实时磁性测试深入理解锂离子电池中的过渡金属催化作用

催化剂由于具有降低电化学过电位和改善动力学条件的能力,在各种储能器件中起着至关重要的作用.在锂离子电池中,首圈放电过程中形成的固体电解质界面膜,通常被认为是一旦形成就稳定不分解的.而在过渡金属的催化下,这种电解质分解衍生的聚合物凝胶状膜(PGF)能可逆地形成和分解.这种过渡金属催化机制可以进行催化储锂,即形成的PGF具有存储锂离子的能力,可提供额外的储锂容量,并且形成的PGF对枝晶的穿刺起到保护作用,提高锂离子电池的安全性.然而,由于锂离子电池中非常复杂的反应环境,常规测试手段很难对过渡金属的催化作用进行精准的表征.高精度测试技术的缺乏,限制了人们对催化机理的深入理解.过渡金属的磁性对价态和电子态密度高度敏感,所以在过渡金属催化过程中发生的电子转移会使其磁性发生相应的变化,这将催化与磁性紧密的联系在一起,使实时磁性测试成为研究过渡金属催化机理的有力工具.利用实时磁性测试可以精确地检测到催化过程中由电子转移产生的磁响应信号,从而对催化机理进行系统深入地研究.本文采用高精度的实时磁性测试技术对磁控溅射制备的氧化钴电极进行了测试,以得到关于锂离子电池中过渡金属催化的直接实验证据.磁控溅射制备的薄膜电极,没有导电添加剂和粘结剂的影响,尽可能地避免了其他因素对锂离子电池电化学反应过程的影响,更有利于对催化机理的深入研究.借助高精度的实时磁性测试,本文成功地检测到了在Co的催化作用下PGF的可逆形成和分解所引起的磁响应信号.此外,在不同的溅射气氛和溅射时间下,制备了一系列CoO/Co薄膜,系统研究了Co含量和薄膜厚度对催化性能的影响,得到了关于过渡族金属催化的更系统、更深入的认识.实时磁性测试结果表明,Co含量增加会使Co的催化作用增强,使催化过程中产生的磁响应信号变得更强.另外,电极厚度的降低可以提高催化储锂在电化学储锂中的占比,使得催化反应的磁响应信号变得更加明显.本文强调了实时磁性测试在催化领域研究中的重要性,加深了对过渡金属催化机理的认识,为设计基于催化储能的新型储能器件提供了关键的指导作用.     

新型Ru配合物三阶非线性光学性质的Z—扫描研究

通过Ｚ－扫描的实验方法测量了几种新型的Ｒｕ配合物在４６０ｎｍ处的三阶非线性折射率ｎ２和非线性吸收系数β,并由此计算出它们的三阶百线性系数Ｘ＾（３）,分析了分子结构对其三阶非线性光学性质的影响。     

光氧化还原碘盐引发阳离子固化的研究

合成了二苯基碘六氟磷酸盐光引发剂。研究了染料的种类和浓度对碘盐引发阳离子光固化速度的影响，用光致电子转移（光氧化还原）理论解释了这些光敏染料的光敏机理。     

三氧化钨/氧化银复合材料的水热法合成及其光催化降解性能研究

染料污染是水污染中最严重的问题之一,吸引了很多科学家的关注.人们尝试了很多方法去解决该问题,如化学氧化法、物理吸附法、光催化降解法和生物降解法等.与其他几种方法相比,光催化法有着低能耗、环保以及高效等优势.三氧化钨是常见的半导体材料,具有独特的光学性能,近年来受到了广泛的研究.本文以钨酸钠和硫脲为前驱体,通过水热法制备了三氧化钨/氧化银(WO_3/Ag_2O)复合材料,并用光催化降解亚甲基蓝来分析其光催化性能.通过X射线光电子能谱、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱等表征手段对样品的形貌、晶格结构和光催化的性能进行表征.氧化银的带宽为1.2 e V,对可见光很敏感,三氧化钨和氧化银的复合使材料在可见光下的光催化活性显著增强,在可见光下对亚甲基蓝染料的光降解率可以达到98%.实验结果表明,复合材料中的三氧化钨纳米棒为六方相,其平均直径约为200 nm,平均长度约为4μm.而复合材料中的氧化银纳米颗粒为六方相,附着在氧化钨纳米棒的表面,平均晶粒尺寸为20 nm.氧化银的存在为复合材料提供了更多的反应活性位点.相较于单一组分,复合材料在可见光下的光吸收度更高,这说明三氧化钨和氧化银的复合改变了材料的能带结构.研究发现,三氧化钨和氧化银之间形成的异质结构是其优良光催化性能的来源.此外,三氧化钨和氧化银复合材料还具有良好的催化稳定性和化学稳定性.本文结果表明,可以通过给宽带隙的半导体材料复合一些带隙合适的金属氧化物以提升其光催化活性.     

光在一维周期结构中的分布和局域化

运用传播矩阵对不同种类的一维周期结构(periodic structure, PS)中的光场分布和局域化进行了理论分析．结果表明: 当光以禁带频率入射到PS上时,绝大部分光被反射,在PS中是以衰减的驻波形式存在的．需要强调的是,当光以禁带带边频率入射时,光场在PS中有显著的局域化,在介质中引入适当的缺陷可以极大地增加这种局域化程度．另外,当光从掺杂有特定缺陷层的PS的左右两个不同界面入射时,可引起光场在PS中不同的分布,这对通过光的非线性调制实现的光学二极管非常有用.在线性吸收的PS中光强随光进入介质的厚度及消光系数的增加迅速衰减．     

紫尿酸显色分光光度法测定盐酸氯丙嗪片剂含量

建立了以紫尿酸为显色剂测定盐酸氯丙嗪的光度法。在弱酸性条件下,Fe(Ⅲ)被盐酸氯丙嗪定量还原成Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)在碱性条件下与紫尿酸反应形成不稳定的蓝色配阴离子,该配阴离子与盐酸氯丙嗪形成稳定的蓝色离子缔合物,该离子缔合物的最大吸收波长位于635 nm,其表观摩尔吸光系数ε=2.62×104 L/(mol·cm),盐酸氯丙嗪质量浓度在0.5~10.0 mg/L范围内与体系的吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 2。测定结果的相对标准偏差为1.02%~2.65%(n=5),加标回收率为91.0%~95.0%。该法灵敏度较高、选择性及重现性良好,可用于片剂中盐酸氯丙嗪含量的测定。     

二芳基碘weng氟硼酸盐的合成与环氧聚硅氧烷阳离子光固化的研究

合成了三种二芳基碘weng氟硼酸盐，并用ＩＲ，ＮＭＲ，紫外光谱及元素分析进行了结构表征，研究了它们引发环氧聚硅氧烷的阳离子光固化及光敏剂浓度、结构及促进剂等因素对光固化速度的影响。     

过氧化氢水溶液中过氧化氢含量分析的简便方法

用氧化还原滴定法测过氧化氢含量，是测定过氧化氢含量的经典方法，但存在着影响因素多，操作周期长，分析费时、费力的缺点。此法根据不同浓度的过氧化氢水溶液同一温度下的密度差别来分析过氧化氢水溶液中过氧化氢含量，分析了其可靠性，指出该方法具有准确、简便、易掌握的优点。     

一种双锂引发剂及一步法合成SBS

<正> 目前合成SBS的一般方法是以单锂烷基化合物,按二步法、三步法或偶合法进行,更简便的方法是用双锂引发剂一步法合成SBS。该方法基于苯乙烯、丁二烯彼此间竞聚率差别很大,将两种单体混在一起亦可进行嵌段共聚,与三步法或偶合法的差异是:在聚丁二烯嵌段两端存在着丁苯无规成份,文献称之为“tapered”SBS共聚物。