微波辅助合成石墨烯/氧化镍复合材料及其表征

本文通过微波辅助的方法,快速而有效地在热膨胀石墨烯(RG)的缺陷上原位合成氧化镍纳米颗粒,形成石墨烯/氧化镍复合材料(RG/NiO)。利用X-射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman),傅里叶变换红外(FTIR),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),热重-差热(TGA-DSC)对所制备样品的结构、形貌和NiO含量在复合材料中的含量进行表征。结果表明,热膨胀石墨烯层数约7~8层,层间距约为0.35nm,缺陷多,在水热和微波处理后抗氧化性明显变差。复合材料中氧化镍颗粒平均粒径为25nm,均匀而密集地分散在石墨烯平面上,同时在复合材料中的含量为19.8%。     

三嗪类化合物的合成及其产酸性能研究

合成了一系列的三嗪类光生酸剂1a—1e,确定了它们的结构,并对1e在乙腈溶剂中365和405nm光下的曝光分解产酸性能进行了初步的定量研究.结果表明,在测定浓度范围内分解量子产率和产酸量子产率基本上都不随浓度的变化而变化,在405nm光下比在365nm光下有更高的分解和产酸量子效率.有关这类化合物的光生酸性能与曝光波长的关系正在进一步研究中.     

新型锍鎓盐类光生酸剂的合成及产酸性能研究

成功合成了两种新型锍鎓盐类光生酸剂,其结构经¹1HNMR和MS分析确认,并对其基本物性及在405、365nm光下乙腈溶液中的分解及产酸性能进行了研究,通过计算得出了分解及产酸量子产率.结果表明,两种化合物有较高的热分解温度和在常用有机溶剂中有较好的溶解性;在405nm光源下,4-(9′-苯基蒽基)苯基三氟甲磺酸锍鎓盐(PAGS1)和4-(4′-N,N-二乙基-1′-苯乙烯基)苯基三氟甲磺酸锍鎓盐(PAGS2)的分解量子产率分别为10%和15%,产酸量子产率为8.1%和13%;但在365nm光源下,分解及产酸量子产率均很低,说明两种光生酸剂对于405nm波长的光较敏感,适宜作为405nm光源下的光生酸剂.     

镁热还原气相法白炭黑制备纳米硅及其电化学性能

以气相法白炭黑(FS)为Si前驱体,通过镁热还原工艺和对获得的NPs-Si进行SiOx和C复合包覆,制备出NPs-Si@SiOx@C纳米复合结构,将其用作锂电池负极进行电化学性能测试。研究结果表明:镁热还原过程分两步进行,即SiO_2与Mg先生成Mg2Si中间相,Mg2Si继续与SiO_2反应生成Si的反应路径;根据此规律镁热还原气相法白炭黑的Si转化率达87.9%。电化学性能测试中NPs-Si@SiOx@C负极在2.0 A·g-1的电流密度下有1 300 mAh·g-1的容量平台,1 000次循环后的放电比容量为964.2mAh·g-1,容量保持率达75%。     

颗粒气体团簇行为实验研究

颗粒体系由于非弹性碰撞和摩擦等内秉的能量耗散特性,由宏观粒子形成的颗粒气体体系经常会有局部凝聚现象,这是颗粒气体体系与分子气体体系的最大区别之一.理解和预测这一现象的发生将有助于人们对远离平衡态体系的复杂现象,如有序结构、斑图和团簇形成的认知.这种局部凝聚现象可以类比于分子气体中亚稳分解形成的液滴,将气液相分离用于解释和寻求局部凝聚现象的此模型得到了分子动力学模拟的校验.但是实验的校验却由于宏观粒子运动受重力作用的影响难以在实验室中实现.作为实践十号卫星的前期实验,本文利用国家微重力实验室落塔装置,以水平激振装有不同尺寸和数目的颗粒样品,在短时微重力条件下,成功观察到颗粒气体团簇的形成;并将实验结果与颗粒气体类范德瓦耳斯气体分子相分离模型对比,由形成团簇样品的颗粒数密度条件,来实验确定了所选颗粒的恢复系数,得到直径为0.5 mm的钛珠颗粒的恢复系数在0.6—0.8之间,直径为1 mm的钛珠颗粒的恢复系数约为0.8,直径为2.5 mm的钛珠颗粒的恢复系数应大于0.8.     

405 nm成像体系用三嗪类光生酸剂的制备、性质和应用研究

制备了5种三氯甲基取代的三嗪类光生酸化合物,其结构经1HNMR、IR等分析确认,分别考察了它们在有机溶剂中的溶解性,通过TG测定确定了其热分解性能,并测定了它们的紫外可见吸收光谱,以及对在405、365 nm光源下的光分解及产酸性能进行了研究.成像实验表明,它们可用于405 nm的成像组成物中.     

颗粒固体应力转向比的光弹法探测

利用压敏双折射光学特性材料,实验测量了在自然堆积和密堆积两种制样方式下颗粒仓轴向荷载在仓壁上随深度的分布.发现在填充颗粒总质量相同、容器不变的情况下,颗粒仓轴向荷载在仓壁上的分布不随颗粒深度单调变化,而是随深度呈单峰结构,数值模拟与实验观察定性符合,并且发现峰值依赖于荷载大小和样品的制备方式.另外,我们也测量了在不同填充高度下的颗粒底部平均应力随轴向荷载的变化,将其与边壁应力对比,得到颗粒体系不同深度处的转向比.     

颗粒样品形变对声波传播影响的实验探究

为了更好地理解颗粒间接触结构的变化对通过颗粒介质中的声波的影响,本文利用单轴压缩实验,通过一系列增加的轴向压力使样品塑性应变不断增大,这在颗粒尺度上对应于颗粒间接触结构的改变.我们测量了此过程中通过颗粒样品的声波变化,结果表明颗粒体系内接触结构的变化对声波波形中的非相干波部分和频率有明显的影响,并且在样品接触结构变化的初始阶段声速是偏离有效介质理论的预测的.     

含氮杂环化合物的固相光化学

本文研究了含氮杂环化合物同尿嘧啶醛、芳香醛酮、稠环化合物的固相光化学反应, 得到与液相光化学反应不同的结果。合成了十九种新化合物, 它们的结构由IR, ^1H NMR, MS和元素分析确定。用光谱方法表征了混晶的性质。X射线粉未衍射和差热分析表明, 吲哚同萘, 咔唑同蒽的混晶, 形成了分子化合物。对反应机理进行了初步探讨。