全固态锂金属电池多物理场耦合下的电化学过程仿真模拟

基于COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对氮氧化锂磷(LiPON)基全固态锂金属电池进行有限元模拟. 使用3次电流分布、 稀物质传递、 固体传热与固体力学等接口实现了多物理场在固态锂电池体系内部的耦合, 并完成了对于全固态锂金属电池本身在给定物理参数的情况下实际运行的电化学性能仿真. 在此模型中, 电池在运作时的热管理以及应力分布均得到有效的计算. 利用锂金属负极表面沉积的数据分析得到了锂枝晶生长的可能原因. 结果表明, 全固态锂电池的容量衰减以及枝晶生长等安全管理的失控并不只是单一因素控制的结果; 体系的浓度梯度、 应力预分布、 传热传质过程的控速步骤与充放电过程的体积变化等都会对电池的性能与安全管理产生不同的影响.     

碳量子点镶嵌二氧化钛纳米管阵列的光电化学传感器构建及5-羟色胺的快速分析

基于碳量子点镶嵌的二氧化钛纳米管阵列(TiO₂ NTAs/CQDs)构建了一种新型光电化学(PEC)传感器。采用电化学阳极氧化法制备形貌规整的自支撑二氧化钛纳米管阵列(TiO₂ NTAs),纳米管内径约80 nm、长度约8μm,采用电化学氧化法制备CQDs,直径3～9 nm,然后通过水热处理将CQDs修饰到TiO₂ NTAs上,构建了PEC传感器用于5-羟色胺(5-HT)的检测。电镜图显示,CQDs镶嵌在TiO₂纳米管内外壁,分布均匀。CQDs的修饰可有效减小材料的禁带宽度,增强其在可见光下的响应,并减少光生电子-空穴的复合率,提升PEC检测的光电流,有效改善TiO₂ NTAs的导电性。研究结果表明,在可见光下,TiO₂ NTAs/CQDs对5-HT具有良好的光电流响应,在20～300μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限为11.50μmol/L(S/N=3)。此PEC传感器具有良好的抗干扰性和稳定性,可应用于人血清中5-HT的测定。     

磷酸铁沉淀过程八种金属的固液分配规律研究

以废旧LiFePO₄正极粉脱锂后的磷铁渣为原料,经磷酸溶出、液相氧化沉淀制备磷酸铁,并系统研究八种微量金属在磷酸铁沉淀过程的分配规律。有价金属在固液相中有不同的分配关系,其中,镁、钙、锰、钴、镍、锌的沉淀率低于15%,基本保留在液相中;铜、铝的沉淀率分别为约20%和33%,部分与磷酸铁共沉淀。溶解沉淀平衡分析表明,微量元素的初始沉淀pH值高于磷酸铁,易保留在液相中,这有利于磷酸铁的精细化制备。     

含氧气氛下预硫化钙钛矿LaCoO3上的CO还原SO2反应

 对钙钛矿LaCoO3在含氧气氛下的预硫化过程进行了研究．结果表明，在一定含氧气氛下硫化后的LaCoO3催化剂，用于含氧气氛下CO还原SO2反应具有很高的活性．XRD物相分析结果表明，硫化后的LaCoO3仍保持钙钛矿物相结构，但同时出现新的硫化物La2O2S和氧化物Co3O4物相．通过对硫化前后的催化剂进行O2－TPD和SO2－TPD分析，认为CO还原SO2反应机理可能是在一定的温度下，在钙钛矿LaCoO3上发生CO氧化燃烧反应，在硫化物La2O2S上发生CO还原SO2反应，两者相互促进．     

硫化态Ｍo／r—Al2O3催化剂活性位的低温ＣＯ—ＦＴＩＲ方法表征及噻吩ＨＤＳ活

ＭoS2是钼基加氢精制催化剂[Co(Ni)Mo/r-Al2O3]活性相的主要组份,其形态与结构对Ｃo(Ni)Mo/r-Al2O3的加氢脱硫(ＨＤＳ),加氢脱氮(ＨＤＮ)活性的影响至关重要^[1,2],目前,人们通常使用的ＴＰＲ方法虽可测定过渡金属硫化物在表面性位,并可有效地区分位于催化剂活性组(MoS2-slab)周边的硫物种,但对不同价态的钼尚无法鉴别^[3],本文制备了硫化态Ｍo/r-Al2O3催化剂,以ＣＯ为探针分子,利用ＦＴＩＲ技术在液氮温度(７７Ｋ)下考察了催化剂的表面活性位(钼物种)及催化噻吩ＨＤＳ的活性.     

用巯基纱布旋转富集-气相色谱测定水中痕量甲基汞

甲基汞化合物具有慢性毒理学性质,是环境监测工作的重要分析对象之一。天然水中甲基汞含量极低,估计在10~(-4)ppb左右,如不预先浓缩,通常无法测定。本文研究了用巯基纱布代替巯基棉,采用简单的旋转富集的方法将水中痕量甲基汞富集到纱布上,可使用便携式采样装置就地富集取样,克服了水样的保存和运输带来的困难。建立的二次浓缩法实现了小体积溶剂萃取,从而提高了气相色谱分析的灵敏度。     

热障涂层的冲蚀破坏机理研究进展

耐高温、高隔热的热障涂层(thermal barrier coatings, TBCs) 技术因为能降低基底的工作温度, 提高 发动机的性能与热效率, 已经成为了航空发动机的关键热防护技术. 航空发动机在飞行过程中, 将不可避免地 受到燃烧室内各种杂质及外来颗粒的撞击, 从而发生冲蚀失效, 这一失效已成为制约TBCs 服役性能及其安 全应用的关键问题. 本文介绍了TBCs 冲蚀破坏机理的实验研究、有限元模拟、理论分析、试验模拟系统以及 实验检测技术方面的最新成果, 展望了TBCs 冲蚀机理研究的重点.      

离子选择性电极测定岩石矿物中的氯

用离子选择性电极法测岩石中的Ｃｌ＾－，相对误差不大于５．０％，处理成溶液后的检出限为１．５＊１０＾－６ｇ／ｍＬ。     

自由边界螺旋对称磁流体平衡的数值研究

用自洽平衡方程数值求解了自由边界螺旋对称平衡,并未发现如非自洽方法计算所得到的磁岛结构。在存在l=2螺旋绕组时,等离子体截面呈椭圆变形,与解析结果定性一致。     

Simple experimental scheme of teleporting a two-qubit state via linear optical elements

We propose a simple experimental scheme in which an unknown two-qubit state is faithfully and deterministically teleported from Alice to Bob. The scheme is constructed with four photons from parametric down conversion, linear optical elements, and conventional photon detectors, all of which are available in current technology. It is shown that the probability of successful teleportation ideally reaches 100% based on single-photon two-qubit-assisted Bell-state measurement, which can distinguish all four Bell-states simultaneously via conventional photon detectors. By generalizing the scheme, the teleportation of an unknown multi-qubit system can also be realized.