TiO2包覆对LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料的表面改性

为了提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的循环性能, 采用浸渍-水解法对其进行TiO2包覆. 用X射线衍射(XRD)、电化学交流阻抗谱(EIS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和恒流充放电测试研究包覆材料的结构和电化学性能. TiO2仅在材料表面形成包覆层, 并未改变材料的结构. TiO2包覆能提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的倍率性能和循环性能, TiO2包覆后的材料在5.0C(1.0C=160 mA·g-1)下的放电容量达到0.2C下的66.0%, 而包覆前的材料在5.0C下的放电容量仅为其0.2C下的31.5%. 包覆后的材料在2.0C下循环12周后的容量没有衰减, 而未包覆的材料容量保持率仅为94.4%. EIS测试表明包覆材料性能的提高是由于循环过程中材料的界面稳定性得到了提高. 循环后材料的XRD和ICP-OES测试表明, 包覆层能提高材料LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的结构稳定性.     

电感耦合等离子体质谱法测定尿样中铬及其他七种微量元素

尿样经硝酸-过氧化氢(1+1)混合液微波消解后,对所得试样溶液中的钒、铬、锰、钴、锌、砷、硒和铅等8种痕量元素采用电感耦合等离子体质谱法同时测定.用115In作为在线内标校正基体效应;用氦气/氢气作为碰撞反应气消除40Ar12C+、40Ar35Cl+、40 Ar40Ar+、35Cl16O+、35Cl16O1H+等多原子离子对52Cr+、75As+、80Se+、51V+产生的光谱干扰.8种元素的检出限(3s)在0.006～0.360μg·L-1之间.该方法对一种尿液标准物质中微量元素的测定结果与标准值相一致.     

同位素稀释电感耦合等离子体质谱法测量鱼样中的总汞

发展了一种条件温和的提取鱼样中总汞的前处理方法,并建立了同位素稀释电感耦合等离子体质谱(ID-ICP-MS)分析鱼样中总汞的方法。对ID-ICP-MS测量过程中的主要误差来源进行了讨论,使用铅同位素标准参考物NIST SRM 981对测量汞同位素过程中的死时间和质量歧视效应进行了校正。对两种标准参考物(金枪鱼肉IAEA436和角鲨鱼肝NRCC DOLT-3)中的总汞用ID-ICP-MS进行了测定。IAEA436和DOLT-3总汞的测定结果分别为4.23±0.06mg/kg和3.33±0.05mg/kg,与标准值相符。此外,建立的前处理方法可以有效地降低测量过程中汞在系统中产生的“记忆效应”,有利于ID-ICP-MS的应用。     

直接甲醇燃料电池纳米结构电催化材料及多孔电极研究

直接甲醇燃料电池(DMFC)因其燃料能量密度高,工作温度低,低污染排放等优点被认为是用作移动设备电源的最佳选择之一,至今已有美国的Oorja Protonics公司和丹麦的IRD公司等新能源相关企业相继发布了多款用于手机、电脑、通信基站、叉式装卸机或房车的商业产品.然而, DMFC内部的复杂情况造成的多种不同的电压损失仍旧使得其实际电压效率远低于理论值.其中从阳极渗透到阴极的甲醇造成的混合电位导致的电压损失尤为明显.目前,众多研究人员都致力于开发高稳定性、高耐久性、高性能且低成本的催化材料体系,以克服传统Pt催化剂存在的各种问题.除了催化剂本身之外, DMFC的问题还与其中膜电极的微结构和电化学特性息息相关.膜电极是化学能通过电催化氧化还原反应转化为电能的反应场所,通常由阳极扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极扩散层依序组合而成.通过对MEA中的各层进行优化,如传质管理和甲醇渗透等问题都能得到有效解决.
　　近年来,纳米技术常被用于改进DMFC性能的研究.具备纳米结构的金属-碳/金属氧化物载体类催化材料得到了广泛研究.这些电催化材料在制备方法、结构和组分上都有较大区别.结构方面,许多研究都证明制备纳米级多孔网络结构或者有序阵列结构的催化层有助于提高催化性能和Pt的利用率.组分方面,许多研究人员都开展了引入Pt以外金属成分或金属氧化物来改变Pt催化剂的表面电子状态的研究.引入这些组分导致的配位体效应可以通过弱化Pt与H+, OH-或COads等的相互作用来起到抗催化毒化和提高催化效率的作用.尽管对于DMFC领域的认知逐渐完善,但是仍有许多问题有待解决.因此,本文介绍了目前用于DMFC的纳米结构电催化材料和多孔电极的研究进展.重点介绍了纳米结构催化剂和载体材料的合成及表征.
　　通过对比不同催化材料的特性可以发现,在本文涉及到的催化材料中, In0.1SnO2-Pt和(MoO3)0.2SnO2-Pt/C表现出了最高的催化活性,但是它们高效催化甲醇电氧化所需的碱性环境与现在占绝对主流地位的Nafion质子交换膜所必须的酸性环境相冲突,所以其实际应用价值在碱性阴离子交换膜研究取得突破前都难以有效发挥.而另一类表现较好的采用溶致液晶模板法合成的纳米树枝状和纳米星形Pt催化剂则存在制备工艺难以商业规模化的问题.总的来说,采用溶剂热合成法制备的Pt-NRCeO2/GNs和Pt/Ti0.9Sn0.1O2-C等纳米结构金属氧化物、碳材料复合载体和Pt基贵金属催化剂组成的催化材料体系不仅催化性能相对于商业化Pt纳米颗粒有很大提高,而且制备方法易于商业规模化,值得进一步关注.此外,本文还介绍了如内部传质过程的理论建模计算和膜电极中功能结构的制备等优化DMFC中多孔电极内传质过程的方法.通过计算机模拟得到优化DMFC内部传质过程所需的扩散层、催化层的传质特性相关参数,再通过改进MEA制备工艺,有效控制各层的结构参数向模拟的优化值靠拢,能够实现DMFC性能的有效提升.综合模拟、实验研究及工艺研究结果,根据实际需要,设计和制备包含新功能层的MEA的相关研究也更进一步提高了DMFC的性能和实用性.就目前的研究情况而言,如果在性能提升的基础上,使用寿命再取得突破, DMFC一定会有很好的商业应用前景.     

三维自组装蓝相液晶光子晶体

蓝相液晶由于其独特的三维自组装结构、可见光波段的选择性光反射性能和软物质特性,被认为是最具发展潜力的可调三维光子晶体材料之一,在下一代超快响应显示、反射型显示、可调激光器和光通信等领域具有广阔的应用前景。本文综述了近年来蓝相液晶自组装结构的研究进展,包括蓝相的多级自组装三维微纳结构及子相相变行为的最新研究,通过基板表面取向处理或纳米图案化诱导、电场诱导、热处理诱导等方法控制蓝相自组装行为和三维周期性晶体结构的研究现状,以及蓝相光子晶体材料在可调谐激光器、可调光栅等光学器件领域的应用研究,最后对该领域的目前存在的挑战和未来发展方向进行了展望。     

硅锰合金扭簧应力松弛行为研究

研制了矩形截面扭簧应力松弛试验装置并进行了多组高温实验;提出了可动位错密度函数,结合现有应力松弛位错理论提出了新的硅锰合金弹簧钢扭转应力松弛动力学方程;利用ABAQUS二次开发接口CREEP子程序,实现了将新的应力松弛动力学方程转化为基于隐式有限元法的修正时间硬化蠕变模型,对400℃下的硅锰合金弹簧钢扭转应力松弛行为进行了数值模拟;模拟结果表明,修正的时间硬化蠕变模型与试验结果吻合,扭簧表面的Von Mises应力随时间变化规律与试验中的扭矩随时间变化规律一致。     

PandaX实验的进展与展望

PandaX是位于四川的中国锦屏地下实验室（CJPL）内的,利用氙作为工作物质,探测暗物质等其它极稀有事件的大型地下粒子探测实验计划。PandaX探测器中的氙工作在气液两相的模式。通过检测液相和气相中闪烁光强的比例,实现对目标粒子包括WIMP和Axion等疑似信号的鉴别。PandaX已顺利完成了有效区体积约为120 kg氙的一期计划,目前正在运行实施有效区体积约为500 kg氙的二期计划。在WIMP质量为45 GeV/c2附近,探测灵敏度达2.97×10-45 cm2（90%置信度）,没有发现WIMP疑似信号。本工作介绍了PandaX一期和二期的进展,以及后续升级计划,其中包括升级PandaX的时间投影室至4吨,建造用于屏蔽岩石放射性本底的水屏蔽,以及136Xe双贝塔衰变的研究计划等。PandaX is a xenon-based dark matter and other rare events searching project located at China JinPing underground Laboratory (CJPL), Sichuan province, China. Dual phases, liquid and gas phase of xenon are used in the detector. Particles, including Weak Interaction Massive Particles (WIMPs) or axions etc., may induce scintillating signals in both liquid (S1 signal) and gas (S2 signal) phases, and then are identified by analyzing the ratio of S1 and S2. The PandaX had completed its first stage, the 120 kg in fiducial volume, and now is running in its stage Ⅱ with fiducial volume of 500 kg. The running results show that the WIMP-matter cross section detecting sensitivity of about 2.97×10-45 cm2(90% C.L.) has been achieved at a WIMP mass of 44.7 GeV/c2, and no WIMP candidates are identified. The upgrading plan of the PandaX is discussed, which include to build a larger Time project chamber (TPC) of about 4 tons, a water tank for radiation shielding, and the plan of 136Xe double beta decay studies.     

川续断中的一个三萜皂苷结构的2D NMR解析

从川续断(Dipsacus asperoides C.Y.Cheng et T. M. Ai)的根中分离得到了2个三萜皂苷. 该文结合其理化性质,并通过波谱分析(ESI-MS, ¹H NMR, ¹³C NMR,¹H-¹H COSY,HMQC,HMBC)鉴定了化合物1的结构为3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖齐墩果酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖酯苷,且报道了¹H NMR谱的全归属.     

基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱的快速元素成像

微量元素在生物体内含量很低,但发挥着重要的作用。因此,生物体内微量元素原位成像具有重要的意义。本文建立了基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱（LA-ICP-TOFMS）的快速生物元素成像方法,采用点扫描模式,得到了尾静脉注射银纳米颗粒的小鼠肾脏切片中19种元素成像图,成像分辨率为20 μm,成像速度为每秒40个像素点,与常规LA-ICP-MS成像速度相比提高了约10倍。成像结果表明,不同元素在小鼠肾脏各分区中具有不同的分布模式。建立的LA-ICP-TOFMS成像方法为原位研究生物体内元素提供了直观可靠的手段,有望在生物医学研究中得到更广泛的应用。     

SmFeO_3/La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3超晶格中应力效应与磁性质

本文采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在NdGaO3(110)衬底上制备出了由钙钛矿锰氧化物材料La0.7Sr0.3MnO3和正铁氧体材料SmFeO3构成的高质量外延超晶格.在这一超晶格体系中,固定层数不变,当La0.7Sr0.3MnO3层厚度大于SmFeO3层的厚度时,超晶格的晶格逐渐发生弛豫,反之,则与衬底很好地共格.此外,伴随着这种应变状态的改变,超晶格的磁转变温度TC逐步增加,易磁化轴发生转变.我们认为这种应力状态以及磁性质的改变来源于强正交性的SmFeO3与菱形La0.7Sr0.3MnO3中氧八面体的界面耦合.