锂硫电池正极用硫/介孔碳复合材料的制备及电化学性能

制备了以十二烷基硫酸钠(SDS)为模板的介孔碳,并将介孔碳和单质硫采用熔融渗透法复合制得硫/介孔碳复合材料。SEM、TEM和BET结果显示介孔碳成直径约为500 nm的大小均一的球体,存在孔径为2 nm的微孔;单质硫充分填充在介孔碳的微孔中。以硫/介孔碳复合物作为锂硫电池正极材料时显示出高的电化学性能。初始放电容量高达1519 mAh·g^-1,在200 mA·g^-1的电流密度下充放电200个循环后依然能保持在835 mAh·g^-1。硫/介孔碳复合材料的高倍率性能和优异的循环稳定性,源于介孔碳良好的导电性及其孔结构的固硫作用。     

MXenes及MXenes复合材料的制备及其在能量存储与转换中的应用（英文）

综述了新型过渡金属碳化物和/或氮化物(MXenes)二维纳米材料的合成及其在电化学能源存储与转换中应用的研究进展,这些应用可以分为如下三类:二次电池、超级电容器以及电化学催化。由于具有二维结构、金属导电性、亲水性表面以及其它优点,MXene二维纳米材料在这些应用领域展示了良好的性能,而且还可以通过嵌入、复合、掺杂、组装等方法来进一步提高其电化学性能。本文为新型MXenes以及相关材料的开发、合成和应用提供了思路,这种新型MXenes材料可以用于能量存储与转换、电子和催化等领域。     

苯胺四聚体-聚乙二醇-苯胺四聚体嵌段共聚物薄膜的自组装

以氨基封端的苯胺四聚体为基础,以甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI)为中间体制备了苯胺四聚体-聚乙二醇-苯胺四聚体(ANI₄-PEG-ANI₄,PEG600,M_n＝600)嵌段共聚物,并溶于乙醇/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂后,涂覆于导电玻璃(ITO)表面制备成薄膜,利用原子力显微镜(AFM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和循环伏安(CV)等研究了薄膜的自组装及电化学行为等,讨论了诱导溶剂对嵌段共聚物薄膜形态和性能的影响. 研究发现,通过改变混合溶剂比和诱导溶剂种类,ANI₄-PEG-ANI₄嵌段共聚物薄膜可以实现多种形态的转变.     

介孔C/SiO2粉体的制备及对阳离子型染料的吸附

采用吸附法处理染料废水需要合适的吸附剂。利用溶剂蒸发自组装法,以甲阶酚醛树脂为碳源、介孔SiO2粉体为载体制备介孔C/SiO2粉体,表征所制C/SiO2粉体的结构,研究C/SiO2粉体对阳离子型染料亚甲基蓝和阳离子红X-GRL的吸附性能,并与相同条件下制备的非负载的多孔C粉体以及介孔SiO2载体进行比较。结果表明,介孔C/SiO2粉体的孔窗口为11~18 nm,比表面积为303 m2.g-1,比孔容为1.11 cm3.g-1;C/SiO2粉体对这两种染料吸附量均高于C粉体和SiO2载体;在pH≤10的范围内,吸附量随pH值增大而显著提高。     

结构对称齐聚(3-甲基噻吩)的电子结构和分子堆积

研究了一类结构对称的新型齐聚(3-甲基噻吩)(二聚体Br2MT和四聚体Br4MT)的电子结构和分子堆积形式.结果表明,随着链的增长,新合成的Br4MT溶液比Br2MT溶液(溶剂CHCl3)的最大紫外吸收波长红移约60 nm,Br2MT和Br4MT的π电子轨道重叠度及斯托克斯位移均较大;广角XRD晶体结构分析表明,该类齐聚(3-甲基噻吩)的π-π堆积晶面间距比聚(3-烷基噻吩)减小了约0.08 nm,分子堆积形式主要为π-共轭平面的堆积,其分子结构趋向于紧密堆积.该结构对称齐聚(3-甲基噻吩)的电子结构和分子堆积形式有利于提高其电荷传输能力.     

基于微芯片的透射电子显微镜的低温纳米精度电子束刻蚀与原位电学输运性质测量

利用微芯片制备技术制备了带有电极的原位电学薄膜芯片,并结合自制的原位透射电镜样品台,实现了低温下透射电子显微镜聚焦电子束对InAs纳米线的精细刻蚀以及不同温度下的原位电学性能测量.研究发现,随着刻蚀区域截面积的减小,纳米线的电导率也随之减小.当纳米线的截面积从大于10000 nm2刻蚀至约800 nm2时,纳米线电导的减小速率与截面积的减小具有线性关系.同时利用低温聚焦电子束刻蚀,在InAs纳米线上原位制备了一个10 nm的纳米点,并在77与300 K下对该纳米点进行了电学性能测量.通过测量发现在77 K时出现库仑阻塞效应,发生了电子隧穿现象;而300 K时,热扰动提供的能量使这种现象消失.     

(苯胺齐聚物-b-聚乙二醇)_3星型刚柔嵌段共聚物的合成

采用3种合成策略来制备(苯胺齐聚物-b-聚乙二醇)3三臂星型刚柔嵌段共聚物,获得了预期的目标产物.对每一种合成策略中各阶段的产物进行了结构表征,分析讨论了氧化偶联策略A和"先臂后核"缩合策略B的优点以及存在的问题,最终发展了简单、高效的"先核后臂"缩合策略C,即从均苯三甲酰氯和氨基/羧基封端苯胺四聚体出发,通过酰基化反应得到单分散的苯胺四聚体星型中间体M03,然后以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,使星型中间体M03与聚乙二醇单甲醚(m-PEG 550)经过脱水缩合反应得到(苯胺四聚体-b-聚乙二醇)3星型刚柔嵌段共聚物,并用红外光谱、质谱、核磁氢谱等进行了表征,表明所获得的产物与预期结构一致.     

MXenes及MXenes复合材料的制备及其在能量存储与转换中的应用

综述了新型过渡金属碳化物和/或氮化物(MXenes)二维纳米材料的合成及其在电化学能源存储与转换中应用的研究进展,这些应用可以分为如下三类:二次电池、超级电容器以及电化学催化。 由于具有二维结构、金属导电性、亲水性表面以及其它优点,MXene二维纳米材料在这些应用领域展示了良好的性能,而且还可以通过嵌入、复合、掺杂、组装等方法来进一步提高其电化学性能。 本文为新型MXenes以及相关材料的开发、合成和应用提供了思路,这种新型MXenes 材料可以用于能量存储与转换、电子和催化等领域。     

Sm(CobalFe0.1Cu0.1Zr0.033)6.9高温永磁合金的矫顽力

对Sm(Co_balFe_0.1Cu_0.1Zr_0.033)_6.9合金, 经810℃等温时效后以0.5℃/min逐渐冷却, 在600℃-400℃温度区间淬火, 研究了不同淬火温度下的磁滞回线、磁畴和矫顽力温度系数β. 发现时效600℃淬火后磁滞回线出现台阶状, 说明畴壁中应存在两处钉扎. 随淬火温度的降低, 合金的室温矫顽力显著增加, 磁滞回线的台阶消失. 通过磁畴形貌发现时效600℃淬火后的磁畴接近条形畴, 1:5相中Cu分布相对均匀, 形成的畴壁钉扎较弱, 从而使磁滞回线出现台阶, 决定矫顽力的畴壁钉扎位于两相界面处; 随时效淬火温度的降低, 磁畴逐渐细化, 畴壁1:5相中的畴壁能降低, 形成了较强的内禀钉扎, 并决定材料的矫顽力, 两相界面处的畴壁钉扎被掩盖. 对不同温度淬火合金的高温矫顽力研究表明, 最强的畴壁钉扎位于两相界面处时, 矫顽力随温度升高逐渐增加, 矫顽力出现温度反常现象; 最强的畴壁钉扎位于1:5相中心时, 矫顽力随温度升高逐渐衰减. 当测试温度达到500℃后不同淬火温度样品的矫顽力几乎相同, 此时最强畴壁钉扎均在两相界面处.     

NiFe2O4/T-ZnOw复合材料的制备及电磁波吸收性能

采用铁氧体化学镀在四角氧化锌晶须(T-ZnOw)表面包覆NiFe2O4镀层,制备了NiFe2O4/T-ZnOw复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪对镀覆前后T-ZnOw的结构、形貌等进行了表征。利用矢量网络分析仪研究了NiFe2O4/T-ZnOw复合材料的电磁波吸收性能。结果表明,化学镀覆后,在T-ZnOw表面包覆了尖晶石型NiFe2O4镀层,生成了NiFe2O4/T-ZnOw复合材料,该材料为磁损耗型材料。化学镀覆过程中T-ZnOw的装载量会影响复合材料的介电常数和磁导率,当T-ZnOw装载量为0.2g时,所制备的复合材料具有最大的介电常数、磁导率、介电损耗和磁损耗,当吸收层厚度达到3 mm时,反射率在14 GHz处达到-11 dB。