二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

利用溶胶凝胶法制备了金纳米棒(GNR)与TiO₂的核壳结构复合材料--GNR@TiO₂,粒径为200 nm左右。 经水热晶化后的材料粒径为300 nm左右,GNR形貌和局域表面等离子共振(LSPR)峰保持稳定,其外边包裹着树枝状的锐钛矿相TiO₂壳层。 采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱、光催化制氢性能等技术手段测试表征了样品的结构及性能。 结果表明,晶化后的GNR@TiO₂在可见光范围内制氢速率为31.0 μmol/(g·h),相较与晶化前7.3 μmol/(g·h)得到了明显提升。 最后结合实验结果和时域有限差分(FDTD)分析了催化产氢机理:LSPR促进了可见光吸收,锐钛矿TiO₂对电场的增强促进了光生电子-空穴分离,同时晶化后的TiO₂壳层疏松多介孔,增加了活性位点,有利于传质。     

负载无定型钌纳米簇的原子级钴掺杂一维碳纳米笼增强析氢催化性能

析氢反应是电解水产制氢的关键反应之一.在碱性条件下,由于催化剂表面与反应过程中产生的氧物种、氢物种与催化剂的吸附未处于最佳状态,析氢反应动力学往往比较缓慢,比在酸性条件下慢2-3个数量级.目前,铂基纳米催化剂被认为是最优的析氢催化剂,但因价格昂贵、稳定性较差,限制了其在电解水器件上的大规模应用.因此,设计一种价格较为低廉、活性高和稳定性好的碱性析氢催化剂尤为必要.钌作为铂族金属之一,其价格约为铂的三分之一,但其与氢的结合能却与铂类似.因此,钌基催化剂被认为是有望替代铂作为析氢催化剂.本文结合模板法、静电纺丝和碳化热解策略构筑了一种负载无定型钌纳米簇的原子级钴掺杂一维碳纳米笼催化剂,有效提升了碱性条件下析氢反应性能.该催化剂具有较高的比表面积,丰富的缺陷结构,原子级分散的金属Co掺杂以及无定型钌纳米簇结构,并在碱性条件下催化析氢反应时,表现出了低起始过电位,低Tafel斜率(62 mV dec^-1)和高稳定性.X射线衍射(XRD)结果表明,该催化剂中钌和钴以无定型形式存在.选区电子衍射结果表明了无定型结构的存在,并且钌以纳米簇形式存在,其平均粒径为1.48 nm.X射线光电子能谱结果表明该催化剂含有较高的氮掺杂,拉曼光谱证明了其存在碳缺陷结构.进一步通过X射线近边吸收谱和扩展边精细结构谱研究了钌和钴的配位环境,结果发现,钌带轻微正电荷,并且存在Ru-Ru键;钴带正电荷,价态介于0与+2价之间,其主要与N配位.在1 mol/L氢氧化钾电解液中,该杂化催化剂的电催化活性明显高于没有钴掺杂的催化剂以及商业化铂/碳催化剂.在电流密度为10 mA cm^-2时,过电位仅为40 mV,在过电位为100 mV时,该催化剂的质量催化活性达到了3.77 mAμg_Ru^-1,远超商业化铂/碳(2.01 mAμg_Ru^-1)和钌/碳(1.66 mAμg_Ru^-1).该催化剂也表现出了优异的析氢催化稳定性,5000圈循环后,10 mA cm^-2下的过电位仅增加了2 mV,在恒电流测试中,10 h后电位仅下降了95 mV.     

两个■~∞-空间单位球面间非满等距算子的讨论及其应用

该文给出了单位球面间等距算子在非满情况下的一些性质,以及在这种情况下算子值域空间的一些结构特征,并由此得出从c_0(Γ)到■~∞-空间单位球面之间非满等距算子能够延拓的充要条件。     

石英光纤受γ射线辐照实验

阐述了有机包层和石英包层的石英光纤受辐照的结果,从实验中我们发现低剂量的辐照使光纤的透过率有所上升,简单地分析了其机理,同时阐述了其他中高剂量的光纤辐照结果,得到了一些有益的结论。     

图像比色法测定有色溶液

根据溶液中有色物质颜色值与其质量浓度成正比的原理及数字图像红绿蓝色彩模式,通过采集样品溶液的图像信息,采用图像比色法对有色溶液进行定量分析。以蓝色硫酸铜溶液为研究对象,在实验箱内采集图像和建立统计回归模型。结果表明:方法测量误差为5%,线性范围为10.0~50.0g·L-1,相关系数大于0.990。     

图像比色法快速检测土壤中三硝基甲苯

建立了定量分析土壤中TNT的图像比色方法。通过建立溶液数字图像RGB值与溶液浓度间的线性关系,实现了对TNT溶液的定量分析。方法线性范围达到1~80 mg/L,检出限为0.39±0.05 mg/L,定量限为1.32±0.18 mg/L,达到光谱方法定量分析水平。对TNT丙酮溶液以及土壤中的TNT进行了定量分析,结果表明:图像比色法分析土壤中TNT是一种简易、快速、准确、经济的分析方法,在爆炸现场以及环境案件中现场快速检测TNT有着应用前景。     

不同合成方法对杂萘联苯结构共聚芳醚腈结构和性能的影响

以联苯二酚(BP)和2,6-二氟苯甲腈(DFBN)为原料通过假高稀释的方式合成了2,2'-[[1,1'-联苯]-4,4'-二氧基]二[6-氟-苯腈]单体,进而与4-(4-羟基-苯基)-2H-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)进行亲核取代逐步聚合反应,制得类似交替结构的共聚芳醚腈a-PPBEN.以BP、DHPZ和DFBN通过一步加料的方式,聚合得到无规共聚芳醚腈r-PPBEN.GPC结果表明,两种聚合方法均得到高分子量聚合物.利用红外、核磁、质谱、元素分析等手段对其结构进行了表征,结果与设计一致.DSC、TGA、DMA等测试表明,a-PPBEN比r-PPBEN具有更好的热稳定性,更高的玻璃化转变温度和更高的储能模量.偏光显微镜、XRD等测试表明,r-PPBEN有部分结晶,a-PPBEN则完全为无定型结构.扭曲非共平面的二氮杂萘酮结构的引入改善了聚合物的溶解性能,两种聚合物均能在常温下溶解于多种极性非质子溶剂.     

畸变钙钛矿结构的晶体定向转换方法与应用

钙钛矿结构的复杂氧化物因其丰富的物理性能而成为研究热点。本文选取了SrTiO3、BiFeO3、NdGaO3三种钙钛矿结构的氧化物材料,运用透射电镜、JEMS软件模拟等方法研究其晶体结构转换关系。通过对正交、菱方畸变的钙钛矿结构进行立方定向转换的具体方法做理论推导,得到了三种定向之间的转换矩阵,并结合电子衍射、模拟、高分辨像验证了推导结果。我们的研究为畸变钙钛矿结构材料统一为等效立方晶胞讨论提供了依据。     

波洛克滴画的流体力学分析

译者点评波洛克以在帆布上随意泼溅颜料、洒出流线的技艺著称.他在1947年发明滴画画法,直接将画布挂在粗糙的墙上,或放在地板上,用短棒、修平刀、小刀、以及滴淌的颜料或搅和着沙子的厚重涂料、碎玻璃和其他与绘画无关的东西作画.在作画过程中,他不刻意画什么,只在画完后,根据需要剪裁,绷到画框上去.这种创作有别于杂乱无章的涂鸦之作,融入了自然的效果,蕴藏着某种特殊的吸引力,数学家和物理学家曾从分形的角度研究过这些作品,认为它们的神秘美感缘于它们与自然界中的许多事物一样,符合分形法则.人类的指纹、贝壳上