温度对掺杂球形Ni(OH)_2质子扩散的影响

应用微电极恒电位阶跃法研究了在Ni(OH) 2 电极的阳极及阴极过程反应中 ,温度对球形Ni(OH) 2 的质子扩散系数和表观扩散活化能的影响 .研究表明 ,于Ni(OH) 2 中掺杂Co和Co +Zn后可降低其阳极和阴极过程的表观扩散活化能 ,增大质子扩散系数 ,掺Co的效果更加明显 ,而掺Zn则增大表观扩散活化能 ,降低了扩散系数 .这说明前者的掺入其作用是降低了质子扩散阻力使电极的反应活性增加、而后者的掺入则是增大了质子的扩散阻力而使电极反应活性降低 .     

利用湿法反应制备的LiV3O8的锂离子扩散特性

利用V2O5•nH2O湿凝胶和Li2CO3作原料,通过溶液反应和低温焙烧的方法合成了用于锂离子电池正极的LiV3O8.对其前驱体和产品分别进行DTA-TG、XRD表征.LiV3O8用作锂离子电池正极的电化学性能利用恒电流充放电测试进行研究.实验表明活性材料LiV3O8具有较高的充放容量和良好的循环性能.LiV3O8电极的锂离子化学扩散系数由恒电位间歇滴定技术(PITT)来确定，其值依据Li1＋xV3O8中x值的不同在10－8～10－10 cm2•s－1的变化范围内.获得的锂离子的扩散活化能为：Ea=25～42 kJ•mol－1(x=0.18～2.5).认为锂离子扩散的最大活化能是由锂离子在Li4V3O8相中的扩散决定的.     

锂离子电池的电化学阻抗谱分析

电化学阻抗谱(EIS)是研究电极/电解质界面发生的电化学过程的最有力工具之一,广泛应用于研究锂离子在锂离子电池嵌合物电极活性材料中的嵌入和脱出过程。本文从分析嵌合物电极的EIS谱特征入手,探讨了电化学阻抗谱中各时间常数的归属问题,重点讨论了与锂离子嵌脱过程相关的动力学参数,如电荷传递电阻、活性材料的电子电阻、扩散以及锂离子扩散迁移通过固体电解质相界面膜(SEI膜)的电阻等,对电极极化电位和温度的依赖关系。     

Li3V2(PO4)3电极过程及其锂离子脱嵌动力学研究(Ⅰ)

采用溶胶凝胶法合成了Nasicon化合物Li3V2(PO4)3,采用X射线衍射(XRD)对产品进行了物相分析.采用充放电测试,循环伏安(CV)研究了化合物的电化学性能和锂离子的脱嵌过程,计算出Li+在固相中的扩散系数(10-8 cm2·s-1);采用交流阻抗测试(EIS)研究了Li3V2(PO4)3的电极过程;对两种类型的阻抗图谱提出不同等效电路模型并对结果进行了拟合;研究了Li3V2(PO4)3电极过程动力学以及新鲜电极界面在充放电过程中的变化特性.     

5 V锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4的合成与Li+在材料中的扩散性能

使用草酸盐共沉淀法合成了5 V正极材料LiNi0.5Mn1.5O4,研究了不同温度下合成的材料结构形貌与电化学性能之间的关系。结果表明,在900℃下合成的样品电化学性能最好,可逆放电容量达到133.0 mAh?g-1,经30周循环后,容量仍然保持在132.2 mAh?g-1,容量保持率高达99.4%。使用恒电位间歇滴定法(PITT)测定了锂离子在LiNi0.5Mn1.5O4材料中的扩散系数。结果表明,在LiNi0.5Mn1.5O4材料放电过程中,在不同电位嵌锂量不同,发生反应的氧化还原电对也不同,锂离子的扩散系数在不同的电位下也会有差别,扩散系数在10e-10 cm2?s-1~10e-11 cm2?s-1范围内变     

顺、反丁烯二酸在铅电极上的电还原特性

采用循环伏安、计时电量及电化学阻抗等方法, 研究了顺、反丁烯二酸在铅电极上的电化学还原行为, 获取了传递系数、表观活化能和扩散系数等动力学参数, 并讨论了电化学还原机理. 结果表明, 顺、反丁烯二酸在铅电极上的电还原过程均为二电子不可逆反应, 扩散过程是速率控制步骤; 反丁烯二酸(FA)的还原电位要比顺丁烯二酸(MA)高约0.1 V, 较顺丁烯二酸难还原; 0.04 mol·L-1顺、反丁烯二酸在0.1 mol·L-1硫酸介质中的扩散系数分别为7.96×10^-6和6.72×10^-6 cm2·s-1. 电化学阻抗研究表明, 在铅电极上顺丁烯二酸较反丁烯二酸有更好的反应活性, 在较低偏置电压下FA和MA的电化学还原过程受电子转移控制, 随着偏置电压的增加, 逐渐转变为扩散控制. 顺丁烯二酸和反顺丁烯二酸的不同空间结构, 使顺、反丁烯二酸在铅电极表面电还原行为存在差异.     

Ag掺杂LiFePO_4/C正极材料的结构及电化学性能

用真空固相反应与液相还原结合的方法,合成了锂离子电池正极材料——金属银掺杂的覆碳磷酸铁锂(LiFePO4/Ag/C),用X射线衍射、扫描电镜、循环伏安、交流阻抗等技术研究其结构、形貌及电化学性能。结果表明,该正极材料为橄榄石型晶体、类球形颗粒(粒径范围约为0.5~2.0μm);Ag掺杂能使合成的LiFePO4颗粒粒径更小、分布更均匀,有效地提高其电化学循环性能;LiFePO4/Ag/C电极0.1C倍率充放的首次放电比容量为138.2mAh/g,50次循环的放电比容量为130.1mAh/g,最高放电比容量为148.3mAh/g;LiFePO4/Ag/C正极材料具有良好的锂离子传导性能,其锂离子扩散系数(DLi+)为8.94×10-15cm2/s。     

恒压-恒流充电容量比值法测定石墨电极中的锂离子扩散系数

通过球形扩散模型推导了恒压-恒流充电容量比(简称RPG)与石墨电极中锂离子固相扩散系数的关系,给出了一种测量锂离子在石墨负极中固相扩散系数的新方法即RPG法.理论结果表明固相扩散系数D与RPG值q,颗粒半径R和恒流充电时间tG有关.当q ≤ 0.5时,其关系式可通过最小方差线性化拟合为D=R2/(15.36qtG) (q ≤ 0.5).实验结果表明,RPG法具有非常好的重现性,不同恒流充电电流和时间下测得1.5 V(vs Li/Li＋)的锂离子固相扩散系数值均在1.060×10－10 cm2•s－1左右.采用RPG法对石墨电极在1.0～2.5 V(vs Li/Li＋)高电压区的锂离子固相扩散系数进行了测试,结果表明在1.0～2.5 V的高电压区,随着电压的升高,D值从4.292×10－10 cm2•s－1减小到1.219×10－11 cm2•s－1.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的结构与电化学性能的研究

利用固相法和球化工艺合成了橄榄石型LiFePO4粉体.该粉体由直径为10-15μm的团簇体组成.以合成材料为正极的锂离子电池的循环伏安特性表明,在循环过程中,锂离子插入和脱出具有单一的可逆机制.在不同温度下,材料的交流复阻抗谱表明,随着温度的升高,电池电化学阻抗明显减小.充放电测试结果表明,在17mA/cm2的电流密度下,材料工作电压平稳,电极极化效应较小,容量接近其理论值.在170mA/cm2的电流密度下,电池容量没有明显的减小趋势,而在170mA/cm2电流密度以上时,电池容量迅速降低,且电极极化效应比较显著.经过较大的电流密度测试后,材料在小电流密度下仍然保持着接近理论容量的循环容量.     

铕-二茂铁衍生物配合物修饰电极的电化学行为

研究了影响铕 二茂铁衍生物配合物薄膜修饰电极伏安性质的各种因素 ,讨论了薄膜电极的电荷传递过程。在LiClO4 和甘氨酸底液中 ,在 0～ 0 8V(vs.SCE)电位范围内可观察到修饰电极的氧化还原峰 ,薄膜修饰电极在底液中是一种薄层扩散过程 ,用计时库仑法测得其表观扩散系数为 2 1× 1 0 - 10 cm2 ·s- 1。溶液平衡离子的水合半径大小、离子强度、溶剂对薄膜的溶胀性质以及薄膜的厚度是影响薄膜修饰电极伏安性质的主要因素。同时测定了电极反应的表观速率常数ks 为 6 7× 1 0 - 1s- 1。     

Sc~(3+)掺杂LiMn_xSc_(1-x)O_2材料的合成及电化学性能研究

采用水热反应的方法,以LiOH·H_2O,MnOOH和Sc_2O_3为原料,合成了一系列Sc~(3+)掺杂的锂离子电池正极材料LiSc_xMn_(1-x)O_2(x=0.01,0.02,0.03,0.05).利用X射线衍射和X光电子能谱测试研究了材料的结构和元素的化学状态.掺杂后的LiSc_xMn_(1-x)O_2材料仍保持正交相结构.电化学测试结果表明,掺杂后材料表现出较好的电化学性能,Sc~(3+)的掺入使材料的循环稳定性能大幅度提高,掺杂量为2%时LiMn_(0.981)Sc_(0.019)O_2材料的初次放电容量为140.5 mAh·g~(-1),60次循环后放电容量高达169.6 mAJl·g-.,远高于未掺杂的LiMnO_2材料的放电容量107.7 mAh·g~(-1).这种提高源于Sc~(3+)的加入,很好地起到了稳定晶体结构、有效抑制Jahn-Teller效应的作用.电化学阻抗测试结果表明,Sc~(3+)的掺人能改善材料的导电性能.     

单斜层状结构锂离子电池正极材料LiY_xMn_(1-x)O_2的合成及其电化学性能

以Na2CO3、(CH3CO2)2Mn.4H2O、Y2O3和CH3COOLi.2H2O为原料,采用高温固相法经过2次灼烧和水热离子交换法得到一系列钇掺杂的LiMn1-xYxO2(x:0.01,0.02,0.03,0.05)化合物。通过XRD、XPS、循环伏安及恒电流充放电测试技术,研究了钇掺杂离子对合成正极材料结构及电化学性能的影响。结果表明,所得产物均具有单斜层状结构。合适的钇掺杂可以起到扩展锂离子脱嵌通道和稳定骨架结构的作用,钇离子的引入部分取代原有的三价锰离子,由于钇离子的离子半径较三价锰离子大,因此稀土掺杂锰酸锂材料的晶胞参数比未掺杂材料大,在一定程度上扩充了锂离子迁移的三维通道,更有利于锂离子的嵌入与脱嵌,提高单斜层状LiMnO2材料的电化学循环可逆性及循环稳定性。通过对所得化合物进行了钇掺杂量及电化学性能的研究,得到性能比较优良的LiY0.021Mn0.979O2化合物,其首次放电比容量为125.7mA.h/g,100次循环以后,放电比容量达212.1mA.h/g,远高于未掺杂材料的放电容量138mA.h/g。交流阻抗测试结果表明,Y3+的掺入能降低材料的电化学反应阻抗和提高材料中Li+的扩散能力。     

层状LiMnO2的溶胶凝胶法合成及其改性

采用溶胶凝胶法合成了锂离子电池正极材料层状锰酸锂(o-L iMnO2),并对其进行了N i2+掺杂改性研究,优化了层状L iMnO2的合成路径及制备条件.采用XRD、充放电实验和交流阻抗测试方法研究了N i2+的掺入对o-L iMnO2充放电容量的影响.结果表明N i2+的掺入明显提高了锰酸锂的放电比容量和循环性能,抑制了循环过程中电池阻抗的增加.     

用N2O-C2H2火焰原子吸收光谱法测定不锈钢材料中钛

采用了N2O-C2H2火焰原子吸收光谱法测定不锈钢材料中钛．介绍钛的最佳测定条件以及线性范围的浓度．在样品测定中对干扰因素进行了综合考虑．实验表明：该方法灵敏度高、干扰小、选择性好、操作简便、容易掌握、分析周期短等优点．测定样品钛1．0～60．0mg／L时，其相对标准偏差均小于1．0％(n=6)．标准加入回收率均为97．00-100．0％(n=6)之间．该方法用于不锈钢材料中钛的测定，结果满意。     

氨丙基官能化SBA-15介孔分子筛的合成及催化性能的研究

以氨丙基-三乙氧基硅烷为有机硅源，采用共价接枝法，合成了杂化NH2-CH2-CH2-CH2-SBA-15介孔分子筛，并用于催化苯甲醛与氰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应．反应结果表明，除个别有机基团负载量较高的样品外，该催化剂对Knoevenagel缩合反应有很高的催化活性，反应75min后，苯甲醛的转化率可以达到80％以上．此外，还考察了反应温度、溶剂、反应物配比和催化剂用量对反应活性的影响，以及催化剂的重复使用情况．结果表明，反应可以在低于75℃的温和条件下进行；有明显的溶剂效应；氰乙酸乙酯／苯甲醛的摩尔比太高不利于反应的进行；反应活性不仅与催化剂上氨丙基活性中心的密度有关，而且与杂化分子筛的比表面积、孔径和孔容大小有关．催化剂在重复使用三次时，苯甲醛的转化率仍可达到60％以上．     

Difluoromethylation of 2-Hydroxychalcones Using Sodium 2-Chloro-2,2-difluoroacetate as Difluoromethylating Agent

Difluoromethylation of 2-hydroxychalcones using sodium 2-chloro-2,2-difluoroacetate as the difluoro-methylating agent was developed. Under facile conditions, a wide range of aryl difluoromethyl ethers were obtained in yields of 36%-80%. It is noteworthy that the new addition products, 2,2-difluoro-2H-benzofuran derivatives, were also synthesized in the reactions. The yield of 2,2-difluoro-2H-benzofuran derivative could be up to 35% when 3-methyl-2-hydroxychalcone was used as the reactant. A plausible reaction mechanism was proposed.     

基于清洁氧源的金属卟啉配合物仿生催化氧化研究进展

细胞色素P-450是光面内质网上的一类含铁的膜整合蛋白, 其核心结构是铁卟啉配合物, 它是生命体中P-450酶系的末端氧化酶[1]. 金属卟啉配合物作为细胞色素P-450酶活性中心的类似物, 因其能够在温和条件下, 高活性、高选择性地催化烃类、醇类等有机底物的氧化, 而受到人们的广泛关注[2].     

ZrO2-TiO2-CeO2的制备及其在NH3选择性催化还原NO中的应用

采用共沉淀法制备了载体材料TiO2、ZrO2-TiO2及ZrO2-TiO2-CeO2, 并利用X射线衍射(XRD)实验、比表面积测定(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)、储氧性能测定(OSC)及程序升温还原(H2-TPR)等方法对三种载体材料进行了表征. 结果表明, ZrO2-TiO2-CeO2具有较多的表面强酸位, 并具有一定的储氧性能和较强的氧化还原性能. 以三种材料为载体, 制备了质量分数分别为1%、9%的V2O5、WO3的整体式催化剂. 研究了三种催化剂在富氧条件下用NH3选择性催化还原NO的催化性能. 结果表明, 以ZrO2-TiO2-CeO2为载体的催化剂在反应空速为10000 h-1, 275 ℃时, NO的转化率接近100%, 具有最好的催化活性,并有良好的应用前景。     

Transformation of Phosphaalkynes into 1H- and 2H-Phosphirenes1

Abstract

The 2H-phosphirene 4 is synthesized from the spirocyclic 3H-1,2,4-diazaphosphole 1 by low temperature photolysis. The isomeric 1H-phosphirenes 7 are formed by a [2+1]-cycloaddition process of chlorocarbenes, generated from diazirines. onto the triple bond of phosphaalkynes. When the 1-chlon-1H-phosphirenes 7 are allowed to react with a series of nucleophiles substitution occurs yielding the 1H-phosphirenes 9, 11 and 12. The existance of a phosphirenium cations, for instance 13 is discussed.     

贵金属对TiO2悬浮液光照过程中H2O2形成的促进作用

众所周知,TiO₂是一种能进行光能-化学能转换的半导体材料.70年代初期,日本的Fujishima等人[1]发现TiO₂电极能利用光能将水分解为氢气和氧气.从此,TiO₂作为光能转换材料,在太阳能利用,环境保护,卫生医疗等许多领域逐渐引起研究人员的注目并相继在许多基础和应用方面得到了大量的研究^[2～5].