钼酸根阴离子在增强聚苯胺包覆的镍钴层状氢氧化物的电容和析氧行为中的关键作用

理论容量大且过电位低的层状氢氧化物(LDHs)是极有前景的超级电容电池和析氧反应的电极材料;然而,体相LDHs的低电导率和活性位点不足增加了电极的内阻,降低了电极容量和产氧效率.本文采用两步法制备了聚苯胺包覆的MoO42?插层的镍钴层状双金属氢氧化物复合电极(M-LDH@PANI).随着LDH中MoO42?含量的增加,针状的LDH微球逐渐演化为具有较高比表面积的片状M-LDH微球,这为整个电极提供了更多的电化学位点.此外,非晶态的聚苯胺包覆提高了复合电极的电导率.在引入适量MoO42?插层离子时,M-LDH@PANI表现出显著强化的储能和催化性能.所获得的M-LDH@PANI-0.5在析氧反应中表现出优越的电催化活性(10 mA cm?2时的过电位为266 mV),作为超级电容电池电极则具有864.8 C g?1的高容量.采用M-LDH@PANI-0.5作为正极及以活性炭作为负极组装的超级电容电池在功率密度为8,300.0 W kg?1时能量密度为44.6 Wh kg?1,且具有优异的循环稳定性(10000次循环后保留83.9％的初始容量).本文为LDH基材料的阴离子插层改性增强材料性能的机理提供了一个非传统的解释.在上述研究基础上,采用射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和比表面积测试(BET)等手段对样品进行了深入表征.XRD结果表明,MoO42?插层的LDH材料的层间晶面(003)的峰随着MoO42?含量的增加而逐渐消失,这是由于晶面间距越大越容易受到晶粒细化的影响,间距大的晶格更容易受到破坏,导致晶格的展宽和弱化,从而间接证明MoO42?的成功插层.SEM、HRTEM和BET测试结果表明,MoO42?的含量对材料的形貌和比表面积具有重大影响.利用XPS对样品的价态进行了研究,发现随着MoO42?含量的增加,Co和Ni的价态没有明显变化.电化学测试结果表明,电极的储能和催化性能随MoO42?含量的增加而先增加后减小.利用理论计算分析了MoO42?在LDH中的插层行为,发现少量的MoO42?有利于扩大LDH的层间间距,而过量的MoO42?则会与LDH的H原子结合,从而与电解液中的OH?竞争,导致复合电极的电化学性能下降.此外,MoO42?插层的片状微球能有效调节材料的去质子化能,大大加速电极表面的氧化还原反应.因此,MoO42?插层能够显著强化LDH基材料的超级电容电池电极和OER催化剂电化学性能.     

诺贝尔奖宠儿——碳元素的前世今生

碳元素历史悠久,与现代人类社会联系紧密,对人类未来意义重大,多次斩获诺贝尔奖。在揭开碳元素的发现史之后,介绍了活性炭、碳纤维、玻璃碳等无定形碳以及热解炭等过渡碳的重要作用。此外,晶形碳的经典同素异形体--C60富勒烯、碳纳米管、石墨烯的独特结构造就了其在纳米材料领域的非凡用途;新型同素异形体的合成、发现与应用更是碳元素研究领域的热点。     

带启动时间的N-策略Geo/G/1排队系统的队长分布及容量的优化设计

考虑带启动时间的N-策略离散时间Geo/G/1排队系统,使用全概率分解技术,从任意初始状态出发,研究了队长的瞬态和稳态性质,推导出了在任意时刻n瞬态队长分布的z -变换的递推表达式、稳态队长分布的递推表达式和附加队长分布的表达式,并获得稳态队长的随机分解结果.最后,通过数值实例,讨论了稳态队长分布对系统参数的敏感性,并阐述了获得便于计算的稳态队长分布的表达式在系统容量的优化设计中的重要应用价值.     

油田开发指标系统的概率模拟预测

基于油田开发指标系统的复杂性和其影响因素带有明显的随机特征,从理论和实用上研究了油田开发指标系统的不确定性预测方法.方法提出采用神经网络建立开发指标和影响因素的关联关系;利用微分模拟研究开发指标的影响因素的概率分布;使用蒙特卡罗方法对影响因素进行随机抽样;依据得到的关联关系和影响因素的随机样本建立油田开发指标的概率预测模型.此外,设计了概率模拟器.实例研究表明开发指标的预测值以某概率落在某个区间内,这可为决策者做出符合实际的决策和准备应急决策方案提供依据.     

基于LabVIEW的大学物理虚拟实验设计——以“单臂电桥法测电阻”为例

单臂电桥法测电阻实验是理工科大学物理基础实验之一,在实验教学中占有重要的地位。基于虚拟仪器开发平台（LabVIEW）,制作了单臂电桥法测电阻实验并投入实验教学,取得良好的实验效果。     

带有Bernoulli反馈的多级适应性休假的Geo/G/1排队系统分析

考虑带有Bernoulli反馈的多级适应性休假的Geo/G/1离散时间排队系统.通过引入服务员忙期和使用一种简洁的分解方法,讨论了队长的瞬时分布,得到了在任意时刻n队长为j的概率关于时刻n的z-变换的递推式,及队长平稳分布的递推式,且证明了稳态队长的随机分解性质.最后,给出了在特殊情形下相应的一些结果和数值计算实例.     

同余式2n-2≡1（mod n）的一些新解

1991年,Sinisalo求出了同余式2n-2≡1（mod n）在区间[3,1011]上的所有解,共有88个,其中满足n≡9（mod 10）的解有6个.本文证明了,当n〈3.462＊1014时,同余式2n-2≡1（mod n）不存在有平方因子的解.利用一种新方法,借助计算机的Maple软件,得到了该同余式的9个含有平方因子的解.利用该方法,也可得到该同余式的许多大于1011的新解.     

d2,8电子体系共价效应对光谱的影响

在含过渡金属离子的半磁半导体的光学和磁学性质研究中,由于体系的共价性较强,d轨道不再是纯d轨道,而是混合轨道t2g或eg。相应地,需要引入两个共价因子Nt和Ne。建立在混合轨道上的含有共价因子的能量矩阵称为广义能量矩阵。建立了d2,8电子体系的(45×45)阶广义能量矩阵。在广义能量矩阵中,拉卡(Racah)参量A不再是相加常量,同时,d8电子体系不能简单地视为互补的d2空穴体系,因为它们的能量矩阵形式不同。Nt和Ne虽然是属于两个不同轨道的不同的共价因子,但在数值上不能有大的差别,因为考虑进共价效应后,拉卡静电参量A对能级计算有极大的影响。这意味着在通常的光谱拟合中所采用的BCΔ方案是好的近似。以上结论被应用于ZnS∶Ni2 的d-d跃迁谱,计算结果与实验符合。     

基于排队的库存服务系统最优控制策略

研究一个连续盘点的(s,Q)补货的库存服务系统。基于排队理论建立库存水平状态平衡方程,并推导出库存水平稳态概率分布以及作为库存控制的系统稳态性能指标。以库存成本最小化为目标,构建服务水平约束的库存控制模型。针对模型的非线性约束与整数型变量的特征,采用一种改进的遗传算法(IGA)用于决策变量的寻优。数值实验表明,当目标服务水平大于库存系统内生的服务水平时,实施服务水平约束能够降低库存控制成本。     

粉尘爆炸实验的简单易行的2种改进

用简便易寻的生活废品,组成了简单的装置,简化了人教版初中化学教材的疑难实验粉尘爆炸的操作,进行的2种对于粉尘爆炸实验的改进达到了目前此实验的最佳效果。