基于从头算分子动力学的金属/氧化物-水界面能带排列

金属/氧化物的界面能带排列对于理解电化学界面有至关重要的作用。本文介绍了如何基于从头算分子动力学模拟得到金属/氧化物-水界面的能带排列。计算能带排列可与实验能带排列直接进行比较,以获得该电位下分子层面上的理解。金属界面的能带排列可与实验测定的零电荷电位对比,半导体氧化物界面的能带排列可与实验上零电荷点下测定的平带电势相比较。     

有机太阳能电池给受体材料界面的微纳结构调控

有机太阳能电池因具有成本低、质轻、柔韧性好、可大面积印刷制备等优势,引起了人们极大的关注并成为现阶段有机电子学研究的重要热点之一。有机功能层中电子给体和受体界面特性对电池的功率转换效率影响很大,通过给受体界面的微纳结构化,可扩大给受体的接触面积、缩短给体和受体的距离、增强光吸收,能产生更多激子并促进激子有效分离,从而有效提高器件的电池效率。本文综述了纳米压印、自组装、溶剂挥发以及模板法等调控微纳结构的技术和方法,总结了基于微纳结构构建有机光伏器件的发展现状,并对目前微纳结构化方法和光伏应用中存在问题和研究重点做了简要评述,最后展望了该研究领域下一步的发展方向和应用前景。     

气-固相还原硫酸盐制备系列硫化物纳米晶

<正>过渡金属硫化物纳米晶因其特异的结构具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等效应,显示出不同于体相材料的光电磁性质,因而成为近年来纳米科学研究的热点[1-3]。几十年来,硫化亚铁(FeS)     

麦迪霉素的油／水界面循环伏安法研究及其测定

本文用循环伏安法研究了麦迪霉素推动质子从水相向硝基苯相或1,2-二氯乙烷相转移的过程,测定了麦迪霉素与质子在油相结合的稳定常数,建立了一种新的测定麦迪霉素的电化学方法。检测下限为10μg/mL,线性范围为20～1400μg/mL,样品检测结果与生物效价法相同。     

单宁酸/两性离子改性油-水分离膜的制备及性能

以不锈钢网为基材,利用单宁酸对不锈钢网进行表面预处理并功能化接枝两性离子基团,制备了新型亲水和水下超疏油的单宁酸/两性离子改性油-水分离膜(TA-ZW-SSM).利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)及接触角测量仪等表征了其化学结构、形态和润湿性.研究结果表明,两性离子基团通过化学键接枝在单宁酸预处理的不锈钢网表面.油-水分离实验结果表明,对于不同类型的油-水混合物,本文制备的超亲水和水下超疏油特性的TA-ZW-SSM可实现重力驱动的高效油-水分离,并具有较好的化学稳定性及再循环性.     

微乳液相色谱测定药物的油-水分配系数的新方法研究

建立快速微乳液相色谱法(MELC)测定药物的油-水分配系数(log P)的方法. 选择5种模拟生物膜的微乳流动相体系, 以7个标准药物的log P对保留因子(log k)的回归线性方程, 计算被测药物的log P值. 并以药物文献的log P值对实验测得log k值的线性相关系数为参数, 对微乳体系的表面活性剂和油相的种类进行考察, 得到测定非同类的中性、碱性药物的油-水分配系数最佳流动相体系为6.0% Brij35-6.6%正丁醇-0.8%正辛醇-86.6%磷酸缓冲液(0.05 mol&#8226; L－1, pH 7.0), 其测得值与文献的实验值平均相差0.3个对数单位. 结果显示该方法可靠、高效、重现性好, 可用于药物的油-水分配系数log P的测定.     

双通道微米管支撑的微-液/液界面上电荷转移反应的研究

将有机相和水相分别灌入双通道玻璃微米管θ管中的一个管中,利用θ管表面的亲水特征,在灌有有机相的微米管口附近形成微-液/液界面.利用循环伏安法研究了电荷在这种微-液/液界面上的转移反应,包括简单离子(四甲基铵离子TMA⁺)转移、加速离子转移(DB18C6加速K⁺离子)和电子转移(二茂铁/铁氰化钾+亚铁氰化钾体系)反应过程.结果表明,这种双通道微米管所得到的微-液/液界面具有不对称扩散场的特性.此装置是目前最简单的可用于研究液/液界面上的电荷转移反应的装置之一,即所谓的可进行"无溶液"液/液界面电化学及电分析化学研究的装置.     

金属-空气电池中双功能电催化剂微纳结构设计（英文）

金属-空气二次电池在可再生电能的存储和转换方面具有广阔的应用前景.在金属-空气二次电池的空气侧,放电时发生氧还原反应(ORR),充电时发生氧析出反应(OER).然而, ORR和OER反应的动力学过程缓慢,因此限制了金属-空气二次电池的实际应用.因此,发展高性能ORR和OER电催化剂对金属-空气二次电池的发展尤为重要.目前,大多数的研究集中在ORR或OER的单功能电催化剂上,而关于双功能电催化剂的研究和综述相对较少.两个反应均具有较高的过电位和较缓慢的动力学过程,而且充电过程的高电压会导致ORR催化剂失活,反之亦然.因此,开发针对这两个反应均具有高活性和高稳定性的双功能电催化剂极具挑战性.近年来,研究者对具有低成本和高性能双功能电催化剂进行了探索.这些双功能电催化剂包括碳基材料,过渡金属材料和复合材料.双功能电催化剂可以通过提高本征活性和表观活性两种策略来提高其整体的活性.其中,本征活性与晶体结构和电子结构密切相关,即可以通过调节晶体结构和电子结构来提高其本征活性.例如,可以改变金属-氧键的强度、氧空位浓度等来调变电催化活性.在碳基材料中掺杂杂原子可以改变碳的电荷密度分布,从而实现对电催...     

双光子光聚合与功能微纳结构制备

随着纳米光电子学及生物医学组织工程领域的发展,器件的小型化、结构多样化及高度集成化,给微纳结构与器件制造领域带来了新的挑战。本文围绕飞秒激光双光子聚合技术,简要综述了双光子光聚合基本原理与双光子引发剂分子的研究进展,并对飞秒激光双光子聚合技术在功能微纳结构与器件制备中的应用及发展前景进行了展望。     

离子液体表/界面性质与结构

离子液体与气体、溶剂等物质组成的多相体系为吸收、萃取、两相催化等技术的发展提供了新的平台。离子液体的表/界面性质与结构是含离子液体多相体系的重要科学问题,可在介观尺度下显著影响多相体系反应和分离过程的效率。近年来,离子液体表/界面性质和结构的研究得到了广泛的关注。本文综述了离子液体及其与水、有机溶剂组成的混合物的表/界面张力及结构研究进展,介绍了现有的研究方法、研究对象与研究成果,归纳了离子液体及其混合物表/界面张力及结构的变化规律,分析了表/界面结构与表/界面张力之间的关系,探讨了离子液体表/界面研究存在的问题和未来的发展方向。     

中空磁性金属微纳米材料的特性及应用研究进展

中空磁性金属微纳米材料因其具有超大比表面积,生物相容性及优异的电、光、化学和磁特性,在国防民生、催化、能源环境、生物医学等领域广泛应用。结合国内外研究现状,就中空磁性金属微纳米材料的吸波性能、催化特性、电化学特性、生物相容性和磁特性及其应用等方面的研究进展、尚存问题和未来发展趋势展开述评。     

中空磁性金属微纳米材料种类及合成方法的研究进展

中空磁性金属微纳米材料在国防民生、新型能源、环境修复、生物医学等诸多领域应用广泛,高效合成性能优异的该材料一直是材料化学的研究热点。综述了中空磁性金属微纳米材料的种类及合成方法的研究进展,为进一步研发和优化该材料提供参考。     

酸法制备杨木微/纳纤丝及其表征

近二十多年来,如何从天然纤维素中分离微/纳纤丝和用其来增强高分子聚合物受到许多学者的关注。本研究以杨木纤维素为原料,采用硫酸和盐酸的混合液水解、恒温水浴振荡处理制备杨木微/纳纤丝。利用扫描电子显微和X射线衍射仪对制备的杨木微/纳纤丝进行分析表征,结果表明当酸处理条件为杨木纤维3g、浓H2SO4体积分数为15%、浓HCl体积分数为5%、恒温水浴60℃、振荡8h,可得到杨木微/纳纤丝,杨木微/纳纤丝宽度分布在200nm到1μm之间,长宽比约60~120,相度结晶度为77.59%。     

应用玻璃微米/纳米管和循环伏安法研究邻菲咯啉加速质子在水/1,2-二氯乙烷界面的转移过程

利用循环伏安法研究了玻璃微米/纳米管支持的水/1,2-二氯乙烷(DCE)界面上邻菲咯啉加速质子的转移过程.将装有水溶液的微米/纳米管插入到DCE溶液中,可以形成微米/纳米级-液/液界面,在选定的实验条件下,其作用类似于微米/纳米电极.用微米管考察了此加速转移过程的半波电位与pH值(1.1～7.5)的关系,利用Matsuda等提出的理论公式计算了邻菲咯啉与质子在有机相和水相中的络合常数比.并用纳米管计算得到邻菲咯啉加速质子在水/DCE界面转移过程中的标准速率常数(k₀)和转移系数(α)分别为(0.183±0.054)cm/s和0.70±0.0.     

金属锗酸盐微纳米材料的研究进展

金属锗酸盐微纳米材料是一类非常重要的功能材料,展现出特殊的物理与化学性质,近年来已引起国内外学者浓厚的研究兴趣。迄今为止,人们已经利用多种合成方法制备了不同尺寸和形貌的锗酸盐微纳米材料。本文综述了目前这些材料制备方面的研究现状,简单比较了各种方法的优缺点;介绍了金属锗酸盐微纳米材料在光催化、重金属离子吸附、电化学传感、锂离子电池负极材料和光学器件等领域的应用,并展望了可能的发展趋势。     

海刺猬状微纳结构钴镍化合物的合成与表征(英文)

采用均相沉淀法,以Co(NO_3)_2·6H_2O和Ni(NO_3)_2·6H_2O为原料,尿素作为沉淀剂,成功制备出了新型海刺猬状微/纳复合结构。通过调节反应温度,反应物浓度和物质的量的比,所获得的前驱体呈放射状纳米线构成的海刺猬结构。随后分别在氧气氛和氢气氛下对制备出的前驱体进行热处理,利用FE-SEM、TEM、XRD以及VSM等测试手段对制备出的微/纳复合结构前驱体及热处理产物进行了形貌表征、物相分析以及磁学性能表征。在氧气氛条件下处理得到的产物具有良好的亚铁磁性,并且很好地保持了前驱体的结构与形貌。结合热处理产物的分析,对该海刺猬微纳结构前驱体提出了一种可能的形成过程和机理。另外,在氢气还原条件下处理得到的产物为多孔微纳米球状结构,呈现出更为优异的亚铁磁性。     

过渡金属硫化物催化剂催化加氢作用机理

负载型过渡金属(Co、Mo、Ni、W)硫化物催化剂广泛应用于石油炼制催化加氢过程。为了开发高性能的加氢催化剂,过渡金属硫化物催化剂催化活性相的结构与加氢脱硫性能的关系一直以来是催化研究的热点之一。本文从过渡金属硫化物催化剂的活性相结构和反应物在催化剂表面活性位上的吸附-催化反应机理两个方面阐述了过渡金属硫化物催化剂的催化作用研究进展,并对过渡金属硫化物催化剂催化机理研究存在的争议和未来的研究方向进行了分析。     

超疏水性聚苯胺微/纳米结构的合成及防腐蚀性能

以苯胺为单体, 过硫酸铵为氧化剂, 通过改变不同的掺杂剂, 采用"无模板"法合成了具有不同浸润性的聚苯胺微/纳米结构, 并得到超疏水聚苯胺微/纳米结构. 采用红外吸收光谱、 紫外-可见吸收光谱、 X射线衍射及扫描电镜对聚苯胺微/纳米结构及形貌进行了表征, 测定了聚苯胺微/纳米结构的接触角, 并通过Tafel极化曲线和电化学交流阻抗研究了不同疏水性的聚苯胺微/纳米结构在0.1 mol/L H₂SO₄溶液中对碳钢的腐蚀防护作用, 探讨了聚苯胺微/纳米结构的表面浸润性对腐蚀防护性能的影响. 研究结果表明, 随着聚苯胺微/纳米结构疏水性的增强, 对碳钢的腐蚀防护作用增强, 当掺杂剂为全氟辛酸时所制备的超水聚苯胺微/纳米结构表现出最佳的防腐蚀性能(η= 94.70%).     

Double‐Helix Structure in Carrageenan–Metal Hydrogels: A General Approach to Porous Metal Sulfides/Carbon Aerogels with Excellent Sodium‐Ion Storage

The metal sulfide‐carbon nanocomposite is a new class of anode material for sodium ion batteries, but its development is restricted by its relative poor rate ability and cyclic stability. Herein, we report the use of double‐helix structure of carrageenan–metal hydrogels for the synthesis of 3D metal sulfide (M_xS_y) nanostructure/carbon aerogels (CAs) for high‐performance sodium‐ion storage. The method is unique, and can be used to make multiple M_xS_y/CAs (such as FeS/CA, Co₉S₈/CA, Ni₃S₄/CA, CuS/CA, ZnS/CA, and CdS/CA) with ultra‐small nanoparticles and hierarchical porous structure by pyrolyzing the carrageenan–metal hydrogels. The as‐prepared FeS/CA exhibits a high reversible capacity and excellent cycling stability (280 mA h^?1 at 0.5 A g^?1 over 200 cycles) and rate performance (222 mA h^?1 at 5 A g^?1) when used as the anode material for sodium‐ion batteries. The work shows the value of biomass‐derived metal sulfide–carbon heterostuctures in sodium‐ion storage.