新型纳米铂修饰玻碳电极的制备及电催化性能研究

研究了一种新型纳米铂修饰玻碳电极的制备方法,并对其电化学催化性能进行了研究。实验结果表明,通过电沉积前在金刚石粉末悬浊液中对玻碳电极进行超声处理,可制备出新型玻碳电极。经超声处理后,金刚石颗粒在玻碳电极基体上产生了数微米长的划痕。电沉积过程中,在该电极上可沉积分布较密集的平均尺寸为110nm的Pt颗粒。这种新型纳米铂修饰玻碳电极的表面电化学活性值为0.397 m2/g,高于普通铂修饰玻碳电极,且在0.5 mol/L H2SO4溶液中具有良好的电化学稳定性。     

葡萄果皮中黄酮醇糖苷的提取及HPLC-MS检测方法的优化

葡萄果皮中黄酮醇以糖苷形式存在,采用正交实验设计,建立了葡萄果皮中黄酮醇糖苷的适宜提取方法,并优化了色谱分析条件。以体积分数50%乙醇和1%乙酸混合液为提取溶剂,室温下超声处理35 min,提取4次,可获得最大提取率;在流动相A为V(乙腈):V(甲酸):V(水)=5∶8.5∶86.5,B为V(乙腈):V(甲醇):V(甲酸):V(水)=25∶45∶8.5∶21.5下梯度洗脱,50 min内可将12种黄酮醇糖苷有效分离。糖甘含量在0.94~423 mg/L范围内线性关系良好,相关系数达到0.999,检出限为35μg/L,定量限为106μg/L;加标回收率在80%~120%之间,相对标准偏差均小于6%。研究表明,以槲皮素-3-O-葡萄糖苷为外标,以质谱信息为基础,应用所建立的方法可以满足不同发育期葡萄果皮中黄酮醇糖苷定性和相对定量分析的要求。     

界面预湿处理对异质增强型PVDF中空纤维膜结构与性能的影响

以熔融纺丝聚氯乙烯(PVC)中空纤维多孔膜为增强体,聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,配置铸膜液,采用同心圆牵引-涂覆法制备了异质增强型PVDF中空纤维膜.制备过程中,采用预湿溶液对增强体基膜表面进行预处理,研究了预湿溶液组成及含量对异质增强型PVDF中空纤维膜结构与性能的影响.结果表明,未经预湿处理的异质增强型PVDF中空纤维膜具有较厚的致密界面层;预湿溶液可对基膜表面孔起到保护作用,使异质增强型PVDF中空纤维膜的界面层变薄或形成多孔界面层,有益于改善增强型PVDF中空纤维膜的通透性能;与二甲基乙酰胺(DMAc)水溶液相比,以乙醇水溶液为预湿溶液所得异质增强型PVDF中空纤维膜的性能较优;当预湿液中乙醇含量为60 wt%时,所得增强型PVDF中空纤维膜的渗透性能较优,拉伸强度可达8.61 MPa.     

氨蒸发诱导法制备纳米结构LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2及其作为高功率型锂离子电池正极材料的性能

采用氨蒸发诱导法成功制备出纳米结构LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料,借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、能量分散谱(EDS)和比表面测试等表征手段及恒电流充放电测试研究了其晶体结构、微观形貌和电化学性能.研究表明该方法制备出的材料具有良好的α-NaFeO2层状结构,阳离子混排程度低.纳米片交错堆积而成核桃仁状形貌,片与片之间形成许多纳米孔,而且纳米片的侧面属于{010}活性面,能够提供较多的锂离子的脱嵌通道.在室温下及3.0-4.6 V充放电范围内,该材料在电流密度为0.5C、1C、3C、5C和10C时放电比容量分别为172.90、153.95、147.09、142.16和131.23mAh?g-1.说明其具有优异的电化学性能,非常有潜力用于动力汽车等高功率密度锂离子电池中.     

Dy3+单掺及Dy3+,Er3+共掺GdVO4纳米粒子的制备及发光性能的研究

用水热法制备了Dy3+单掺及Dy3+,Er3+双掺GdVO4纳米荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)和荧光(FL)光谱对合成样品的结构、形貌和发光性能进行表征;探讨了Dy3+掺杂浓度、络合剂对GdVO4:Dy3+纳米晶的结构、形貌和发光性能的影响;考察了不同波长的近红外光和紫外光激发的GdVO4:Dy3+,Er3+,得到不同颜色的上转换和下转换荧光光谱。以760~830 nm近红外光和210~380 nm紫外光激发GdVO4:Dy3+纳米晶,可获得Dy3+蓝绿色双模发光;其中蓝光来自于Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁,绿光由Dy3+离子4F9/2→6H13/2跃迁产生。     

盐析剂——氯化钠存在下稀土含量的准确测定

分光光度法(Spectrophotometry)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)是常用的测定单一稀土含量的方法。但是萃取稀土过程中通常会加入盐析剂NaCl,萃余水相中大量钠离子所产生的光谱背景严重干扰了稀土含量的测定。考察了NaCl对稀土含量测定的影响,实验结果表明:在基体不匹配的情况下,只有当钠盐浓度低于0.08 mol·L-1时,分光光度法可以准确测定萃余液中单一轻稀土(La,Ce,Pr,Nd)及中稀土(Sm,Eu,Gd)的含量,但不能准确测定重稀土的含量;而使用ICP-AES法,在NaCl浓度为0.001~1.0 mol·L-1条件下无法准确测定稀土含量。因此,实验室宜采用分光光度法在基体不匹配的条件下测定轻、中稀土含量,重稀土在基体匹配的条件下用电感耦合等离子体发射光谱法测定。     

TNT高温热解及含碳团簇形成的反应分子动力学模拟

ReaxFF-MD模拟三硝基甲苯(TNT)高温热解显示增加了伦敦耗散力项(E_lg)的ReaxFF/lg 势函数在含能材料平衡密度计算方面具有优越性. 产物识别分析得出TNT热解的主要产物为NO₂、NO、H₂O、N₂、CO₂、CO、OH以及HONO,且最终产物为H₂O、N₂和CO₂. 使用ReaxFF势函数模拟同样过程进行比较性分析显示,在主要产物和最终产物方面与ReaxFF/lg 作用结果具有一致性,但在化学反应动力学方面表现出一些差异. ortho-NO₂键断裂和C―NO₂→C―ONO重排布-断裂形成NO₂和NO是TNT热解的主要初级反应,且前者产生速率大于后者,NO₂和NO形成后很快参与次级反应并最终形成N₂. 高温热解中形成OH等小分子会促进H₂O的形成. 环上基团相互反应或直接脱落后,主环间C―C键才发生断裂,但温度升高会加快主环断裂,并进一步分解形成CO₂,这也是高温条件下CO₂分布产生波动的一个重要原因. 并且当晶胞中的TNT分子几乎完全分解时,系统的势能开始明显衰减. 与温度相比,密度对热解中最大含碳团簇形成的影响更明显. 并且,模拟结果显示,在TNT完全分解前已经出现含碳中间体的聚合现象. 此项工作表明使用ReaxFF/lg 反应力场研究TNT高温热解可以提供具体的动力学和化学方面的信息,并有助于理解含能材料的爆轰问题并可进行安全评估.     

Synthesis of Two‐Dimensional Transition‐Metal Phosphates with Highly Ordered Mesoporous Structures for Lithium‐Ion Battery Applications

Materials with ordered mesoporous structures have shown great potential in a wide range of applications. In particular, the combination of mesoporosity, low dimensionality, and well‐defined morphology in nanostructures may exhibit even more attractive features. However, the synthesis of such structures is still challenging in polar solvents. Herein, we report the preparation of ultrathin two‐dimensional (2D) nanoflakes of transition‐metal phosphates, including FePO₄, Mn₃(PO₄)₂, and Co₃(PO₄)₂, with highly ordered mesoporous structures in a nonpolar solvent. The as‐obtained nanoflakes with thicknesses of about 3.7 nm are constructed from a single layer of parallel‐packed pore channels. These uniquely ordered mesoporous 2D nanostructures may originate from the 2D assembly of cylindrical micelles formed by the amphiphilic precursors in the nonpolar solvent. The 2D mesoporous FePO₄ nanoflakes were used as the cathode for a lithium‐ion battery, which exhibits excellent stability and high rate capabilities.     

Oxidative Cross‐Coupling of Allenyl Ketones and Organoboronic Acids: Expeditious Synthesis of Highly Substituted Furans

Allenyl ketones are employed as coupling partners in palladium‐catalyzed oxidative cross‐coupling reactions with organoboronic acids. This reaction constitutes an efficient methodology for the synthesis of highly substituted furan derivatives. Palladium‐carbene migratory insertion is proposed as the key step in this transformation.     

Self‐Healable Electrically Conducting Wires for Wearable Microelectronics

Electrically conducting wires play a critical role in the advancement of modern electronics and in particular are an important key to the development of next‐generation wearable microelectronics. However, the thin conducting wires can easily break during use, and the whole device fails to function as a result. Herein, a new family of high‐performance conducting wires that can self‐heal after breaking has been developed by wrapping sheets of aligned carbon nanotubes around polymer fibers. The aligned carbon nanotubes offer an effective strategy for the self‐healing of the electric conductivity, whereas the polymer fiber recovers its mechanical strength. A self‐healable wire‐shaped supercapacitor fabricated from a wire electrode of this type maintained a high capacitance after breaking and self‐healing.