基于中性水凝胶/取向碳纳米管阵列高电压柔性固态超级电容器

随着科技发展和时代进步,发展质轻便携、安全环保的高性能储能器件变得日趋重要,对柔性固态超级电容器的研究也应运而生.柔性电极材料及电解质的选用是设计柔性固态超级电容器的关键因素,近年来一直是研究的热点.考虑到环境污染及实际需求问题,本文采用中性凝胶电解质对具有高比表面积、良好导电性及取向性的碳纳米管阵列进行包埋处理,所形成的柔性复合薄膜作为电极材料,设计制备三明治结构的柔性超级电容器件.通过改变凝胶电解质中所加入的无机盐电解质种类,调控器件的电化学储能性质.最终在聚乙烯醇PVA-NaCl作为凝胶电解质时,整个器件比容量最高达104.5 mF·cm~(–3),远高于有机离子凝胶与碳管阵列形成的复合器件以及无规分布的碳纳米管与水凝胶形成的复合器件,同时获得了0.034 mW·h·cm~(–3)的最大能量密度,并且具有良好的倍率性能、循环稳定性及抑制自放电的效果,并在高电压1.6 V下依然保持良好的化学稳定性.这种中性凝胶/碳管阵列复合超级电容器件不仅满足了绿色安全、柔性便携的要求,未来在医学可植入器件等领域也具有很好的应用前景.     

聚合硅酸氯化铝的研制

应用硅酸钠、氯化铝在一定条件下制成聚硅酸氯化铝 ( PASC)絮凝剂 ,并对其稳定性 ,Si O2 百分含量 ,Al/Si摩尔比等进行了研究 ,得出影响 PASC稳定性的主要因素有二 :一是溶液中的 Si O2 浓度 ,当 Si O2 的浓度在1 %左右时 ,溶液的凝胶时间在 3 0 d以上 ,而当 Si O2 浓度在 3 .0 %时 ,其絮凝时间仅为 1 0 d;二是 Al/Si摩尔比 ,最佳摩尔比约为 1 .5。对制得的 PASC进行了处理污水 (浑浊水、剩余氨水 )的条件实验 ,得出聚硅酸氯化铝对剩余氨水中 COD的去除率可达 94.1 % ,对氨氮的去除率达 93 .8% (二次絮凝 )。 PASC处理废水的适宜操作参数为 :投加量 1 3× 1 0 - 6 ,p H值为 6～ 7,高速搅拌 ( 1 3 0 0 r/min) 2 min,低速搅拌 ( 60 r/min) 1 0 min,静置沉淀 3 0 min～ 60 min。     

纳米粒子毛细管电色谱技术及其应用

纳米粒子以其较大的比表面积、良好的生物相容性而被广泛应用于分离科学领域. 纳米粒子毛细管电色谱(NPCEC)是纳米材料技术与毛细管电泳/电色谱(CE/CEC)技术相结合的产物.NPCEC技术是将不同基质的功能化纳米粒子加入电泳的运行缓冲液中,纳米粒子不仅可以通过动态吸附于毛细管壁而改变(或逆转)电渗流,还可作为准固定相(PSPs)参与样品在柱内的分配和保留,从而提高柱效和改善分离的选择性.该技术因无需填充和柱塞制备等步骤而日益受到关注.此外,NPCEC技术还可实现良好的柱更换,避免了进行复杂样品分析时所造成的柱污染.该文重点讨论在NPCEC实验中常用的几种纳米粒子的合成及应用,包括聚合物纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、金纳米粒子、碳纳米管和树状聚合物,并对其发展前景进行了展望.     

磁性纳米粒子的制备及其在重金属离子处理中的应用

重金属离子污染已成为当前最重要的环境问题之一,建立有效去除和监测重金属离子的方法具有重大意义。磁性纳米粒子(MNPs)除了具有纳米粒子的体积小、表面积大、活性位点高等特点外,其本身具有的磁学特性使MNPs在分离科学领域具有独特的优势。近年来,MNPs在环境分析领域的应用逐渐增多,尤其是在重金属离子的处理方面。该文综述了共沉淀法、微乳液法、溶剂热法和热分解法等几种常见的磁性纳米粒子合成方法,重点讨论了磁性纳米粒子在常见重金属离子如Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)处理中的应用,并对该领域的发展前景进行了展望。     

Synthesis,Crystal Structure and Antitumor Activity of 2-(3-Methyl-5-(methylthio)-4H-1,2,4-triazol-4-yl)isoindoline-1,3-dione

The title compound 2-(3-methyl-5-(methylthio)-4H-1,2,4-triazol-4-yl)isoindoline-1,3-dione(C12H10N4O2S, Mr = 274.30) has been synthesized by a three-step procedure including the cyclization, hydrazinolysis and substitution reactions, and its crystal structure was determined by X-ray single-crystal diffraction. The crystal belongs to the monoclinic system, space group P21/c with a = 12.264(3), b = 14.646(3), c = 14.349(4) , β = 91.69(3)°, μ = 0.255 mm-1, Mr = 274.30, V = 2576.2(10) 3, Z = 8, Dc = 1.414 g/cm3, F(000) = 1136, R = 0.0487 and w R = 0.1329 for 4048 observed reflections with Ⅰ 2σ(Ⅰ). In addition, the preliminary bioassay suggested that the title compound 6 exhibits relatively good antitumor activity against HT-29 and MCF-7.     

含1,2,4-三唑环的亚胺及酰亚胺类化合物的合成及生物活性

以取代苯甲酸为原料,经酯化、肼解、成盐和环化反应得到关键中间体4-氨基-3-芳基-1,2,4-三唑-5-硫酮,再分别与芳醛和邻苯二甲酸酐缩合得到亚胺及酰亚胺,最后经硫醚化反应合成了24个新型的含有1,2,4-三唑结构单元的亚胺及酰亚胺类化合物,其结构经质谱、红外光谱、核磁共振及元素分析确认.初步生物活性测试结果表明,在实验浓度下大部分化合物表现出一定的杀菌活性,尤其是化合物9a,9d和9e对水稻纹枯病菌的抑制活性与对照杀菌剂氟硅唑相当.初步的细胞毒性实验结果表明,化合物7c,7f和9k对人肺癌细胞(A549)的抑制活性与对照药品5-氟尿嘧啶基本处于同一水平.     

Co元素掺杂CrSi2的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,对Co掺杂CrSi₂的几何结构、电子结构和光学性质进行了计算与分析.结果表明,掺杂后的CrSi₂晶格常数无明显变化,禁带宽度增大.由于Co元素3d电子的影响,在费米能级附近出现了杂质能级.掺杂后的CrSi₂复介电函数虚部在低能方向发生红移,在小于1.20 eV,大于2.41 eV的能量范围内光跃迁强度增强.吸收系数的主峰向高能方向移动,峰值增大,在小于1.38 eV,大于3.30 eV的能量范围改善了CrSi₂对红外光子的吸收.光电导率的主峰向高能方向移动,在小于1.16 eV,大于2.36 eV的能量范围内光电导率增强,说明掺杂Co元素后改善了CrSi₂特别是红外光区的光电性质,计算结果为CrSi₂光电器件的研究制造提供了理论依据.     

DG方法求解可压缩气固两相流动

给出求解双向耦合可压缩气固两相流的间断有限元方法,对所得到的气固两相流方程组不需要采用分裂的方法离散,对气相、颗粒相方程及其对流部分和源项可以统一处理,两相都采用基于近似Riemann解的数值通量.数值模拟低压含尘激波管内的两相非平衡流动,并与平衡流、冻结流的结果进行比较.分析颗粒相的存在对气体运动的影响,及激波后松弛区域内两相间相互作用规律.发现颗粒质量比决定两相平衡后的最终状态,而颗粒直径决定两相流从非平衡到平衡的过渡过程,即不同尺寸颗粒对应的驰豫时间、松弛距离不同.结果表明：本文提出的计算方法对求解可压缩气固两相流是可行的,为研究复杂的气固两相流动问题奠定了基础.     

食品非定向筛查样品前处理方法及材料的研究进展

由于化学危害因子种类繁多,且在食品的生产、加工、储藏、销售和运输等多个环节都可能造成食品的污染。非定向筛查是一种全分析技术,一次性地给出食品中的外源性物质的全方位信息。主要介绍了用于食品中的非定向筛查样品前处理方法及已报道的样品前处理材料,列表对比样品前处理方法和材料的优缺点,并展望发展趋势。     

南开大学仪器分析课程创新设计与实践*

仪器分析是化学研究乃至科学研究的眼睛。课程涉及诸多领域,体现多学科交叉的全局思想观和方法论,在人才能力和素质培养方面具有重要的作用。课程教学痛点在于内容繁杂,知识点联系不够紧密,枯燥乏味;仪器原理和构造抽象难懂;课程知识与灵活应用脱节;教学效果评价方式有限。为解决这些问题,南开大学仪器分析课程创新设计从教学内容和教学方法2个方面展开,不断丰富课程内容和资源,提升创新性、高阶性和挑战度;采用研究性教学模型和有效教学模型开展各种教学活动。通过教学科研融合,实现知识获取、能力提升和情感滋养的全面融合。