高熵氧化物的设计及其在锂离子电池中的应用研究进展

储能技术的革命性变化对下一代锂离子电池(LIBs)负极材料提出了更高的要求。近年来,一类具有复杂化学计量比的新型材料——高熵氧化物(HEOs)逐渐进入人们的视野并走向繁荣。理想的元素可调节性和吸引人的协同效应使 HEOs有望突破传统阳极的综合性能瓶颈,为电化学储能材料的设计和发展提供新的动力。本文分别从化学成分调控和结构设计2个方面结合本课题组近年来的研究及国内外重要文献,综述了HEOs作为LIBs负极材料的研究进展。在化学成分调控方面通过金属杂原子掺杂、非金属杂原子掺杂来提高HEOs的本征活性。在结构设计方面,通过构建一维结构、二维结构、三维结构、空心结构以及复合碳材料来增加HEOs的反应活性位点数量,从而提高储锂性能。最后,对HEOs在LIBs领域的发展进行了展望。     

破乳剂对油水界面膜作用机理研究

研究了破乳剂存在下油膜寿命、油膜薄化速率以及油水界面性质与破乳效果的关系.结果表明,破乳剂使油水界面弹性降低,导致油水界面强度减弱,界面膜寿命变短,界面膜厚度变薄.当膜厚度变薄到一临界值时,膜破裂,导致破乳脱水.同种破乳剂,随着其浓度的增加,界面弹性降低.当浓度超过某一值时,界面弹性值基本不变.不同种破乳剂,界面弹性降低幅度越大,其破乳效果越好.界面弹性值可以很好解释破乳剂的脱水率变化规律.     

17-[3,6-二氧杂-8-N-(取代肉桂酰基)辛二胺]-17-去甲氧基格尔德霉素新颖衍生物的合成

格尔德霉素(geldanamycin,GA)是一个以热休克蛋白90(Hsp90)为靶点的高效抗肿瘤先导物,但其临床应用受到了肝脏毒性的限制.目前通常对其C-17位进行修饰,以保留活性和降低肝毒性.本研究提出了一种GA结构修饰的新思路,即在GA的C-17位引入烷胺基链,进而接入保肝基团肉桂酰基.报道了26个17-(3,6-二氧杂-8-N-(取代肉桂酰基)辛二胺)-17-去甲氧基GA新颖衍生物的合成;体外人乳腺癌细胞株MDA-MB-231生长抑制实验和靶点亲和实验结果表明,化合物3u有明显细胞毒性和靶点选择性(IC50=1.5μmol/L,Kd=1.14μmol/L);并对该类衍生物的构效关系进行了讨论,对深入开展GA结构修饰的相关研究有参考价值.     

中空TiO_2微球的制备及对聚丙烯酸酯薄膜性能的影响

采用阳离子聚苯乙烯微球作为模板,钛酸四丁酯为钛源,氨水为催化剂,制备了中空TiO_2微球.采用X射线衍射、扫描电镜及比表面测定仪对其形貌和结构进行了表征,并考察了模板粒径、钛源用量以及催化剂用量对中空TiO_2微球形貌的影响.通过物理共混法将其引入至聚丙烯酸酯乳液中并成膜,研究了复合薄膜的保温性能、抗紫外性能及力学性能.结果表明,锐钛矿相中空TiO_2微球模板粒径、钛源用量以及催化剂用量影响中空TiO_2微球的空心尺寸、壁厚及壳层致密性.中空TiO_2微球可显著提升聚丙烯酸酯薄膜的保温性能、抗紫外性能和力学性能.采用不同粒径的模板制备的中空TiO_2微球对复合薄膜的各项性能均有影响,其中模板粒径为140 nm时复合薄膜性能最优,光反射率提升63%,导热系数降低27%,且在波长小于360 nm范围内,紫外透过率几乎为0,抗张强度增加100%,断裂伸长率提升62%.     

粘质沙雷氏菌对重钇稀土离子的生物吸附

从赣南重钇稀土矿区分离到了一株对重钇稀土离子吸附能力强的菌株,它对重钇稀土离子吸附量达到了223 mg·g~(-1)干重,初步鉴定为粘质沙雷氏菌。粘质沙雷氏菌对重钇稀土离子生物吸附动力学结果表明吸附过程中存在粒内扩散,但是粒内扩散不是生物吸附限速步骤。粘质沙雷氏菌吸附重钇稀土离子的最适吸附条件为:pH=5.5,稀土离子初始浓度为250 mg·L~(-1),菌体浓度为20 mg(干重)·L~(-1),吸附时间为1 h。     

磁性聚苯胺纳米微球的合成与表征

报道了具有核壳结构的Fe3O4-聚苯胺磁性纳米微球的合成方法和表征结果.微球同时具有导电性和磁性能.在优化的实验条件下,可得到饱和磁化强度Ms为55.4 emu/g,矫顽力Hc为62 Oe的磁性微球.微球的导电性随着微球中Fe含量的增加而下降.微球的磁性能则随着Fe含量的增加而增大.Fe3O4磁流体的粒径和磁性聚苯胺微球的粒径均在纳米量级.纳米Fe3O4粒子能够提高复合物的热性能.实验表明,磁流体和聚苯胺之间可能存在着一定的相互作用,但这种相互作用较为复杂,难于研究     

钒电池电解液体积变化规律研究

研究了钒电池在使用阳离子交换膜稳定运行过程中电解液体积的变化情况, 分析了影响因素, 并总结了变化规律. 离子的电迁移使电解液体积随充放电容量的变化线性改变, 充电过程正极电解液体积线性减小, 负极电解液体积线性增大; 放电过程反之. 多次充放电循环过程中, 钒离子的净渗透方向是由负极到正极, 水的净变化方向与钒离子相同, 最终使得多次循环过程正极电解液的体积逐渐增加.     

高层建筑结构的离散时间重叠分散H_∞控制方法

采用分散控制策略可有效解决多自由度的建筑结构振动控制问题。本文对地震作用下的高层建筑结构的振动控制方法进行研究,将重叠分散控制策略、离散时间H∞控制算法、线性矩阵不等式(LMI)方法和静态输出反馈控制方法相结合,提出了离散时间重叠分散H∞控制方法。基于包含原理和分解原理,将整个建筑结构控制系统划分为一系列子系统,对各个子系统采用离散时间重叠分散H∞控制方法进行控制。采用驱动器饱和控制策略,对20层抗震钢结构Benchmark模型进行数值模拟与计算。结果表明:全状态集中控制(理想驱动控制)、全状态集中控制(驱动器饱和控制策略)、部分输出反馈控制(驱动器饱和控制策略)、重叠静态输出反馈控制(驱动器饱和控制策略)、多重叠静态输出反馈控制(驱动器饱和控制策略)的平均控制率分别达到了63.4%、53.4%、50.7%、48.2%、32.6%,采用这些控制方法都获得了较好的控制效果;重叠分散控制策略降低了计算成本并且增加了控制器设计的灵活性。     

一类非方系统的Morgan问题 *

讨论一类特殊情形的非方系统的Morgan问题,得到了问题有解的充分必要条件,给出了这一类系统判断其Morgan问题是否有解的算法.     

Effects of Different Dispersion Methods on the Microscopical Morphology of TiO2 Film

Nanocrystalline porous TiO2 films were prepared on conducting glass supports （ITO） by processed commercial TiO2 nanometre powder （P25）. Three methods of physical dispersing for TiO2 powder, i.e. grinding, magnetic stirring, sonicleaning, were used to disperse TiO2 nanometre powder. Surface morphologies of TiO2 films were observed by optic-microscope and SEM. It is found that the surface morphologies of TiO2 films are determined not only by the dispersing methods but also by the percentage of TiO2 powder in the dispersing system. Different film morphologies can be obtained under the same preparation condition but with different dispersing methods. A lot of cracks exist on the film surface for which the TiO2 slurry is dispersed by grinding. Magnetic stirring leads to some white points and micro-holes on the film surface. Only a few of micro-holes can be observed on the film surface, in which the TiO2 slurry is dispersed by sonicleaning. Different surface morphologies can also be found with different thicknesses of TiO2 films. Different film thicknesses are due to different percentages of TiO2 powder in the slurry. The related mechanism leading to different features of the surface morphologies for the TiO2 films is discussed.