长寿命高镍无钴锂离子正极材料的制备

通过调整不同配锂量、不同焙烧温度以及包覆改性对高镍无钴二元材料性能的影响因素进行了研究。对不同原样和其改性后的材料进行了X射线粉末衍射(XRD)分析和首次充放电性能和倍率性能、循环性能等电化学性能测试。其中过锂量(质量分数)为5%,焙烧温度为820℃的材料性能优异,其首次放电比容量为171.6 mAh·g^-1,1C和3C的放电比容量分别为147.8、129.8 mAh·g^-1。对材料进行锰化合物(质量分数1.0%)包覆处理后,材料的残碱量下降明显,加工性能优异,倍率性能得到明显改善,1C和3C的放电比容量分别提升为156.5、141.8 mAh·g^-1。2Ah软包电池常温循环830周容量保持率为80%,高温循环345周容量保持率为80%。     

双席夫碱铜配合物修饰玻碳电极用于碳酸饮料中苯甲酸的测定

利用溶液法制备双席夫碱铜配合物(M),采用电沉积法将制备的M沉积在玻碳电极(GCE)上制备了双席夫碱铜配合物修饰电极(M/GCE),用于测定碳酸饮料中的苯甲酸的含量。元素分析和红外光谱结果显示,试验成功制备了M;电沉积过程循环伏安曲线变化结果显示M已成功沉积在了GCE表面;扫描电镜(SEM)结果显示M/GCE表面已形成了一层聚合物膜。三电极体系选用M/GCE(工作电极)、饱和甘汞电极(参比电极)、铂丝电极(辅助电极);支持电解质采用0.1mol·L~(-1) KCl溶液;电化学方法选用循环伏安法(CV),扫描速率为50mV·s~(-1)。结果表明,苯甲酸在M/GCE上的氧化峰电位和还原峰电位分别位于-0.007,-0.359V附近,电极反应可逆性良好,受扩散控制。苯甲酸浓度与其对应的氧化峰电流在0.001 0～2.000 0mmol·L~(-1)内呈线性关系,检出限(3S/N)为0.27μmol·L~(-1)。将电极在4℃下放置7d后,苯甲酸氧化峰电流下降了4.8%。以雪碧样品为基质进行了加标回收试验,回收率为97.6%～102%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.2%。     

太阳能光热化学分解CO_2和H_2O的研究进展

利用太阳能作为能量来源,将CO2和H2O直接转化为化学燃料,既可降低大气中的CO2浓度,又能将太阳能转变为易于储存与运输的化学燃料,对低碳减排以及太阳能利用均具有重要意义.其中太阳能光热化学转化方式可以利用整个太阳能能谱,理论上具有较高的能量转换效率,逐渐受到国际社会的关注.本文简要综述近年来这一研究领域的一些重要进展,总结本课题组在热化学法分解CO2和H2O方面取得的最新结果,对太阳能光热化学转化CO2和H2O的未来发展进行展望.     

循环流化床富氧气化实验研究

在循环流化床富氧气化实验台上,通过调节水蒸气流量使气化温度基本稳定在910℃,研究了不同氧气浓度及气化当量比对煤气组分、产气率、冷煤气效率及碳转化率的影响。结果表明,氧气浓度从25%增加至40%时,N2体积分数从48.82%降低至33.83%,H2从21.47%不断增加至27.59%,CH4基本不变;受水蒸气流量影响,氧气浓度高于35%时,CO体积分数降低,CO2体积分数增加;氧气浓度40%时的煤气热值为空气气化煤气热值的1.84倍,产气率随氧气浓度增加从2.35 m3/kg降至2.13 m3/kg,冷煤气效率和碳转化率不断增大;当气化当量比从0.20增加至0.29时,N2体积分数先降低后升高,H2体积分数从24.01%增加到25.46%后基本保持不变,CO和CH4持续减小,CO2不断增加,产气率由1.94 m3/kg升高到2.29 m3/kg;受水蒸气和气化当量比综合影响,冷煤气效率先增大后减小,碳转化率持续增加。     

氧化亚铁硫杆菌的胞外电子传递研究

使用循环伏安、计时电流等电化学方法研究了氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f)的胞外电子传递机理.通过比较分别以亚铁离子和单质硫为电子供体培养的At.f的循环伏安曲线的还原峰可知,At.f具有胞外电子传递能力;恒压-0.4 V时,加入亚铁离子能够促进At.f的胞外电子传递;好氧条件比厌氧条件产生/变化的电流大1个数量级,说明At.f在好氧条件下具有较强的电化学活性.此外,采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱及扫描电子显微镜等对菌体的表面特征进行了分析.     

铁酸镍用于热化学循环反应CO2分解制CO的研究

采用共沉淀法制备了NiFe₂O₄和NiFe₂O₄/ZrO₂催化剂,用TGA考察了其热化学法,CO₂高温分解反应性能。通过对反应前后催化剂的表征发现,反应高温使两种催化剂都发生了明显的烧结,导致在热还原反应中形成的还原态氧化物不能完全被CO₂氧化从而降低了催化剂的反应性能;ZrO₂的加入对于提高催化剂的热稳定性以及循环反应稳定性具有重要的作用。在高温反应炉中考察了NiFe₂O₄/ZrO₂的CO₂分解实验,结果表明,提高热还原温度可以提高CO产量,然而,随着循环次数的增加CO的产量降低得更明显。     

可循环疏水性铜酞菁催化咪唑的N-芳基化反应

研究了二价铜酞菁(CuPc)催化咪唑与芳基碘或溴的N-芳基化反应.结果表明,CuPc表现出高的催化活性,并且能够重复使用3次活性无明显降低.采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和紫外-可见光谱对催化剂样品进行了表征.     

气相中Co+催化N2O与C2H6循环反应催化剂活性的理论研究

采用密度泛函理论UB3LYP方法对Co⁺在三重态及五重态势能面上催化N₂O与C₂H₆进行循环反应的两态反应机理进行了研究. 运用Harvery方法优化了两自旋态势能面5个最低能量交叉点（MECP）,计算了MECP处自旋-轨道耦合作用. 采用Landau-Zener公式计算了自旋翻转处的系间窜越几率,各MECP处均可发生有效系间窜越. 通过应用Kozuch提出的能量跨度模型,Co⁺催化N₂O与C₂H₆在298K下反应生成CH₃CHO时有最大的TOF值3.35×10^-21 s^-1.     

核化学与放射化学的研究进展

在我国核能快速发展的新形势下,新型核能资源的开发、乏燃料后处理、放射性废物处理与处置等核燃料循环化学研究日益活跃。随着科学技术的不断发展,离子加速器、反应堆、各种类型的探测器和分析设备、以及计算机技术等的发展,核化学与放射化学研究的范围和成果在不断扩展和增加,如核安全、环境放射化学、放射分析化学、放射性药物与标记化合物等,研究成果对于国防建设、核能发展、核技术应用等方面具有重要支撑作用。本文综述了近年来国内在上述领域所取得的研究进展。共引用参考文献161篇。     

基于分形原理的红层软岩崩解特性试验研究

在模拟自然界降雨条件下对湘中地区的红层软岩进行了室内干湿循环下的崩解试验,推导了基于体积与粒径关联的分形维数计算方法,分析了随着干湿循环次数增大时红层软岩崩解物各粒组累计百分含量与各粒组含量的变化规律,研究了不同块度质量对崩解的影响,建立了循环次数与分形维数的数学关系。结果表明：当循环次数增大时,累计百分含量与粒径关系曲线明显向粒径较小的方向移动,且相邻曲线间的间距持续缩小,最终间距趋近于零,体现了软岩崩解速率不断减小且最终几乎不变的规律;大于5 mm～10 mm粒组大颗粒的含量不断减少,而小于5 mm～10 mm粒组小颗粒的含量不断增加;试块质量不同试样的分形维数先快速增加,直至第4次循环后,曲线增长速率明显减小,并逐渐趋于稳定。试块质量越大,其崩解后的分形维数也越大,这说明试块质量的大小与其崩解速率成正相关。建立了干湿循环次数与分形维数的数学关系,分析了数学关系的工程意义。