用于高性能超级电容器的金属有机骨架衍生Co(OH)2/C-N@GP纳米复合材料

本文报道一种制备β-Co（OH）₂/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料（Co（OH）₂/C-N@GP）的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯（PS）乙醇分散体中使Co（NO₃）₂·6H₂O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化,同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co（SO₄）₂/C-N@GP。最后,Co（SO₄）₂/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得Co（OH）₂/C-N@GP纳米复合材料。所制备的Co（OH）₂/C-N@GP的扫描电镜图显示尺寸为10~20 nm的Co（OH）₂很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co（OH）₂/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为,并且当石墨烯存在时,其比电容可显著增强。在2 mol·L^-1 KOH中,Co（OH）₂/C-N@GP在2 A·g^-1下表现出985.4 F·g^-1的高比电容,1 000次循环后的比电容保持率为76.6%。     

石英增强光声光谱技术研究进展

石英增强光声光谱（QEPAS）技术是一种新颖的气体探测技术,具有体积小、灵敏度高等优点,是痕量气体检测技术的研究热点。本文对QEPAS技术的基本原理、发展历史及发展现状进行了综述,并对多种不同结构的QEPAS系统发展情况进行了介绍,最后对该技术的发展前景进行了展望。     

基于石英增强光声光谱的HCl痕量气体高灵敏度探测研究

HCl是一种有毒有害气体,对其高灵敏度探测具有非常重要的意义,然而到目前为止,采用激光光谱的手段对其探测的研究报道很少。石英增强光声光谱(QEPAS)是近年来发展起来的一种痕量气体探测技术,具有系统体积小、价格低廉、探测灵敏度高等优点。以5 000 ppm HCl∶N₂混合气作为待测目标,采用输出波长为1 742.38 nm的分布反馈连续波单纵模半导体激光器,开展对基于QEPAS技术的HCl高灵敏度探测研究。为了提高信噪比和简化数据处理过程,QEPAS传感器系统采用波长调制和2次谐波探测技术。研究中,首先对声波探测系统中微共振腔强声波增强特性进行了讨论,选择了“共轴”形式的声波微共振腔,并对其尺寸进行了优化,选择的微共振管长度为4 mm、内径为0.5 mm。实验中研究了激光波长调制深度对QEPAS系统产生的信号幅度的影响,当QEPAS系统积分时间为1 s、激光波长调制深度为0.23 cm-1时,获得了815 ppb的优异检测极限,归一化噪声等效吸收系数为7.41×10-9 cm-1·W·Hz-1/2。在后续的实验中,可在待测HCl气体中加入水汽分子,提高HCl分子的热弛豫速率,进一步提高HCl-QEPAS传感器系统的信号强度。     

基于QEPAS技术的乙炔微量气体高灵敏度检测研究

石英增强光声光谱(QEPAS)是近年来发展起来的一种痕量气体探测技术,具有系统体积小、价格低廉、探测灵敏度高等优点。乙炔(C₂H₂)是一种化学性质活泼的有毒气体,对它进行高灵敏度检测在变压器故障诊断、环境监测等领域有着重要的意义,基于此,采用QEPAS技术对C₂H₂微量气体展开高灵敏度检测研究。采用输出波长为1.53 μm的连续波分布反馈半导体激光器作为激发光源。为了提高信噪比和简化数据处理过程,QEPAS传感器系统采用波长调制和2次谐波探测技术。为了提高QEPAS系统信号幅值,相比于常见的共振频率为32.768 kHz的石英音叉,采用了共振频率较低的30.72 kHz石英音叉作为声波传导器,同时还优化了石英音叉与激光束的空间位置、激光波长调制深度,并添加了声波微共振腔,选择的微共振腔长度为4 mm、内径为0.5 mm,最终获得了2.7 ppm的优异检测极限,归一化噪声等效吸收系数为1.3×10-8 cm-1·W·Hz-1/2。     

基于中红外量子级联激光器和石英增强光声光谱的CO超高灵敏度检测研究

采用石英增强光声光谱(QEPAS)技术对CO痕量气体展开检测研究. 为了实现超高灵敏度探测, 采用输出波长为4.6 μm的新颖中红外高功率分布反馈量子级联激光器为光源, 实现了对CO气体基频吸收带的激发与测量. 在优化了调制深度、气体压强和提高了CO分子的振动-转动弛豫速率后, 获得了1.95 ppbv的优异探测极限. 在分析检测结果的过程中, 讨论了能级寿命对信号强度的影响, 并对QEPAS信号强度的表达式进行了修正.     

多功能光致变色化合物

有机光致变色化合物是一种新型有机功能化合物,可广泛应用于光存储、光开关和光转换器件等领域,本文综述近几年来双光致变色化合物体系及具有荧光性能、磁性能等多功能光致变色化合物体系的研究进展,并对有机光致变色化合物的研究应用做了展望。     

光纤倏逝波型石英增强光声光谱技术

采用块状光学准直聚焦透镜组的传统石英增强光声光谱(QEPAS)技术存在体积难以缩减,结构稳定性不佳,无法适应空间狭小、振动复杂的特殊环境等缺点.基于此,将光纤倏逝波技术与QEPAS技术相结合,提出了一种新型微纳结构光纤QEPAS痕量气体检测技术.实验中,为了提高QEPAS系统信号幅值,优化了石英音叉与激光束的空间位置、激光波长调制深度,同时对比了两种不同共振频率的石英音叉,最终采用共振频率较低的30.720 kHz石英音叉作为声波探测元件,获得的检测极限为6.25×10~(-4)(体积分数),归一化噪声等效吸收系数为4.18×10~(-7)cm~(-1).W·Hz~(-1/2).     

Ni-Co@C-N催化剂的制备及其催化硝基芳烃还原偶联反应

以ZIF-67为前驱体,通过高温热解和乙二醇还原的方法制备了低成本的负载镍纳米粒子催化剂Ni-Co@C-N。研究了催化剂对硝基芳烃化合物合成相应氧化偶氮苯类化合物的催化性能,并讨论了碱及分散剂种类对催化剂结构与性能的影响。结果表明,碱性增强可以加快纳米粒子的成核速率,分散剂分子量增加则会限制纳米粒子的粒径增长。其中,由弱碱与低分子量分散剂制备的Ni-Co@C-N-4 对硝基芳烃还原具有良好的催化活性,原料的转化率和产率在反应30 min 后分别达到92.8%和89.3%,且循环实验表明Ni-Co@C-N-4具有良好的稳定性。     

Ni-Co@C-N催化剂的制备及其催化硝基芳烃还原偶联反应

以ZIF-67为前驱体,通过高温热解和乙二醇还原的方法制备了低成本的负载镍纳米粒子催化剂Ni-Co@C-N。研究了催化剂对硝基芳烃化合物合成相应氧化偶氮苯类化合物的催化性能,并讨论了碱及分散剂种类对催化剂结构与性能的影响。结果表明,碱性增强可以加快纳米粒子的成核速率,分散剂分子量增加则会限制纳米粒子的粒径增长。其中,由弱碱与低分子量分散剂制备的Ni-Co@C-N-4对硝基芳烃还原具有良好的催化活性,原料的转化率和产率在反应30 min后分别达到92.8%和89.3%,且循环实验表明Ni-Co@C-N-4具有良好的稳定性。     

石英增强光声光谱技术研究进展

石英增强光声光谱(QEPAS)技术是一种新颖的气体探测技术,具有体积小、灵敏度高等优点,是痕量气体检测技术的研究热点.本文对QEPAS技术的基本原理、发展历史及发展现状进行了综述,并对多种不同结构的QEPAS系统发展情况进行了介绍,最后对该技术的发展前景进行了展望.