不同形貌聚苯胺-过渡金属氧化物复合材料的制备及其在电化学中的应用研究进展

聚苯胺(PANI)与过渡金属氧化物(TMO)具有良好的物理和化学性质,但它们在很多领域的应用仍受到自身缺陷的限制。而PANI与TMO复合后形成的纳米复合材料,二者之间可产生协同及互补作用,能够有效地克服两种材料的缺陷、提高复合材料的电化学性能。本文综述了硬模板、软模板存在下管状、棒状、球状、纤维状、花状等不同形貌PANI-TMO纳米复合材料的制备,着重介绍了通过化学氧化聚合法在TMO表面聚合苯胺。还综述了不同形貌的纳米复合材料在超级电容器、锂离子电池、传感器等电化学领域的应用。     

花状微球Znln_2S_4/碳量子点复合物用于光催化还原Cr(Ⅵ)（英文）

六价铬Cr(Ⅵ)是废水中常见的重金属污染物,广泛应用于电镀、皮革制造、金属表面处理、纺织制造等领域.传统的处理方法有吸附、超滤、反渗透和凝固等.但是,这些方法均具有一定的缺陷,比如膜污染、高功耗、高运行和维护成本.Cr(Ⅲ)有较低毒性且易在水溶液中沉淀形成Cr(OH)_3,因此,将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)被认为是一种有效去除Cr(Ⅵ)的策略.近年来,半导体光催化技术广受关注,被用于去除有毒污染物、还原二氧化碳和分解水,并在光催化还原Cr(Ⅵ)领域取得一系列进展.但是,探索开发可见光响应的高效光催化剂仍是挑战.三元金属硫属元素化合物半导体具有独特的光电特性和催化活性,备受关注.尤其是窄带Znln_2S_4被认为是一种有潜力的可见光催化剂.但是,由于其较窄的光响应范围以及光生载流子短的寿命,使得它的催化活性很低.研究表明,控制形貌、掺杂贵金属和构筑异质结复合物能够提高Znln_2S_4的光催化活性.不幸的是,有关Znln_2S_4在光催化还原Cr(Ⅵ)中的应用还鲜有报道.本文通过构筑花状微球Znln_2S_4和碳量子点(CQDs)异质结,合成Znln_2S_4/CQDs复合物,获得高效光催化还原Cr(Ⅵ)活性的复合光催化剂.扫描电子显微镜和高分辨投射电子显微镜结果显示, Znln_2S_4/CQDs复合物是由花瓣自组装的花状微球结构, CQDs分散在Znln_2S_4花瓣上,形成很好的界面接触,有利于光催化过程的进行.紫外可见吸收光谱结果表明, Znln_2S_4/CQDs复合物在可见光区域展现了很好的吸收.随着CQDs含量的增加, Znln_2S_4/CQDs复合物的光吸收能力增加,有利于提高其催化活性.电化学阻抗谱、光电流响应曲线和原位电子顺磁共振谱结果表明, CQDs可以作为电子受体材料,促进光生载流子的转移,抑制其复合,从而延长光生载流子的寿命.通过光催化还原Cr(Ⅵ)的实验发现,与纯Znln_2S_4相比, Znln_2S_4/CQDs复合物具有增强的光催化活性,并且与CQDs的掺杂比例有关.在可见光照射40 min后,当CQDs的掺杂比例为0.5 wt%时, Znln_2S_4/CQDs复合物对Cr(Ⅵ)的还原率达到93%.Znln_2S_4/CQDs复合物优异的催化活性归因于其优异的光吸收,良好的界面电荷转移,和CQDs的下转换特性.另外,光催化还原Cr(Ⅵ)实验被循环3次后发现, Cr(Ⅵ)的还原率没有明显降低.同时, X射线衍射、扫描电子显微镜和光电子能谱结果表明,催化反应之后的Znln_2S_4/CQDs复合物的结构、形貌和组分均未发生变化,说明Znln_2S_4/CQDs复合物具有良好的稳定性.本工作以期为进一步设计具有理想功能的CQDs基复合材料提供有价值的信息.     

晶粒尺寸对Ba0.70Sr0.30TiO3陶瓷介电性能的影响规律及机理研究

通过制备晶粒尺寸处于0.1-10 μm之间的致密Ba0.70Sr0.30TiO3陶瓷,系统研究了晶粒尺寸对居里温度TC、铁电相介电常数εF、峰值介电常数εM的影响规律,并深入分析了其内在的影响机理.研究表明:晶粒尺寸减小时,TC刚开始基本不变,直到晶粒尺寸小到一定程度时才开始降低,此变化规律可由Buesseum的内应力模型解释;随晶粒尺寸的增加,εF先增加后减小,此变化规律可由Shaikh的串并联模型来解释,主要影响因素有内应力、畴、晶界;εM随晶粒尺寸的增加,在晶粒尺寸较小时先增加后减小,晶粒尺寸较大时略有增加,此变化规律可由弥散相变理论和串并联模型共同解释,在晶粒尺寸较小时主要影响因素为内应力、微畴和晶界,晶粒尺寸较大时主要影响因素为晶界.     

论曲线的全曲率(Ⅲ)

本文中,我们证明了如下的定理: 设l是曲线c=AB的长度,φ是曲线c在A,B两点的切向量的交角,则c的全曲率其中ρ=AB/l。 本定理推广了Fenchel的定理。     

侧链含查尔酮基团的聚(甲基)丙烯酸酯的光交联特性

采用红外光谱、热重分析、紫外光谱和荧光光谱对侧链含查尔酮基团的聚（4-甲基丙烯酰氧基-4'-二甲氨基查尔酮）（PMADMAC）和聚（4-丙烯酰氧基查尔酮）（PAC）的光交联特性进行了研究。随着光照时间的增加,PMADMAC和PAC聚合物光致环加成反应迅速进行,波长短的紫外线更易使得聚合物发生[2+2]环加成反应。与溶液状态相比,固体薄膜状态下的光交联反应速率较慢。PMADMAC聚合物更容易发生光致环加成反应,其光交联速率要比PAC聚合物快,环加成反应也更彻底。采用荧光光谱研究了聚合物的发光特性,发现PAC聚合物无荧光,而PMADMAC聚合物具有溶剂极性敏感的荧光特性。在PMADMAC聚合物的稀溶液中,随着365 nm紫外光照时间的增加,荧光强度迅速降低,其荧光特征波长在紫外光照射后发生蓝移。 PMADMAC和PAC聚合物的热稳定性较好,光交联后形成热不稳定的环丁烷结构,其热稳定性有所降低。     

Dy3+在Ba3La(BO3)3 中的光致发光

研究了Ba3La(BO3)3 基质中Dy3 的光致发光特性; 探讨了RE3 的电荷半径比(z/r)和Ce3 , Dy3 含量对Dy3 发光强度及发光颜色的影响; 分析了Ba3La(BO3)3 中Ce3 对Dy3 发光的敏化作用; 确定了Dy3 的 4F9/2→6H15/2及4F9/2→6H13/2跃迁发射的浓度猝灭机制均为电偶极-电四极相互作用.     

D160大孔吸附树脂对染料木黄酮吸附性能的研究

研究了D160大孔吸附树脂对染料木黄酮的吸附性能.结果表明,在pH4.00时,该树脂对染料木黄酮有较好的吸附性能;静态饱和吸附容量为64.5mg/g树脂;用95%乙醇溶液作解吸剂,二次累计解吸率接近100%;表现速率常数k298=1.01×10-4s-1;测得吸附热力学参数分别为:△H=32.2kJ/mol,△S=119J/(mol·K),△G288=-2.03kJ/mol,△G298=-3.22kJ/mol,△G308=4.41kJ/mol.等温吸附服从Freundlich和Langmuir等温吸附规律;研究还表明,提高振荡频率对吸附有利.     

用单分子技术研究Sso7d与DNA的相互作用

为了维持基因的稳定性,每种生物体都含有一套独特的染色质蛋白来保护脱氧核糖核酸(DNA)的结构,观察染色质蛋白对DNA结构的作用过程和结果,可以帮助人们了解这些蛋白的具体功能和作用机理.硫化叶菌是一种能在高温下存活的古细菌,Sso7d是硫化叶菌的一种染色质蛋白.深入地了解Sso7d和DNA链的相互作用,有助于解释硫化叶菌的DNA为何能在高温环境下保持活性,本文通过原子力显微镜(AFM)和磁镊两种单分子操作手段,研究了Sso7d与DNA的相互作用.AFM的实验结果给出了Sso7d与DNA的作用过程:结合Sso7d后,DNA首先发生弯折,然后出现loop结构,最终DNA会团聚为致密的核结构.利用磁镊装置测量了Sso7d的结合对打开DNA双链的影响,实验结果表明Sso7d的结合导致打开DNA双链的力的增大,经过数据分析,计算出Sso7d与DNA结合的结合能?G=3.1k_BT,平均每5.5个碱基对(bp)结合一个Sso7d,较高的结合密度和较大的结合能,两方面的作用结果,解释了Sso7d能够稳定DNA结构的原因.     

Quantum State Transfer between Two Distant Atoms by Connecting Two Cavities via Optical Fibres

A scheme is proposed to unconditionally implement state transfer between two distant atoms by sending the atoms across two distant cavities connected via an optical fibre, respectively. The field state, which preserves the information about the first atom, is transmitted from one cavity to the other along the fibre. A Faraday rotator integrated in the fibre can be designed to completely stop the fields reflected from the second cavity, thus after the field interacts with the second atom for a defined time, the state transfer can be accomplished with unit efficiency.     

具有时滞的Rayleigh方程周期解的存在性与唯一性

本文研究了具有偏差变元的Rayleigh方程周期解的存在性和唯一性.利用Mawhin连续性定理,得到了该方程周期解存在性和唯一性的新结果,改进了一些已有结果.