的乙醛,离心后进行色谱分离,检测波长为360nm,本方法简单准确,灵敏度高。应用本方法测定鼠脑组织中的乙醛含量时发现,急性酒精中毒后新生鼠脑内乙醛的含量在24h内显著高于盐水对照组(P<0.05)。同时,采用HSF5柱分离和库仑阵列电化学检测的方法对Sal和6-OH-MTHβC进行分析表明,乙醛浓度升高后,急性酒精中毒鼠脑内Sal和6-OH-MTHβC的含量显著升高(P<0.05)。乙醛的非正常代谢及内源性神经毒素的生成可能在酒精的神经毒性机理中发挥了重要作用。     

全反射光子晶体光纤特性分析

通过引入几个较大空气轴，设计了几种全反射光子晶体光纤（toatl internal reflection photonic fiber）．运用平面波展开法（plane-wave expansion method）和频域有限差分方法（finite-difference frequency—domain method）对它们的约束模式、有效折射率和归一化频率等特性进行了分析．结果表明当第一圈填充率（d／A）改变时其约束模式、有效折射率和归一化频率有明显的变化，对设计低损耗光纤有一定的作用．     

铈钛混合氧化物负载磷钨酸吸附-分解NOx性能

通过软化学途径合成了铈钛混合氧化物(CeO2-TiO2)载体材料,并分别通过等体积浸渍法和机械研磨法负载磷钨酸(H3PW12O40)。采用FTIR、XRD、SEM和BET比表面积测定对CeO2-TiO2及负载型多酸催化剂进行了表征;考察了负载量、负载方法、吸附温度等因素对催化剂吸附NOx效率的影响;选取吸附性能最佳的催化剂进行了NOx催化分解实验,探讨了NOx吸附-分解机理。结果表明:相对于等体积浸渍法,机械研磨法更适合此类载体负载H3PW12O40,其NOx吸附效率均高于H3PW12O40及载体本身;在0~60%的负载量范围内,随着H3PW12O40负载量的增加,负载型催化剂吸附NOx的效率呈先升后降趋势,负载量为40%时NOx吸附效率最佳,达90%;吸附过程中NOx与催化剂活性组分H3PW12O40发生作用,生成NOH+;H3PW12O40二级结构中结晶水对催化剂吸附NOx有重要作用;当温度从150℃升至450℃时,被吸附的NOx发生分解,分解产物的组成与N2的收率均受升温速率的影响,升温速率越快,N2收率越高。向吸附分解NOx后的催化剂床层通入含有水蒸气的空气,可有效补充NOx分解过程中H3PW12O40失去的结晶水,从而恢复催化剂优良的NOx吸附分解性能,实现催化剂的有效再生利用。     

新型聚原酸酯共聚物的合成及性能研究

以二聚甘油为原料,经过酯交换及氨基脱保护反应合成了一种两端含氨基的环状原酸酯新单体。该单体与辛二酸/十二烷二酸活性酯缩聚得到两种新的疏水性聚原酸酯共聚物POEAd-1和POEAd-2,其数均分子量分别由凝胶渗透色谱(GPC)测得为1.24×104及1.81×104,分散度(PDI)分别为1.59及1.93。热失重分析法证实POEAd-1和POEAd-2具有较高的热稳定性能,其起始降解温度分别可达198.5℃及202.5℃。溶血试验和MTT细胞毒性试验表明,POEAd-1和POEAd-2均具有良好生物相容性,作为一种潜在的生物医用材料,在药物缓控释领域将具有广阔的应用前景。