CO_2捕集炭膜的前驱体结构设计及性能

从分子结构设计出发,合成了一系列新型刚性、高自由体积的聚酰亚胺炭膜前驱体,并制备了炭膜.采用热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究了不同聚酰亚胺前驱体的热分解特性及在热解炭化过程中化学结构、微结构的变化规律;测试了所制备炭膜的气体分离性能.结果表明,前驱体的自由体积分数显著影响炭膜的气体分离性能;聚合物结构越具刚性,自由体积越大,所得炭膜结构越疏松,极微孔道尺寸越大,越有利于气体分子在炭膜极微孔道中的渗透、扩散与传输.其中,刚性大体积基团芴基、酚酞cardo基团和六氟异丙基的引入能有效破坏分子链间的堆积,提高聚合物的自由体积,所形成炭膜的结构较疏松,均表现出优异的气体渗透性和分离选择性,超越了Robeson上限,解决了传统炭膜气体渗透性能低的问题.特别是采用羟基官能化聚酰亚胺前驱体制备的炭膜在保持较高气体分离选择性的同时,CO_2气体的渗透性高达24770 Barrer(1 Barrer≈7.5×10-18m2·s-1·Pa-1),可实现对CO_2的有效分离和捕集,展现出良好的商业化应用前景.     

纳米/微米碳酸钙的结构表征和热分解行为

采用棕榈酸对纳米碳酸钙进行有机表面改性, 运用SEM﹑TEM、XRD、FTIR 及TG-DTG 对表面改性前后的纳米碳酸钙进行表征, 并与微米碳酸钙的微晶结构及热分解特性进行比较. FTIR 分析结果确证了棕榈酸与纳米碳酸钙表面是以化学键合和物理吸附方式相结合, 粒子表面存在羧基等有机官能团的红外吸收特征. 对比研究发现, 碳酸钙微晶纳米化后, 其红外V3特征吸收峰出现约35 cm-1 的蓝移现象, 并且明显窄化. 初步解释了纳米碳酸钙红外吸收峰蓝移的原因, 认为尺寸效应和晶体场效应是影响纳米碳酸钙红外光谱特征的主要因素. 微晶结构的变化使得纳米碳酸钙的热分解反应表现出反常特性, 热分解温度较微米碳酸钙下降了40.6 ℃.     

不同加速层材料对固态阴极射线发光的影响

在固态阴极射线发光中,过热电子碰撞激发有机材料而发光,因此加速层对电子的加速能力是影响器件发光亮度的关键因素之一.分别以SiO2和ZnO作为加速层.制备出两种固态阴极射线发光器件A:ITO/MEH-PPV/SiO2/Al和B:ITO/MEH-PPV/ZnO/Al.通过理论计算比较了电子从电极注入到加速层的隧穿电流密度以及SiO2层与ZnO层的电场强度,计算结果表明:在相同驱动电压下,SiO2作为电子加速层时隧穿电流的密度要大于ZnO层的隧穿电流的密度,并且SiO2层的电场强度比ZnO层的电场强度大.实验结果表明:SiO2作为加速层的器件的发光强度高于以ZnO为电子加速层器件的发光强度.     

用于蓝光(405nm)激光直写的聚乙烯醇/银纳米复合材料薄膜的制备

利用紫外光诱导还原金属前躯体硝酸银(AgNO3),直接在聚乙烯醇(PVA)薄膜中生长银纳米颗粒,成功制备出PVA/Ag纳米复合材料薄膜。利用紫外-可见吸收光谱分析了银离子浓度、紫外光辐照功率和辐照时间对薄膜光谱的影响趋势。通过优化硝酸银浓度、辐照条件来调节薄膜中银纳米颗粒的尺寸和空间分布密度,成功地将此复合薄膜的等离子共振吸收峰位调节为406nm,并用于蓝光(405nm)激光直写光刻。扫描电子显微镜(SEM)观察表明,该材料中纳米颗粒分布均匀,粒径分布较窄;X射线光电子谱(XPS)证实了合成的纳米颗粒为单质银;原子力显微镜(AFM)分析显示薄膜光刻后获得了表面清晰、光滑、规整的图形。     

纸张涂料用纳米CaCO3表面改性的研究

利用铝锆偶联剂对纳米CaCO₃进行表面改性。采用红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)、热分析(TG-DTG)对改性前后的纳米CaCO₃进行了表征。通过透射电镜(TEM)、粒度分析、吸油值、比表面积及静滴接触角等实验对纳米CaCO₃的表面改性效果进行评价。红外光谱分析表明，偶联剂以化学键合的方式在纳米CaCO₃的表面形成化学吸附。TEM及粒度分析结果显示，未改性纳米CaCO₃存在严重的团聚现象，而改性后纳米CaCO₃的分散性有很大改善。经表面改性，水滴在纳米CaCO₃粉体压片表面静滴接触角变大，改性纳米CaCO₃同时具有亲水性和亲油性，能够较好地分散在水和有机相中。将改性前后的纳米CaCO₃分别加入到纸张涂料体系中，制得纳米CaCO₃复合纸张涂料。涂料流变实验表明，经铝锆偶联剂表面改性的纳米CaCO₃制得的复合纸张涂料具有较高的动态弹性模量和粘性模量。     

活性层厚度对体异质结聚合物太阳能电池性能的影响

制备了MEH-PPV(poly[2-methoxy-5-(2′-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene])和PCBM (1-(3-mehyloxycarbonyl)propy1-phenyl[6,6]C₆₁)共混体系的聚合物太阳能电池。通过改变MEH-PPV∶PCBM(质量比为1∶4)混合溶液的浓度及旋涂时的转速来改变活性层的厚度,研究了器件性能随活性层厚度的变化。当旋涂速率小于4 000 r·min-1时随着厚度的减小,开路电压没有明显的变化,基本在0.8 V左右,但短路电流呈现单调上升的趋势,填充因子略有下降。当旋涂速率大于5 000 r·min-1时,开路电压和短路电流都开始下降。其中,开路电压从5 000 r·min-1时的0.78 V下降到8 000 r·min-1时的0.67 V,短路电流更是从5 000 r·min-1时的3.96 mA·cm-2下降到8 000 r·min-1 时的1.76 mA·cm-2。短路电流受光吸收和载流子传输两方面的共同影响,而活性层厚度的变化使得这两方面的影响产生相悖的效果。活性层越厚,光生激子数越多,但同时内建电场变弱,而且激子解离后得到的载流子传输到相应电极的距离越长,载流子被电极收集的概率减小。开路电压的降低则源于激子在MEH-PPV和PCBM与相应电极界面处解离比重的增加。     

钒氧配合物的合成、结构、性质及其细胞毒作用

钒氧配合物的合成、结构、性质及其细胞毒作用;钒氧配合物;三聚吡唑硼酸盐;细胞毒作用     

热致刚性膜材料的合成与气体分离性能研究

以丙酮为溶剂,将9,9-双(4-羟基苯基)芴(BHF)于室温下进行硝化反应得到二硝基化合物9,9-双(3-硝基-4-羟基苯基)芴,再经Pd/C-水合肼还原得到9,9-双(3-氨基-4-羟基苯基)芴(BAHF).采用上述二胺单体BAHF、与9,9-双(4-氨基苯基)芴(BAF)和六氟二酐(6FDA)通过低温溶液缩聚反应制备出一种含酚羟基的共聚聚酰胺酸溶液,经热酰亚胺化和热致重排反应得到共聚聚酰亚胺(CPI)和聚(酰亚胺-苯并恶唑)(PIPBO)热致刚性膜材料.采用核磁(NMR)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)和气体渗透性能测试等手段对所制得膜材料的结构、热性能和气体分离性能进行表征.研究结果表明,所制得的热致刚性膜主要表现出非晶结构,为无规共聚物,其Tg为340℃.随热处理温度升高,热致刚性膜的气体渗透性逐渐增加,450℃制得的热致刚性膜对O_2、N_2、H_2、CH_4和CO_2的渗透通量分别达到229.03、53.26、1497.35、33.52和818.76 Barrer.     

甲基键合硅胶荧光反相薄层板的研制及其性能

近年来,国外陆续推出各类键合硅胶荧光反相薄层板,但价格昂贵,技术多属专利,目前国内尚无厂家生产。 我们曾用预制板与硅烷化试剂反应,制备了多种键合反相板,但由于用荧光预制板与硅烷化试剂反应时,涂层表面的荧光被覆盖,因而不能用该法制备荧光板。本文采用甲基键合硅胶和荧光粉,以丙烯酸酯类为粘合剂,制成荧光键合薄层板。对板的各项性能进行了考察,结果表明该板分离性能良好,有实用价值。     

Influence of small-molecule material on performance of polymer solar cells based on MEH-PPV:PCBM blend

In this work,the influence of a small-molecule material,tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq 3),on bulk het-erojunction (BHJ) polymer solar cells (PSCs) is investigated in devices based on the blend of poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) and [6,6]-phenyl-C 61-butyric acid methyl ester (PCBM).By dop-ing Alq 3 into MEH-PPV:PCBM solution,the number of MEH-PPV excitons can be effectively increased due to the energy transfer from Alq 3 to MEH-PPV,which probably induces the increase of photocurrent generated by excitons dissociation.However,the low carrier mobility of Alq 3 is detrimental to the efficient charge transport,thereby blocking the charge collection by the respective electrodes.The balance between photon absorption and charge transport in the active layer plays a key role in the performance of PSCs.For the case of 5 wt.% Alq 3 doping,the device performance is deteriorated rather than improved as compared with that of the undoped device.On the other hand,we adopt Alq 3 as a buffer layer instead of commonly used LiF.All the photovoltaic parameters are improved,yielding an 80% increase in power conversion efficiency (PCE) at the optimum thickness (1 nm) as compared with that of the device without any buffer layer.Even for the 5 wt.% Alq 3 doped device,the PCE has a slight enhancement compared with that of the standard device after modification with 1 nm (or 2 nm) thermally evaporated Alq 3.The performance deterioration of Alq 3-doped devices can be explained by the low solubility of Alq 3,which probably deteriorates the bicontinuous D-A network morphology;while the performance improvement of the devices with Alq 3 as a buffer layer is attributed to the increased light harvesting,as well as blocking the hole leakage from MEH-PPV to the aluminum (Al) electrode due to the lower highest occupied molecular orbital (HOMO) level of Alq 3 compared with that of MEH-PPV.