基于聚乙二醇接枝丙烯酸树酯光固化电解质的制备及性能研究

聚氧化乙烯(PEO)(聚乙二醇(PEG))和丙烯酸树脂在聚合物基电解质中具有很好的应用,本文通过紫外光引发单/双官能度的聚乙二醇接枝丙烯酸树脂单体聚合构建了离子电导率高、易于封装,可避免电解质泄漏的准固态聚合物电解质.通过调控聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDA)和甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯(PEGMA)2种单体的比例以及锂盐溶液的含量,成功制备出具有高离电导率的准固态聚合物电解质.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR),电化学工作站对PEGMA/PEGDA基聚合物电解质进行表征,研究各组分比例对电解质的电化学性能影响.当PEGMA/PEGDA单体比例为75/25,锂盐溶液的占比为75%时,形成的薄膜状态电解质表现出1.96×10^?3 S·cm^?1的高离子电导率,较原始配比提高了14倍.将制备的电解质应用于电致变色器件,在580个变色循环后,器件依然可以实现稳定快速的颜色切换,2种颜色变换时间均在3 s以内,本文中研究的聚醚接枝丙烯酸树酯基电解质材料在电致变色器件中有较好的应用前景.     

高分散Co0.2Ni1.6Fe0.2P助催化剂改性P掺杂g-C3N4纳米片高效光催化析氢的研究

随着化石燃料使用的增加和温室气体排放量持续上升,20世纪以来气温上升得更快。开发环境友好型能源取代传统化石燃料是当务之急。氢能源作为一种清洁、高效的能源,被认为是最有希望取代传统化石燃料的能源。光催化水分解水产氢作为为一种环保型技术被认为是最有前景的氢能生产方法。提高光生电子-空穴对分离效率是构建高效光催化剂的关键。然而,利用高度分散的助催化剂构建高效、稳定的产氢光催化剂仍然是一个挑战。本文首次成功地采用一步原位高温磷化法制备了高度分散的非贵金属三金属过度金属磷化Co_0.2Ni_1.6Fe_0.2P助催化剂(PCNS-CoNiFeP)掺杂P的石墨相氮化碳纳米片(PCNS)。有趣的是,PCNS-CoNiFeP与传统氢氧前驱体磷化法制备的CoNiFeP相比,没有聚集性,分散性高。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、元素映射图像和高分辨率透射电镜(HRTEM)结果表明,PCNS-CoNiFeP已成功合成。紫外-可见吸收光谱结果表明,PCNS-CoNiFeP在200–800 nm波长范围内较PCNS略有增加。光致发光光谱、电化学阻抗谱(EIS)和光电流分析结果表明,CoNiFeP助催化剂能有效促进光生电子-空穴对的分离,加速载流子的迁移。线性扫描伏安法(LSV)结果还表明,负载CoNiFeP助催化剂可大大降低CNS的过电位。结果表明,以三乙醇胺溶液为牺牲剂的PCNS-CoNiFeP最大产氢速率为1200 μmol·h^-1·g^-1,是纯CNS-Pt (320 μmol·h^-1·g^-1)的4倍。在420 nm处的表观量子效率为1.4%。PCNS-CoNiFeP在光催化反应中也表现出良好的稳定性。透射电镜结果表明,6–8 nm的CoNiFeP高度分散在PCNS表面。高度分散的CoNiFeP比聚集的CoNiFeP具有更好的电荷分离能力和更高的电催化析氢活性。由此可见,聚合的CoNiFeP-PCNs (300 μmol·h^-1·g^-1)的产氢速率远低于PCNS-CoNiFeP。此外,CNS的P掺杂可以改善其电导率和电荷传输。     

硒吩聚合物/寡聚物有机光电材料研究进展

主要从光电性能角度总结了近几年硒吩聚合物/寡聚物在有机太阳能电池(OSCs)、场效应晶体管(FETs)、发光二级管(LED)等方面的研究进展。目前,基于聚硒吩并[3,4-b]硒吩-苯并二硒吩(PSeB2)(polyselenopheno[3,4-b]selenophene-co-benzodiselenophene)本体异质结太阳能电池器件的能量转化效率最高,达6.87%;场效应晶体管方面,基于PSeDPP(P28)器件的空穴迁移率最高达1.62cm2.V-1.s-1。基于PFO-DDSTQ(一种硒吩芴基聚合物)的发光二级管,表现出目前基于硒吩化合物的最长波长发光器件,EL光谱峰值约860nm。通过对研究者的研究成果的总结发现,在有机光电器件的应用领域中硒吩聚合物/寡聚物是一种极具应用前景的材料。     

高比能高功率全石墨烯锂离子电容器

石墨烯由于拥有超高比表面积和超高电导率而被作为电化学电容器材料广泛研究.本文采用树脂为碳源，通过一种方便快捷的树脂交换法制备一种具有高比表面积的多级孔三维石墨烯（3DG）.经过此种方法的催化、造孔、热处理等主要工艺步骤后，可显著增加石墨烯材料的小、介孔数量，从而提高材料的电化学性能.通过BET测试表明，3DG的比表面积可达2400 m²/g，孔体积达到2.0 cm³/g.以3DG作为正负极材料制备高比能量高功率型锂离子电容器（3DG-LIC），可使3DG-LIC的工作电压从传统超级电容器的2.5 V扩展到4.0 V，能量密度也从20 Wh/kg提高到105 Wh/kg.另外，相同的化学和微观结构能很好地平衡正负极的容量及速率，使高比能量高功率的3DG-LIC具有更宽阔的应用领域.     

固体物理教学中联接正格子和倒格子空间的傅里叶变换过程浅议

在固体物理学课程中,由于涉及到一些高等数学知识,理解联接正格子和倒格子空间的傅里叶变换过程一直是教学难点之一.本文从晶体结构的周期性特征出发,并结合简易的数学推导,对傅里叶变换过程进行了详细的解读,并且对其中的关键步骤给出了凸显物理内涵的解释.     

镝掺杂LaPO4拉曼光谱变化规律的探讨

采用水热法和后续热处理合成出单斜相LaPO4以及LaPO4:Dy3+,通过XRD对样品进行物相分析,结果表明:所得样品为LaPO4,且XRD图谱及拉曼光谱中峰位的偏移表明Dy的存在,即Dy被掺杂到LaPO4基质中。通过研究用Dy对LaPO4进行不同量掺杂后其拉曼光谱的变化规律,进而找出用Dy对LaPO4进行不同量掺杂后其内部结构的变化规律。结果显示,用Dy对LaPO4进行不同量掺杂后,随着掺杂比例的增大,晶格畸变程度先上升后下降,且在镧镝物质的量比例为1∶0.06时对基体晶格结构影响最大。     

管线钢管局部屈曲应变分析与计算

针对基于应变的管线设计所使用的管线钢管进行变形能力评价,为基于应变设计地区用的钢管产品标准的指标制订提供技术基础。本文以精确建模的数值仿真计算作为钢管全尺寸弯曲变形试验的有效补充,对钢管进行了屈曲变形行为的研究;针对钢管产品试制中不同的材料性能进行了仿真计算,最终提出:两个与钢管临界屈曲应变相关的应力比指标Rt5.0/Rt1.0和Rt2.0/Rt1.0分别为1.04和1.08。该研究结果为基于应变设计地区使用的钢管标准的制订提供了技术支持。     

鲁米诺-过氧化氢-纳米银化学发光体系测定药物中的对乙酰氨基酚

碱性条件下,对乙酰氨基酚对鲁米诺-过氧化氢-纳米银化学发光体系有较强的抑制作用,基于此,结合流动注射技术,建立了测定对乙酰氨基酚的新方法。 研究了影响化学发光强度的各种因素,并初步探讨了可能的发光机理。 在最佳实验条件下,对乙酰氨基酚浓度在2.0×10-8～1.0×10-4 mol/L范围内与相对发光强度呈线性关系,检出限(3σ)为4.0×10-9 mol/L。 对1.0×10-7 mol/L的对乙酰氨基酚平行测定9次,相对标准偏差为2.6%。 该法用于片剂中扑热息痛含量的测定,结果令人满意。     

提高聚氨酯生物稳定性和相容性的研究进展

聚氨酯因其具有优异的机械性能、良好的生物稳定性和生物相容性等成为目前研究和应用广泛的一种生物高分子材料.但是作为长期植入材料,其生物稳定性和相容性并不完美,因此对聚氨酯材料进行改性来提高其生物稳定性和相容性已成为目前研究的重要方向.本文首先介绍了聚氨酯生物材料的结构特点,概述了其作为生物材料的合成进展情况,然后总结了提...     

基于二聚体单元的柠檬酸铋结构体系

作为最重的非放射性金属元素, 铋的高抗菌活性和低伴生毒性使得它在中世纪就被广泛应用于临床医疗. 其中, 柠檬酸铋类化合物对幽门螺杆菌感染具有非常高的疗效而被广泛用作治疗消化系统溃疡的临床药物. 因此, 柠檬酸铋类化合物的结构一直是人们研究的重点, 尤其是在酸性条件下(胃中酸度大约是pH 3)的结构分析能够更加准确地反映此类化合物的结构和药理作用之间的联系. 我们合成了四种柠檬酸铋型的配合物((H₂en)[Bi₂(cit)₂(H₂O)_4/3]·(H₂O)_x (1)、(H₂en)₃[Bi₂(cit)₂Cl₄]·(H₂O)_x (2)、(Hpy)₂[Bi₂(cit)₂(H₂O)_8/5]·(H₂O)_x (3) 和 (H₂en)[Bi₂(cit)₂]·(H₂O)_x (4)). 它们的晶体结构揭示了柠檬酸铋二聚体单元([Bi(cit)₂Bi]^2-)是此类化合物结构体系的构成基础. 配合物1, 2, 3和4分别包含三种、一种、五种和一种类型的 [Bi(cit)₂Bi]^2-单元. 配合物1, 3和4通过柠檬酸铋二聚体单元在三维方向的交叉链接, 形成了三维网状框架结构, 而在配合物2中, 由于低配位数的氯离子取代了桥联柠檬酸根离子, 所以只形成了一种二维的层状聚合结构. 在柠檬酸铋类配合物中, 柠檬酸铋组成网状框架所产生的负电荷必须由阳离子平衡. 吡啶离子([C₅H₆N]⁺)和乙二胺离子([H₃NCH₂CH₂NH₃]²⁺)分别在配合物1~4中起着平衡电荷的作用. 这种柠檬酸铋类配合物的共性使得小分子和离子通过扩散作用或者静电引力进入化合物的网状框架成为可能. 同时, 柠檬酸铋骨架的自身组装和形成网状结构的空腔大小也受一些因素的影响. 例如, 引入分子的离子化程度和大小、溶液酸度, 以及配合物晶体生长时间. 基于配合物1的晶体结构, 我们模拟了临床药物雷尼替丁柠檬酸铋钾(RBC)的结构, 发现雷尼替丁分子可以插入到柠檬酸铋网状结构形成的空腔中, 并与柠檬酸根及配位水分子形成氢键. 电喷雾质谱可以用来分析溶液中铋类化合物的组成. 因此, 通过对低pH值下的氨水-Bi(cit), 乙二胺- Bi(cit), 吡啶-Bi(cit)和雷尼替丁-Bi(cit)溶液的ESI-MS和MS/MS谱图分析, 我们观测到柠檬酸铋四聚体([Bi₄(cit)₄·5H]⁺)、三聚体([Bi₃(cit)₃·4H]⁺)和二聚体([Bi₂(cit)₂·3H]⁺)的信号, 并且它们在溶液中的丰度成逐渐递增趋势. 同时, 由于在中性水溶液中观测不到m/z 2000以内的信号, 说明柠檬酸铋化合物在中性水溶液中不会降解, 而在酸性水溶液中会逐步降解成二聚体单元. 综合晶体结构数据和电喷雾质谱分析, 我们认为柠檬酸铋类药物在胃中有可能先形成三维网状结构覆盖在溃疡的表面, 然后再在胃酸的作用下降解为二维结构直至二聚体单元. 同时, 由于柠檬酸铋的低毒性及可以形成带负电荷的多孔状聚合物, 因此可以作为一种药物载体, 运输有效药物成分到相关的生物标靶分子.