基于氮掺杂碳载铁复合物的锌空电池氧阴极催化剂

迫在眉睫的环境和能源问题推动人类探索可行、可靠和可再生的能源技术.锌-空气电池和氢氧燃料电池等器件显示出高能量转换效率,但是仍有许多难题有待克服,例如阴极侧上缓慢的氧还原反应(ORR),以及高昂的成本极大地限制了铂基催化剂在商业上的广泛应用.因此,开发高性能的廉价ORR催化剂具有重要意义.过渡金属碳氮化合物(M-N-C, M=Co, Fe等)成为最有希望替代铂基催化剂的一类材料, M-N-C催化剂可以通过直接热解含有过渡金属、氮和碳物种的前驱体合成.然而热解时金属原子易团聚,多孔结构不能被有效地控制,导致相对较差的催化活性.目前, MOF衍生的催化剂在能源转化和储存技术中得到了广泛的关注,其具有丰富的氮含量、高比表面积和可调的孔道结构等特点.本文报道了一种简便可靠可控的合成铁氮共掺杂碳十二面体纳米结构催化剂的方法,并作为阴极电催化剂用于锌空气电池中,测试结果证实,合成的铁氮共掺杂的纳米碳具有与铂基材料相当的活性和更加优异的稳定性.表面吸附了的邻菲罗啉铁的ZIF-8在碳化过程中,氮基团能够结合铁形成Fe Nx结构单元,因此可得到铁氮共掺杂的电催化剂.粉末X射线衍射,扫描电镜证实ZIF-8的成功合成.经过热解得到的催化剂中Fe Nx或Fe Cx衍射峰较弱,表明样品中铁含量较低,存在部分无定型铁.通过拉曼光谱分析发现,引入的邻菲罗啉在热解过程中诱导了缺陷的形成,所以Fe-NCDNA-0的ID/IG比值明显高于NC.同时ID/IG随着铁含量的增加而减少,这是因为铁可以诱导石墨化,诱导效应随着铁含量的增加而增加.分析氮气吸附-脱附等温线得出,引入邻菲罗啉之后,比表面积增加;而铁的引入因其占据了微孔结构,导致比表面积下降.同时电镜证实Fe-NCDNA-2具有较大的形貌扭曲,使得该材料具有较大的比表面积.系统的电化学研究表明,氮掺杂有利于增强ORR活性,在引入铁之后形成高效的活性中心会进一步提高催化性能.因此, Fe-NCDNA-2在碱性条件下表现出优异的ORR性能.线性扫描伏安法曲线表明,铁氮共掺杂的材料表现出与Pt/C相似的性能,其中Fe-NCDNA-2的半波电位(E1/2)为0.863 V,比商业Pt/C的电位更正(E1/2=0.841 V).同时, Fe-NCDNA-2具有更加优异的稳定性,测试30000 s后的电流保持率为80%(Pt/C:64%).在中性介质中,合成的材料也展示了较高的ORR活性.Fe-NCDNA-2的E1/2=0.715 V,催化30000 s后电流保持率77%,均优于商业Pt/C催化剂.组装的锌空气电池进一步验证其作为氧还原催化剂实际应用的可行性.相比于以Pt/C为催化剂做空气阴极的电池,以Fe-NCDNA-2组装的电池表现出更高的开路电压,更高的功率密度(184 m Wcm^-2),以及更加优异的充放电循环稳定性.该工作也有利于启发研究人员探索类似的氮掺杂过渡金属碳材料在各种催化上的应用.     

基于灰度插值的条纹图像位移亚像素检测算法

基于光栅干涉条纹的位移测量系统,提出了一种基于灰度插值的条纹图像位移检测算法即灰度极值法.首先,对光学位移测量系统进行了介绍;其次,阐述了灰度极值算法的原理.为了验证算法,对光学系统条纹图像进行了软件仿真,并对其进行了亚像素级定位算法仿真,对比分析了传统图像相关法与光流法,得到了相对误差曲线,所提算法的精度为1.797...     

激光熔覆Al+SiC涂层对镁合金表面耐磨性能的改性

通过脉冲激光器(Nd-YAG)在AZ91D镁合金基底上熔覆Al+SiC粉体。采用扫描电子显微镜、能量色散谱（EDS）和X-射线衍射测定分析熔覆层的显微组织、化学成分和物相组成。研究表明：Al+SiC涂层主要由SiC,b-Mg17Al12及Mg和Al相组成,激光熔覆层与镁合金基底表现出良好的冶金结合。所有样品都具有树枝状结构,且随着SiC质量分数的增大,树枝状和胞状结构的间隔变得更大。熔覆涂层的表面硬度高于基底,并且随着熔覆层中的SiC质量分数的增加而增大,SiC质量分数为40%的熔覆层具有最大的显微硬度,达到180 HV,然而质量分数为10%的熔覆层硬度为136 HV。销盘滑动磨损试验表明,复合涂层中的SiC颗粒和原位合成的Mg17Al12相显著提高了AZ91D镁合金的耐磨损性,其中,SiC质量分数从10%增加到30%过程中磨损体积损失逐渐减少,SiC质量分数在20%～30%时熔覆层具有最好的耐磨性。     

Direct Synthesis, Crystal Structure and Thermal Kinetics of Supramolecular Complex [Co（H2O）6]·（Hnip）2·（H2nip）2·（DMA）2·（H2O）8 （nip=5-nitroisophthalate, DMA=CH3NHCH3）

The crystal of [Co（H2O）6]·（Hnip）2·（H2nip）2·（OMA）2·（H2O）8 has been cultured using direct method and characterized by X-ray single crystal diffractometry, elemental analysis and FTIR spectroscopy. It crystallizes in triclinic system, P-1 space group with the cell parameters of a=0.7012（1） nm, b=1.1378（2） nm, c=1.6612（3） nm, α= 84.92（3）°, β=85.19（3）°, γ=85.91（3）°, V= 1.3128（5） nm^3, Z=1, Dc= 1.573 g·cm^-3. Final R indices [1〉2σ（I）] are： R1 =0.0279, wR2=0.0765 while R indices for all data are： R1 =0.0327, wR2=0.0806. The Co coordination octahadra are each surrounded by two Hnip, two H2nip, two DMA and eight water molecules that are linked by hydrogen bonds and π-π stacking interactions. Thermal analyses of DSC and TG-DTG have been performed on the complex to predict its thermal decomposition mechanism and determine the most probable kinetic model function using Kissinger, Ozawa, integral and differential methods.     

聚(2-甲氧基-5-壬氧基)对苯乙炔的合成及其电致发光性质

以对甲氧基苯酚和溴代正壬烷为原料,通过醚化、氯甲基化和脱氯化氢反应得到可溶性的聚（２－甲氧基－５－壬氧基）对苯乙炔,以其为发光层装配了聚合物单层电致发光器件,研究了它的电致发光和光致发光性质;电致发光器件具有良好的稳定性,其起亮电压为７Ｖ。聚合物的结构由ＩＲ、＾１Ｈ－ＮＭＲ及ＵＶ／Ｖｉｓ光谱得到确认。     

空心微米镍球的表面改性及微波吸附性能研究

采用特殊的化学镀方法对已制备的空心微米镍球进行表面组装, 成功地在该镍球表面包覆了一层蜂窝状包覆钴层. 通过FESEM, TEM, XRD衍射表征了该包覆镍球, 观察到均匀包覆钴层的网眼构造和密集孔隙结构. 用BET气体吸附法、同轴线法对该镍球比表面积和微波性能进行了研究. 研究表明, 蜂窝状包覆钴层提高了粒子的比表面积, 同时表面镀钴提高了镍球的复介电常数值, 从而能增加粒子对电磁波的电介质损耗, 提高粒子在微波频率范围内对电磁波的反射吸收.     

(1R,2S)或(1S,2R)-1,2-二苯基-2-氨基乙醇衍生物手性配体的合成及其用于不对称催化反应

重点报道了以（１Ｒ，２Ｓ）或（１Ｓ，２Ｒ）－１，２－二苯基－２－氨基乙醇衍生物手性配体的合成及其用于不对称催化反应的研究，如去氢氨基酸的氢化、醛的乙基锌加成、酮的还原、活泼亚甲基化合物的烷基化、醛的硅腈化和瑞福马斯基反应等．研究了手性配体的结构、底物和反应条件等对上述反应的对映选择性和催化活性的影响．     

卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光研究

研究了卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃的热稳定性能、Raman光谱和上转换发光光谱,分析了Tm3+/Yb3+共掺氧卤碲酸盐玻璃的上转换发光机理.结果发现:混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃具有好的热稳定性能、低的声子能量、强的上转换蓝光.这表明混合卤化铅调整Tm3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.     

Nitrogen Dioxide Sensing Properties and Mechanism of Copper Phthalocyanine Film

Copper phthalocyanine film, a p-type organic semiconductor, is synthesized by vacuum sublimation and its surface morphology is characterized by SEM. A silicon-based copper phthalocyanine film gas sensor for NO2 detection is fabricated by MEMS technology. The results show that the resistance and sensitivity of copper phthalocyanine film decrease obviously as the NO2 concentration increases from Oppm to lOOppm. However, the sensitivity nearly keeps a constant of O. 158 between 30 ppm and 70 ppm. The best working temperature of the gas sensor is 90℃ for NO2 gas concentrations of lOppm, 20ppm and 30ppm, which is much lower than that of general metal oxide gas sensor.     

流道缩扩比对1+1/2对转涡轮高压动叶性能影响的研究

本文以1+1/2对转涡轮为背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法对某1+1/2对转涡轮高压动叶进行了优化设计.研究结果表明,流道缩扩比对高出口马赫数涡轮叶栅性能有重要影响,合理的流道缩扩比能减弱甚至消除尾缘内伸波,从而提升叶栅的性能.文中综合考虑了叶栅流道周向以及径向两个方向的扩张因素后选择了叶栅流道缩扩比,进行1+...