微乳液静电纺丝制备多孔Nb4N5纤维及其电化学性能

以五氯化锯为原料,液体石蜡为分相剂,采用微乳液静电纺丝技术制备前驱体纤维,再经氨气还原氮化得到多孔氮化锯纤维.利用XRD、SEM、BET等进行物相及微观结构表征,结果表明合成的纤维为四方Nb4N5晶相,纤维连续,直径为260 nm,由于液体石蜡分相以及助纺剂PVP的分解作用,在纤维上形成较多孔道结构,其BET比表面积为125m2/g,孔径为2～5nm范围内的孔结构比例较高,同时在5～10 nm 范围也存在较多的孔道结构,平均孔径为7.3 nm.采用CV、GCD及EIS等测试其电化学性能发现,氮化锯纤维的储能主要受电极表面电荷传递过程控制的,外表面比电容贡献高,这得益于分布在纤维中的孔结构,其可为离子传输提供通道,并为电化学反应提供空间.当电流密度为5mA/g时,比电容为151 F/g,能量密度为7.73 Wh/kg时,功率密度为3.03 W/kg,其经2000次循环后其比电容保持在95;以上.     

一例含阴离子水簇的钴配合物的合成、结构及理论研究

金属配合物中的水簇研究为研究宏观意义上的水以及与蛋白质分子有关的水分子提供了有效途径。本文合成了一个含有阴离子水簇的带状超分子配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂](N₃)_0.5Cl_0.5·2H₂O(1,2, 2-bipy=2, 2-联吡啶)。单晶结构解析表明,配合物属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=0.822 54(7) nm,b=1.175 58(9) nm,c=1.237 06(10) nm,α=91.379 0(10)°,β=92.151 0(10)°,γ=108.119 0(10)°,V=1.135 27(16) nm³,由一个单核[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺配合物阳离子、两个非配位水分子、0.5个游离的叠氮离子和0.5个氯离子组成,叠氮离子和氯离子位置无序,占有率各为50%。两个客体水分子通过强烈的分子间氢键作用形成了环状水四聚体,且与无序的N^-₃和Cl^-通过氢键作用形成了一个[(H₂O)₄(N₃)Cl]^2- 阴离子水簇。此外,本文基于密度泛函理论(DFT)对配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺阳离子进行了量子化学计算,分析了其单点能和原子电荷,并计算了中心金属离子的氧化态,计算结果与实验相吻合。     

N型TOPCon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究

N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts,TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后,再经过光注入,效率有明显提升,主要表现在V_oc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化,控制H总量及价态来提高钝化性能。钝化膜层的质量、硅基体掺杂浓度、光注入退火时的工艺温度等对光注入退火工艺提升效率有很大影响。实验证明转换效率越低的电池片经过光注入后效率提升幅度越大;转换效率越高的电池片缺陷会更小,经过光注入退火工艺后几乎无增益。另外同心圆在经过光注入退火工艺后会明显消除。本文主要研究温度、光强、基体电阻率、正表面金属接触面积大小、poly-Si(多晶硅)厚度对光注入退火工艺增效的影响。     

Er:SGB晶体主轴折射率测量

根据Er:Sr3Gd(BO3)3(Er:SGB)的透过率曲线粗略估计了该晶体的折射率,再利用自准直法,精确测量了30~170℃范围内,0.4880μm、0.6328μm、1.0640μm、1.338μm等波长下Er:SGB晶体的主轴折射率,得到Sellm e ier方程并计算了1.319μm下Er:SGB晶体的主轴折射率,与实验测量的结果进行比较,两者的差异不大于2×10-4,处在测量误差的范围内,验证了实验结果的可靠性。     

化学让生活多姿多彩——记中国科学技术大学化学科普活动

用"化学让大自然丰富多彩、色彩斑斓——天然色素的五彩世界""化学很魔幻——揭秘化学小魔术""化学让我们生活得更智慧、更安全、更健康——引导大众消除生活误区""化学也诗意——以诗入‘化’——打造诗意化学科普"和"化学让大自然更为奇特绝妙——走进大自然,学习化学知识,感悟化学的魅力"五个主题,介绍了中国科学技术大学化学实验教学中心在化学科普教育内容方面的一些探索和经验。     

基于2,5-噻吩二羧酸的稀土配合物的合成和表征

以2,5-噻吩二甲酸和稀土盐为原料,通过水热反应,合成了3个稀土金属配位聚合物{[La(OH)(SO4)]}n(1),{[La2(TDC)2(SUC)]}n(2)和{[Gd2(TDC)2(ox)(H_2O)4]·2H_2O}n(3)(H_2TDC=2,5-噻吩二甲酸,SUC=丁二酸,ox=草酸),分别用X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱对配合物2和3进行了表征。实验结果表明:配合物2和3均呈现三维网络结构,其中配合物2属于正交晶系,空间群为Pbca,a=1.372 8(4)nm,b=0.704 0(2)nm,c=2.136 2(6)nm,Z=8;配合物3属于单斜晶系,空间群为C2/c,a=1.934 3(4)nm,b=0.990 5(2)nm,c=1.252 8(3)nm,β=107.463(4)°,Z=4。     

丝素纤维/硫酸钙抗感染骨材料的制备及性能

通过控制丝素蛋白自组装过程制备了溶液状态下的丝素纳米纤维(silk fibroin nanofibers,SFFs),与硫酸钙、万古霉素(vancomycin,VCM)复合,制备了VCM/CS/SFFs抗菌骨材料。通过SEM、XRD、紫外分光光度计、万能力学试验机、抑菌圈、MTT等手段分别研究了复合材料的微观形貌与结构、药物释放、力学、抑菌及细胞相容性等性能。结果显示,与水作为固化液相比,随着SFFs溶液(0.017 5~2.1 mg·m L~(-1))的加入,复合材料凝固时间可控,降解率逐渐降低,抗水性增强,韧性提高;同时随丝素纳米纤维含量的增加骨材料抗压强度表现为先增加后减小的趋势,一周内药物释放速率降低;材料同时具有抑菌作用;MTT实验结果显示,加入丝素纳米纤维后与纯的硫酸钙相比MC3T3细胞增殖明显。     

悬浮聚合法合成马拉硫磷分子印迹聚合物的吸附性能研究

基于分子印迹技术,采用悬浮聚合的方法,合成了马拉硫磷分子印迹聚合物。通过优化,确定最佳合成条件为:模板分子(马拉硫磷)∶功能单体(α-甲基丙烯酸)为1∶8,模板分子(马拉硫磷)∶交联剂(乙二醇二甲基丙烯酸酯)为1∶40,温度60℃,引发剂用量为1.0%。吸附性能测试结果表明,印迹聚合物对马拉硫磷的最大吸附量为4.62μg/mg,而非印迹聚合物对马拉硫磷的最大吸附量为2.21μg/mg;通过选择性实验得到印迹聚合物对灭线磷、甲拌磷、特丁硫磷、乐果、马拉硫磷、克线磷的吸附量分别为3.87、3.75、3.57、4.00、4.44、3.61μg/mg,而非印迹聚合物的吸附量分别为1.42、1.37、1.30、1.43、1.12、1.23μg/mg。     

超高效液相色谱-串联质谱法快速检测洛党参中乙基多杀菌素残留

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)快速检测洛党参中乙基多杀菌素-J(XDE-175-J)和乙基多杀菌素-L(XDE-175-L)残留的方法。样品经乙腈提取,乙二胺-N-丙基硅烷和石墨化炭黑净化后,外标法定量。结果表明,XDE-175-J和XDE-175-L的峰面积与其质量浓度分别在0.075~75μg/L和0.025~25μg/L范围内,呈良好线性关系(r20.990);在0.375、3.75、75μg/kg加标水平下,XDE-175-J的平均回收率为88.4%~113.5%,相对标准偏差(RSD,n=5)为2.0%~4.2%;在0.125、1.25、25μg/kg加标水平下,XDE-175-L的平均回收率为84.4%~99.5%,RSD(n=5)为2.5%~4.9%。乙基多杀菌素的定量下限(LOQ)为0.375μg/kg(XDE-175-J)和0.125μg/kg(XDE-175-L)。该方法简便、快捷,灵敏度高,回收率和重复性良好,能满足农药残留检测技术要求,可用于大量洛党参样品中乙基多杀菌素的残留分析。     

分析化学实验教学提升质量过程中的教学误区辨析

总结了在分析化学实验教学中所存在的误区,涉及滴定实验的教学意义、"保姆式"教学模式、实验安全意识、成绩评定以及技术更新等几个方面。针对这些问题,通过对学生科研能力的追踪调查及与兄弟院校的交流学习,反思并提出进一步的改革措施,包括明晰分析实验的教学内涵、调整优化课程设置与评分标准、加强实验室软环境和实验细节的管理水平等一系列教改手段,有力地提升了实验教学效果。