壳糖胺在铝表面阴极电泳涂膜的形成及机理

研究了CS在铝阴极表面的电泳沉积行为和成膜机理 ,试验了槽压、CS浓度、溶液 pH值、温度、支持电解质品种等对成膜的影响 ,采用XRD、SEM等技术确证涂膜的生成 ,表征了膜层形貌 ,讨论CS电泳沉积的反应历程 .     

CdSe电沉积层的组成及形成机理

伏安曲线和现场光电流测定用于研究在钛基体上阴极电沉积形成Cdse薄膜的机理. XPS实验表明, CdSe沉积层的组成与沉积电位、沉积时间和溶液组成有关.在0.1 mol·L~(-1)CdSO_4+4 mmol·L~(-1)H_2SeO_3+0.2 mol·L~(-1) H_2SO_4溶液中, 当电位比-0.50 V正时生成富Se层, 而当电位比-0.70 V还负时生成富Cd层. 在-0.69 V下沉积, 沉积层的Se/Cd计量比接近1.1. 在同一电位下, 若提高H_2Se0_3浓度, 则沉积物中Se的含量增多. 实验结果表明, CdSe电沉积因条件不同遵循两种不同的机理, 据此讨论了克服Se/Cd比大于1的可能措施。     

硼酸铝纳米棒的制备、结构及生长机理

以仲丁醇铝和硼酸为原料, 葡萄糖作模板剂, 在水介质中120 ℃形成淡黄色干凝胶, 再于750 ℃焙烧得到尺寸均一的硼酸铝纳米棒. 通过改变仲丁醇铝/硼酸的摩尔比实现了对产物形貌及长径比的控制合成. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对产物结构和形貌进行表征. 结果表明产物为Al4B2O9纳米棒, 直径为15-45 nm, 长度为100-300 nm. 根据表征结果对葡萄糖参与的硼酸铝纳米棒的生长机理进行了探讨. 结果表明, 葡萄糖与硼酸反应产生网状结构的配合物, 同时释放质子, 促使铝源均匀地分散在网格间, 为硼酸铝的生成提供一有利的反应空间. 纳米棒的生长为自催化生长过程, 在750 ℃热处理时沿着(100)面方向生长.     

拉曼光谱测试技术在可充电铝离子电池储能机理的研究进展

拉曼光谱是一种无损的分析技术,可以提供样品化学结构和分子相互作用的详细信息。由光谱学方法与常规电化学方法相结合产生的电化学原位光谱是一种动态探测电极材料结构和相组成的强大技术,能够方便地提供电极界面分子的微观结构信息,这使得其在储能领域中有广阔的应用前景。拉曼光谱能够有效地原位表征可充电铝离子电池氯化铝基电解液中络合离子、不同正极材料在充放电过程中的变化规律。结合X射线衍射技术（XRD）或X射线光电子能谱技术（XPS）等表征技术,拉曼光谱能够有效地揭示可充电铝离子电池的储能机理,包括对电池电解液和电极材料的研究以及电极表面反应的原位监测,对电池材料和界面结构性质的研究可以为电池材料和微观结构的优化设计提供指导,对电极表面反应的原位监测,有助于对电极界面反应的机理进行深入的研究,从而指导正极材料结构改进,促进可充电铝离子电池的发展。     

铅锡合金在硫酸溶液中生长阳极Pb(Ⅱ)氧化物膜的机理

用交流阻抗、开路电位衰退及线性电位扫描等方法在0.9V(vs.Hg/Hg₂SO₄)和4.5mol/LH₂SO₄溶液中,研究了铅及Pb-Sn合金电极上所生长的阳极氧化物膜.实验结果表明,阳极膜由溶解-沉淀机理控制生长,膜中微粒间为液膜,借助液膜作为离子通道可使膜中微粒发生阳极反应,锡有利于膜中PbO微粒表层阳极氧化为PbO^1+x(0相似文献   

离子液体再生纤维素水凝胶的形成机理及其在凝胶电泳中的应用

以离子液体为溶剂,将天然纤维素溶解后,以水作为溶剂浴可再生出一种新型纤维素水凝胶.元素分析和红外光谱测试结果表明得到的纤维素水凝胶中只含有纤维素和水.纤维素水凝胶具有很高的透明度,2mm厚的水凝胶在650 nm处的透光率可以达到80%.应力应变试验结果表明纤维素水凝胶具有可接受的力学强度,能满足一般的应用要求.凝胶电泳的初步实验结果表明纤维素水凝胶可用做凝胶电泳支持物,可成功分离染料甚至蛋白质等目标分子.讨论了再生纤维素水凝胶的形成机理.多种溶剂均可制备相应的纤维素凝胶.研究发现,溶剂的性质将决定相应的纤维素凝胶是否可以形成.如果溶剂分子能够与离子液体混溶,而且溶剂分子中含有活泼氢,则该溶剂将可能在溶剂/纤维素体系中通过氢键构筑出三维网络结构,从而有助于该溶剂纤维素凝胶的形成.     

AB24在MgAl-LDO上的吸附性能及机理研究

本文探讨了nMg/nAl=3的水滑石焙烧产物(MgAl-LDO)对染料酸性黑24(AB24)的吸附性能及其机理。考察了不同因素对MgAl-LDO吸附AB24性能的影响,并研究了吸附过程的热力学和动力学机理。实验结果表明:MgAl-LDO对AB24具有优异的吸附性能,在298 K,pH=10条件下,1.0 g.L-1MgAl-LDO对1 000 mg.L-1AB24溶液的吸附容量和去除率分别达到998.31 mg.g-1和99.83%。动力学和热力学研究表明:MgAl-LDO对AB24的吸附过程同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,并且是个放热、自发的过程。计算所得的吉布斯自由能绝对值在10~15 kJ.mol-1,这主要是由染料分子与水滑石层板的氢键作用产生,结合Materials Studio 5.5软件模拟AB24染料分子在MgAl-LDHs上的排列分布,推测MgAl-LDO对AB24的吸附机理是表面吸附(占优势)与层间插层的协同作用。同时,该吸附过程符合准二级反应动力学模型。     

酸性湖蓝7在LDO上吸附性能及机理的研究

探讨了Mg/Al＝3的水滑石焙烧产物(MgAl-LDO)对染料酸性湖蓝7(AB7)的吸附性能及其机理. 考察了不同因素对MgAl-LDO吸附AB7性能的影响, 并研究了吸附过程的热力学机理. 实验结果表明: MgAl-LDO对AB7具有优异的吸附性能, 在288 K, pH＝6.74条件下, 0.33 g·L^-1 MgAl-LDO对150 mg·L^-1AB7溶液的吸附容量和去除率分别达到446.9 mg·g^-1和99.31%. 热力学研究表明: MgAl-LDO对AB7的吸附过程同时符合Langmuir 和 Freundlich等温吸附方程, 并且是个放热、自发的过程. 计算所得的吉布斯自由能绝对值在8～10 kJ·mol^-1, 这主要是由染料分子与水滑石层板的氢键作用产生, 结合Materials Studio 5.5软件模拟AB7染料分子在MgAl-LDHs上的排列分布, 推测MgAl-LDO对AB7的吸附机理是表面吸附作用. 同时, 经4次回收, LDO对AB7的去除率仍达到85%以上.     

在LiCl-KCl-AlCl3熔盐中直接电化学还原Sm2O3及Al-Sm合金的形成

在803 K LiCl-KCl熔盐中,研究了通过添加助剂AlCl3直接电化学还原Sm2O3和Al-Sm合金的形成。以SmCl3为原料作为参照,采用循环伏安和方波伏安方法,研究了Sm2O3在LiCl-KCl-AlCl3熔盐体系中的电化学行为。通过对比发现在两个体系中,峰的数量和位置基本一致,这说明在LiCl-KCl熔盐中,加入AlCl3之后,可以将Sm2O3有效氯化。计时电位结果表明,当阴极电流比-139.8 mA.cm-2更负时,Al和Sm共同还原。为了提取Sm,采用恒电流从LiCl-KCl-AlCl3-Sm2O3熔盐中电解得到Al-Sm合金样品,并进行XRD表征,结果表明可以通过调节AlCl3和Sm2O3的浓度得到不同相的Al-Sm合金。     

Removal of Tannic Acid by Chitosan and N-Hydroxypropyl Trimethyl Ammonium Chloride Chitosan: Flocculation Mechanism and Performance

The cationic organic flocculant chitosan and its derivative, N-hydroxypropyl trimethyl ammonium chloride chitosan (HTCC), were used in the flocculation of tannic acid, the impurity widespread in Chinese medicine water extractions. This study aimed at investigating the flocculation performance and mechanism of chitosan and HTCC on the tannic acid colloidal particles. The results showed that chitosan and HTCC effectively flocculated the tannic acid solution and the mechanism was mainly for the adsorption bridging and charge neutralization by hydrogen bonding, electrostatic interaction, and hydrophobic interaction. Meanwhile, the charge neutralization of HTCC was stronger than that of chitosan. The optimal flocculation conditions of chitosan and HTCC on tannic acid were achieved.     

铝掺杂及钨酸锂表面包覆双效提升富锂锰基正极材料的循环稳定性

采用溶胶-凝胶法合成Al掺杂富锂锰基Li_1.2Mn_0.54-xAl_xNi_0.13Co_0.13O₂（x=0、0.03）锂离子电池正极材料,之后采用一步液相法制备Li₂WO₄包覆层,系统地研究了Al掺杂和Li₂WO₄包覆双效改性对富锂锰基正极材料电化学性能的影响.结果表明,Al掺杂后明显提升富锂锰基正极材料的循环稳定性,包覆层Li₂WO₄明显改善其倍率性能和放电平台电压衰减问题.Li₂WO₄包覆量为5% Li_1.2Mn_0.51Al_0.03Ni_0.13Co_0.13O₂正极材料在2.0~4.8 V充放电电压区间及1000 mA·g^-1电流密度下比容量仍高达110 mAh·g^-1左右,同时在100 mA·g^-1的电流密度下循环300次容量保持率为78%,而且循环过程中放电平台电压衰减也明显减缓.该工作为解决锂离子电池富锂锰基正极材料循环稳定性和平台电压衰减提供了新的思路.     

6061铝合金微弧氧化陶瓷层生长速度的研究

以变形铝合金6061为试验材料,采用MAO240／750微弧氧化设备、TT260测厚仪和JSM6460扫描电子显微镜,研究了电流密度、占空比、样品尺寸和溶液温度等因素对铝合金微弧氧化陶瓷层生长速度的影响。结果表明：陶瓷层厚度随着时间的延长而线性增大,电流密度越大,陶瓷层生长速度越快,在相同时间内样品表面所达到的电压越高,电压的升高提高了陶瓷层被击穿继续发生内部氧化的能力;占空比大小对陶瓷层生长速度几乎无影响,而电压随着占空比的减小发生微小的上升;恒流氧化时,虽然陶瓷层的生长速度不随样品尺寸变化,但是电压随样品尺寸增大而升高;随着溶液温度的升高,溶液的导电能力增强,陶瓷层的生长速度变快。     

高镍三元正极材料的表面包覆策略

锂离子电池(LIBs)因具有更高的重量/体积能量密度、 更长的使用寿命、 更低的自放电率等优点而逐渐被广泛应用. 相比于已经广泛使用的钴酸锂和磷酸铁锂等正极材料, 高镍三元正极材料Li[Ni_1-x-yCo_xMn_y]O₂(NCM)以其高电压和高容量等优点, 逐渐成为下一代高能锂离子电池的首选正极材料之一. 尽管高镍NCM正极材料具有上述优点, 但在进一步的实际应用前还需解决其循环稳定性、 倍率性能和安全性等问题, 这些问题主要源于NCM材料本身的晶体结构不稳定、 正极-电解液间界面副反应及高界面电阻等. 针对这些问题, 目前对高镍NCM正极电化学性能优化的大量研究都与电极-电解液界面有关, 如何通过改善界面稳定性、 增加离子在固液界面的迁移率、 抑制界面副反应、 提高正极材料的稳定性进而改善电池性能成为了关注焦点. 本文总结了目前对于其电化学性能衰减的机理解释, 分类概括了包括电化学惰性包覆锂、 残积物清除剂包覆和锂离子良导体包覆等对于高镍NCM正极材料的颗粒表面包覆策略, 简述了一些新兴的包覆策略, 并对高镍NCM正极材料的发展方向和前景提出了展望.     

香草醛交联壳聚糖载药微球的性能及其成球机理分析

以壳聚糖溶液为水相、液体石蜡为油相形成油包水型乳液, 以香草醛为交联剂, 采用乳化交联法制得壳聚糖微球. 结合IR光谱和XRD测试, 分析了壳聚糖交联固化成球的机理: 壳聚糖和香草醛之间所发生的Schiff碱反应和氢键的形成以及缩醛化反应, 以此为基础共同形成交联结构从而使壳聚糖交联固化成球. 探讨了交联后壳聚糖微球结晶度降低的原因: 壳聚糖固化时分子链未充分进行有序的结晶排列, 交联后的壳聚糖结构较复杂, 从而破坏了原壳聚糖分子的规整性. 选用盐酸小檗碱为模型药物, 制备了香草醛交联的壳聚糖载药微球, SEM结果显示, 载药微球表面致密且球形度好, 微球粒径在5-15 μm之间. 此外, 采用分光光度计对载药微球的载药率、药物包封率和药物体外释放性质进行了测试和分析, 结果表明载药微球缓释效果明显.     

块状壳聚糖多孔支架内交替浸渍沉积磷灰石层

在聚合物支架内沉积羟基磷灰石涂层有望提高支架的生物活性和骨传导性. 本研究采用交替浸渍沉积法, 以块状壳聚糖(Cs)三维多孔支架为沉积模板, 在氯化钙溶液和磷酸氢二钠溶液中交替浸渍, 沉积了羟基磷灰石(HA)涂层. 应用XRD、FT-IR、SEM、孔隙率测试、焙烧法和压缩实验对沉积前后支架的组成、形貌、孔隙率、无机物沉积量以及压缩强度进行了表征. 研究结果表明, 支架上沉积物为低结晶度的碳酸羟基磷灰石, 沿c轴择优生长, 与天然骨中磷灰石类似. 扫描电镜照片显示, 磷灰石在支架孔壁上的沉积量呈梯度分布, 外部沉积量多于内部, 靠近支架表面孔隙部分堵塞, 但内部仍保持连通的孔隙结构. 经6次交替浸渍处理的支架, 孔隙率为94.0%, 羟基磷灰石沉积量达到总质量的13.5%, 压缩强度则由0.055 MPa提高到0.109 MPa.     

富锂层状正极材料Li2MnO3的表面改性及其电化学性能研究

Li₂MnO₃正极材料具有较高的理论容量（459 mAh·g ^-1）,不仅安全无毒还能够大大降低电池的制造成本,从而受到越来越多的关注. 然而,较低的首圈库仑效率和较差的循环性能妨碍了其在锂电池中的实际应用. 在此,作者研究了MgF₂涂层对Li₂MnO₃正极材料的电化学性能. 结果表明,MgF₂涂层诱导部分层状Li₂MnO₃向尖晶石相转化,从而降低了首圈不可逆容量,提高库仑效率. 重量比为0.5%、1.0%和2.0%的MgF₂涂层电极的初始库仑效率分别为70.1%、77.5%和84.9%,而原始电极仅为57.7%. 充放电曲线表明,1.0wt.%MgF₂涂层改性的Li₂MnO₃具有最高的充放电容量和最佳的循环稳定性. 40个循环后1.0wt.%MgF₂涂层样品的容量保持率为81%,远高于原始样品的容量保持率（53.6%）. 电化学阻抗谱结果表明MgF₂涂层减少了不利成分的快速沉积,并改善了电极的循环稳定性.     

锰酸镧电极渗透钴改性的机制研究

通过热重分析和电化学阻抗谱研究相结合,研究了Co渗透对锶掺杂锰酸镧-钇稳定氧化锆（LSM-YSZ）复合电极性能影响的机制.Co渗透用前驱硝酸盐的热分析表明,Co（NO3）2的分解产物在600～750 ℃温度范围内有一个明显的失重过程,该失重过程对应Co2O3分解为Co3O4,在高于900 ℃的失重对应Co3O4分解为CoO,降温过程中850 ℃附近的增重对应CoO吸氧成Co3O4,电化学阻抗谱的结果与热分析结果对应,表现为在有Co的氧化物变相时非欧姆阻抗有明显降低,没有氧化物变化时非欧姆阻抗无降低,这种对应关系表明,Co渗透对LSM-YSZ电极的改善作用主要来自于在温度变化过程中Co氧化物的分解和氧化带来的LSM-YSZ电极体系内氧的变化.     

锌试剂与壳聚糖的结合反应机理的研究

为从分子水平认识多糖分子与小分子之间相互作用的机理,应用光谱法研究了壳聚糖(CTS)与锌试剂(ZCN)的相互作用机理;测得ZCN-CTS复合物吸收光谱出现新的吸收峰所需的临界ZCN/CTS摩尔比为2.67×103, CTS对ZCN的最大结合数为6.93×103,实验值与理论值相吻合,证明了多糖与生物探针相互作用理论模型的可靠性;探讨了ZCN与CTS相互作用产生变色反应的机理,认为其是在ZCN与CTS大分子间发生静电相互作用的基础上,主要由ZCN与CTS大分子间的疏水相互作用所引起.