电纺纤维在超级电容器中的应用

对高性能超级电容器不断增长的需求促进了电极隔膜和电极材料的快速发展。静电纺丝法制备的纳米纤维具有较高的孔隙率、较好电化学活性、较大的表面积以及良好的结构稳定性等优点,已被广泛应用于超级电容器的隔膜和电极材料。本文简要综述了近年来电纺纳米纤维在超级电容器用隔膜和电极材料的研究进展;着重讨论了通过静电纺丝和其他后处理方法制备的碳基纳米纤维、碳基复合纳米纤维、导电聚合物基复合纳米纤维和金属氧化物纳米纤维等用于超级电容器的电极材料。研究表明,多孔结构的构建、活化处理以及杂原子掺杂可以提高碳纳米纤维的比表面积、电化学活性、润湿性和石墨化程度,从而增强其电化学性能。此外,通过共混、化学沉积和电化学沉积等方法,将碳纳米纤维与金属氧化物、导电聚合物结合,可以改善其电容、倍率性能和循环稳定性。最后,提出上述研究中存在的问题,并对未来静电纺丝纳米纤维材料在超级电容器的发展前景进行了展望。     

“活”的α-甲基苯乙烯共聚物:聚合反应新化学和材料工程新技术

高于临界聚合反应温度时,α-甲基苯乙烯(AMS)单体和其聚合物处于聚合-解聚平衡.基于AMS聚合物在受热时可裂解生成大分子链自由基的特性,提出了含AMS结构单元的共聚物是一种"活"的,可作为大分子自由基引发剂的概念,并通过实验对AMS共聚物的引发性能和应用进行了研究.首先,合成了AMS与(甲基)丙烯酸酯类单体、丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐等的共聚物.然后以上述共聚物为大分子引发剂,在90℃引发(甲基)丙烯酸酯类单体和苯乙烯等的本体聚合、溶液聚合和乳液聚合,得到了嵌段共聚物.用ESR谱证明了AMS的共聚物在加热时能裂解生成以碳原子为中心的大分子链自由基.此外,在聚合物的熔融共混中,AMS分解产生的大分子链自由基通过偶合反应形成接枝链,原位生成相容剂.AMS共聚物还可以对碳纳米管及无机粒子进行表面原位接枝改性.AMS共聚物是一类无小分子残留的绿色自由基引发剂,可以用于低成本制备两嵌段共聚物,也可以用于聚合物的熔融共混增容.     

基于杂交链式反应的可视化免疫分析检测癌胚抗原

构建了基于杂交链反应的比色免疫分析方法,实现了对肿瘤标志物癌胚抗原的检测。在抗原-抗体的特异性结合作用下,在磁珠表面构建夹心式免疫复合物,进一步结合杂交链式反应(HCR)作为信号放大策略,将染料曙红Y嵌入至DNA长链中。在可见光的照射下,能使反应底液中的四甲基联苯胺(TMB)氧化,发生明显的颜色变化,由无色变为蓝色,且与癌胚抗原的浓度呈正相关性。在最优实验条件下,癌胚抗原的浓度在1 pg/mL^5 ng/mL范围内呈线性变化,检出限为1 pg/mL。     

PbSe量子点液芯光纤的温度效应

采用三能级系统的速率方程和功率传输方程并考虑温度对各项参数的影响,求解在不同的光纤长度和量子点掺杂浓度时,3.3nm PbSe量子点液芯光纤的发射光谱随温度的变化。发现当光纤长度不同时,随着温度的升高,光谱的峰值位置以相近的速率发生红移,光谱的峰值强度下降。对于较长的光纤,其光强随温度升高的衰减速率较大。当掺杂浓度不同时,随着温度的升高,光谱的峰值位置以相近的速率发生红移,峰值强度以相近的速率衰减。     

Carbon-nanodot-coverage-dependent photocatalytic performance of carbon nanodot/TiO_2 nanocomposites under visible light

Carbon nanodots(CDs) with visible absorption band and TiO_2 are integrated to enhance the photosensitivity of TiO_2.The CD/TiO_2 nanocomposites show obvious CD-coverage-dependent photocatalytic performance. The CD/TiO_2 nanocomposites with moderate CD coverge exhibit the highest photocatalytic activity after being irradiated with visible light, which is more excellent than that of TiO_2. Too little CD coverage could result in poor visible light absorption, which limits the photocatalytic performance of CD/TiO_2 nanocomposites. While, too much CD coverage weakens the photocatalytic activity of CD/TiO_2 nanocomposites by restraining the extraction of conduction band electrons within TiO_2 to generate active oxygen radicals and the electron transfer(ET) process from CDs to TiO_2. These results indicate that rational regulation of CD coverage and the realization of efficient ET process are important means to optimize the photocatalytic performance of CD/TiO_2 nanocomposites.     

弹簧-金属丝网橡胶组合减振器迟滞力学模型及实验研究

金属丝网橡胶材料是一种完全由金属丝编织成的多孔复合材料,与传统螺旋卷制金属橡胶材料相比,其改进了成型工艺,剔除了制备过程中大量的手工工艺干扰,提高机械化程度,重合度更高,拥有更稳定的力学性能.由于金属丝网橡胶材料具有承载能力高、阻尼大、耐高温、耐低温、耐老化、抗油抗腐蚀等优良特性,在很多方面强于传统橡胶,多用于航空航天、船舶、军事武器等军工工业.弹簧-金属丝网橡胶组合减振器具有可设计刚度和较高承载能力,但因其具有复杂的非线性迟滞特性,目前相关材料的本构模型还难以准确描述其力学特性.本文在弹簧-金属丝网橡胶组合减振器静态迟滞力学性能实验的基础上,结合其干摩擦阻尼迟滞特性,提出了一种迟滞力学性能理论模型.根据减振器迟滞实验恢复力-位移曲线特点,利用参数分离的方法将迟滞曲线分解为弹性恢复力和干摩擦阻尼力,分别建模求解等效刚度和干摩擦阻尼系数,以此建立了组合减振器理论模型,并与实验结果进行对比及进行误差分析,验证了理论模型的准确性.     

双层加筋板低频声的隔离与有源控制

为探讨加筋对双层结构低频隔声及有源控制的影响,分析了筋条数目及布放位置对双层加筋结构低频隔声性能、有源控制策略选取及有源隔声性能的影响。首先利用模态叠加与声-振耦合理论对双层加筋结构建模,然后采用数值算例对上述问题展开探讨。研究发现,筋条数目增多或筋条靠近基板的中间位置布放,将有利于双层加筋结构低频隔声性能的提高。对于有源控制措施,声控制策略与力控制策略相比,前者的控制效率较高且降噪效果较好。由于筋复杂的耦合影响,添加多条筋或筋条靠基板中间布置时有源控制效果减弱,需施加多个点源才能获得较好的降噪效果。      

阻垢剂阻BaSO4垢性能的电导滴定评价法

采用一种基于电导滴定原理的评价方法,通过测定电导滴定过程中不同阻垢剂在相同浓度下所能维持的BaSO4的最大相对过饱和度来评价阻垢性能。实验对阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、二亚乙基三胺五亚甲基膦(DEPTMP)、六偏磷酯钠(SHMP)阻BaSO4垢的性能分别采用了电导滴定法及静态阻垢法进行测定并比较。电导滴定法对阻垢剂阻BaSO4垢性能的测试结果表明,阻垢剂PESA、PASP、DTPMP和SHMP对BaSO4垢的阻垢能力大小为:PESA>PASP>DEPTMP>SHMP,这与静态阻垢法的实验结果一致,表明电导滴定法与静态阻垢法对阻垢剂阻BaSO4垢的评价结果具有一致性,电导滴定法评价阻垢剂对BaSO4垢的阻垢性能具有快速、简单、易行的优点。而且实验表明,电导滴定法的RSD为0.020,而静态阻垢法为0.069,说明电导滴定法的重现性优于静态阻垢法。该法还可用于评价阻垢剂对BaSO4垢的协同阻垢效应。     

离子速度成像方法研究碘代正戊烷的紫外光解动力学

利用离子速度成像方法对n-C5H11I分子在266和277 nm下的光解动力学进行了研究. 实验分析了I*(5p 2P1/2)和I(5p 2P3/2)的离子影像, 得到其相应速度、角度分布和相对量子产率, 并根据相对量子产率和角度分布计算了不同解离通道的比例. 实验发现n-C5H11I的3Q0和1Q1态之间存在较强的耦合效应, 并且随着波长的减小, 这种非绝热耦合作用有递增的趋势. 由离子影像(I*和I)的角度分布结果发现, 在同一解离激光波长下I*的各向异性参数β值比I的β值小, 其中I*主要由3Q0直接解离产生, 而I绝大多数是由分子先跃迁到3Q0再经过3Q0→1Q1的非绝热耦合产生.     

邻溴甲苯在234和267 nm的光解动力学

利用离子速度影像技术结合共振增强多光子电离(REMPI)技术, 研究了邻溴甲苯在234和267 nm激光作用下的光解机理. 平动能分布表明, 基态Br(2P3/2)和自旋轨道激发态Br*(2P1/2)产生于两个解离通道: 快通道和慢通道. 快通道的各向异性参数在234 nm分别为1.15(Br)和0.55(Br*), 在267 nm分别为0.90(Br)和0.60(Br*). 慢通道的各向异性参数在234 nm分别为0.12(Br)和0.14(Br*), 在267 nm分别为0.11(Br)和0.10(Br*). 源自于慢通道的Br和Br*碎片的各向异性弱于快通道. Br(2P3/2)的相对量子产率Φ(Br)在234 nm为0.67, 在267 nm为0.70. 邻溴甲苯在234 和267 nm光解主要产生基态产物Br(2P3/2). 快通道产生于(π, π*)束缚单重态被激发, 随后通过排斥性(n, σ*)态的预解离. 慢通道各向异性参数接近零, 由此证实慢通道来源于单重激发态内转换到高振动基态而引发的热解离.