双亲聚合物分子印迹自组装胶束电化学传感器研究

结合大分子自组装和分子印迹技术制备了分子印迹聚合物胶束,并通过电沉积将其固载到电极表面得到分子印迹电化学传感器.首先以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸二异辛酯(EHA)和苯乙烯(St)合成了共聚物poly(DMA-co-HEA-co-EHA-co-St),在其侧链接枝上双键得到可光交联的双亲共聚物.以水为沉淀剂诱发该双亲共聚物在含有对乙酰氨基苯酚的溶液中自组装,得到印迹有对乙酰氨基苯酚的聚合物胶束,利用动态激光光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征其尺寸和形貌.最后通过电沉积技术诱导印迹胶束在金电极表面组装,经紫外光辐照交联后,洗脱模板分子形成分子印迹膜,制备了对乙酰氨基苯酚分子印迹传感器,通过循环伏安法、差分脉冲溶出伏安法研究此印迹传感器的性能.实验结果表明,该传感器对对乙酰氨基苯酚具有良好的选择性和灵敏度,浓度响应线性范围为1×10-6到4×10-3mol/L,检测限为3.3×10-7mol/L.     

质子交换膜燃料电池梯度化膜电极

为实现质子交换膜燃料电池的高性能(高功率密度或大电流密度)、低成本(低铂载量)、长寿命发电,人们尝试在燃料电池的核心部件膜电极结构中引入梯度化设计的概念。梯度化膜电极包括膜电极中各组件的梯度化:气体扩散层的PTFE含量与孔隙率的梯度化,催化层的催化剂与Nafion用量的梯度化以及微孔层的疏水性与孔隙率的梯度化。梯度化膜电极中催化剂分布、孔隙率分布、亲/疏水性分布合理,具有良好的三相反应界面以及质子、电子、反应气体、水等多相物质高效传输通道,从而能满足在低铂载量、低加湿以及高电流密度条件下高性能稳定工作。本文整理了近几年来有关燃料电池梯度化膜电极研究的相关文献,梳理了梯度化膜电极研究发展脉络,归纳总结了各种梯度化膜电极的制备方法、性能以及构效关系,并展望了梯度化膜电极下一步研究方向,对高性能、低成本、长寿命的燃料电池开发具有指导意义。     

非螯合物浊点萃取-石墨炉原子吸收法测定水中痕量铊(Ⅲ)

建立不需形成螯合物的浊点萃取-石墨炉原子吸收法测定水中铊Ⅲ的新方法。用浊点萃取技术富集水中铊Ⅲ,石墨炉原子吸收法测定。经考察,浊点萃取环境水体中铊Ⅲ的最优条件为pH12,90℃水浴2h,Triton X-114浓度2.0g/L;在优化后实验条件下,方法测定铊Ⅲ的检出限为0.018μg/L;相对标准偏差为8.89%~13.7%(C=0.1μg/L及1.0μg/L,n=7);加标回收率为98.0%~101%。本法适于水中痕量铊Ⅲ的测定。     

PEO-LiC104-SiO2-SCA体系电化学性能研究

选用硅烷偶联剂(SCA)对聚环氧乙烯(PEO)基固态聚合物电解质体系进行改性.通过XRD,DSC,SEM,FTIR,EIS 和拉伸性能测试等方法对材料进行了表征,考察了SCA对电解质电化学性能和力学性能的影响;对SCA的作用进行了分析.结果显示,SCA的加入显著降低了体系的结晶度,材料的电化学性能和力学性能得到了明显的改善.PEOB-LiC1Oa-5%SiO2-SCA体系室温电导率达到9.0×10-4S/cm,屈服强度达到2.04MPa(25℃).同时,SCA使电解质膜表面变得更为光滑、致密,这有利于降低与电极片间的接触阻抗.     

Er3＋-Yb3＋-Mo6＋共掺杂ZrO2-Al2 O3固溶体的上转换发光

采用共沉淀法制备了一系列Al2 O3含量由低到高的ZrO2-Al2 O3固溶体,并研究了固溶体的晶相结构以及稀土Er3＋在固溶体中的上转换发光增强机制。XRD结果表明固溶体为四方晶相ZrO2结构,Al2 O3的最高固溶度约为20 mol％。上转换发光光谱分析表明,Er3＋掺杂ZrO2室温下具有绿色上转换荧光发射,通过共掺杂Yb3＋和M o6＋离子,使得Er3＋掺杂ZrO2的绿色上转换发光强度增强了约20倍,获得了明亮的黄绿色上转换发光。基质ZrO2通过与Al2 O3固溶形成复合氧化物,由于产生的大量氧空位缺陷的能级与Er3＋的4 F7/2能级高度相接近,增强了Yb3＋-MoO2-4基团（2 F7/2,3 T2）能级向Er3＋的4 F7/2能级的能量传递。通过形成固溶体复合氧化物基质材料,使得Er3＋的绿色上转换发光在获得20倍增强的基础上又提高了8倍。绿色与红色上转换发光比例的变化也提高了材料的色纯度,上转换发光由黄绿色变为纯绿色。     

非螯合物浊点萃取-墨炉原子吸收法测定水中痕量铊（Ⅲ）

建立不需形成螯合物的浊点萃取-石墨炉原子吸收法测定水中铊a田D的新方法。用浊点萃取技术富集水中铊a田D，石墨炉原子吸收法测定。经考察，浊点萃取环境水体中铊a田D的最优条件为pH12，90℃水浴2h，Triton X-114浓度2．0g／L；在优化后实验条件下，方法测定铊a田D的检出限为0．018彬L；相对标准偏差为8．89％-13．7％（C=0．1μg／L及1．0μg／L，n：7）；加标回收率为98．0％-101％。本法适于水中痕量铊（Ⅲ）的测定。     

Cd3Al2Ge3O12:Mn2+磷光体的发光和长余辉性能

采用传统的高温固相法合成了Cd₃Al₂Ge₃O₁₂:Mn²⁺长余辉发光材料,利用X射线粉末衍射仪、荧光光谱仪、热释光谱计量仪等手段对粉末样品进行了表征。研究了以Zr⁴⁺离子作为辅助激活剂离子,对发光材料Cd₃Al₂Ge₃O₁₂:Mn²⁺余辉性能的影响。分析结果表明,样品位于500~700 nm的黄光宽带发射峰源于Mn²⁺的⁴T₁(⁴G)→⁶A₁(⁶S)跃迁发射结果。并且观察到了由Cd₃Al₂Ge₃O₁₂基质向激活剂离子Mn²⁺的能量传递。共掺杂Zr⁴⁺离子后样品发射峰位没有明显变化,但是余辉亮度衰减曲线表明适量的Zr⁴⁺离子掺杂可延长Cd₃Al₂Ge₃O₁₂:Mn²⁺的余辉时间。通过对热释光谱的分析,解释了双掺杂荧光粉余辉性能增强的原因,Zr⁴⁺的掺杂在材料中引入了深度更为合适的缺陷陷阱,可有效存储光能,增强余辉的时间和强度。     

Cd3Al2Ge3O12: Mn2+磷光体的发光和长余辉性能

采用传统的高温固相法合成了Cd₃Al₂Ge₃O₁₂: Mn²⁺长余辉发光材料, 利用X射线粉末衍射仪、荧光光谱仪、热释光谱计量仪等手段对粉末样品进行了表征。研究了以Zr⁴⁺离子作为辅助激活剂离子, 对发光材料Cd₃Al₂Ge₃O₁₂: Mn²⁺余辉性能的影响。分析结果表明, 样品位于500~700 nm的黄光宽带发射峰源于Mn²⁺的⁴T₁(⁴G)→⁶A₁(⁶S)跃迁发射结果。并且观察到了由Cd₃Al₂Ge₃O₁₂基质向激活剂离子Mn²⁺的能量传递。共掺杂Zr⁴⁺离子后样品发射峰位没有明显变化, 但是余辉亮度衰减曲线表明适量的Zr⁴⁺离子掺杂可延长Cd₃Al₂Ge₃O₁₂: Mn²⁺的余辉时间。通过对热释光谱的分析, 解释了双掺杂荧光粉余辉性能增强的原因, Zr⁴⁺的掺杂在材料中引入了深度更为合适的缺陷陷阱, 可有效存储光能, 增强余辉的时间和强度。     

金属异质界面对微波烧结扩散影响的在线实验和相场模拟联合分析

合金材料具有优异的力学性能和广泛的应用范围,与传统方法相比,利用微波制备合金具有明显的优势。为了探索合金材料的微波烧结机制,本文采用合金领域关注度较高的Ti和Al混合金属样品,利用在线实验方式获得了样品在微波烧结时的微观结构演化结果。和单质Ti和单质Al对比发现,混合Ti-Al样品的烧结温度明显降低,烧结速率显著增加。由上述现象分析认为,Ti和Al之间形成了金属间化合物,由于该化合物和单质金属电导率不同,导致界面极化现象的产生。极化损耗导致界面处温度升高,提高了界面物质的扩散速度。同时,由于界面处物质扩散加剧,大量原子向烧结颈聚集,造成空位向晶界扩散。过饱和的空位被晶界上的位错歼灭,在该处生成牵引力,促使相邻颗粒之间产生对心刚体运动。利用理论分析的结果,在相场数值模拟中同时引入多种扩散机制和刚体运动项,修正密度场控制方程,并拟合烧结颈等微观结构参数随模拟时间的演化曲线。曲线和实验结果基本一致,进一步验证了混合金属与微波产生了特殊作用,即驱动物质扩散的热效应和促使颗粒间向心运动的作用力。上述结果可为研究合金体系在微波烧结过程中的演化机制提供支持。