介孔碳材料抑制锂电池负极枝晶生长

为了解决锂电池负极表面锂枝晶生长带来的性能衰退和安全问题。 以沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)为前驱体制得介孔碳材料(MCM),用于金属锂负极表面改性。 X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱表明,退火制得的MCM具有一定的石墨化程度,N₂气吸脱附测试(BET)证明MCM具有典型的介孔特征。 对比不同温度退火样品的XRD、拉曼光谱和BET测试结果,确定900 ℃为最佳退火温度。 优化的MCM作为表面改性剂对金属锂负极进行改性研究。 电池充放电循环后,负极样品的XRD和扫描电子显微镜(SEM)测试表明,MCM能够通过均衡锂负极表面的电荷分布抑制金属锂的取向沉积和锂枝晶的生长。 本研究为制备抑制锂电池负极枝晶生长表面改性剂提供了一种简便而有效的合成方法,有利于锂电池循环寿命的延长和安全性能的提高。     

枝晶生长理论中的热-动力学协同

随加工工艺趋于复杂化和极端化,基于热力学驱动力和动力学能垒相对独立的枝晶生长理论已无法精确描述多种机制共同作用的非平衡凝固过程,大大限制了该理论与工业应用的结合。首先,本文综述基于热-动力学相对独立的枝晶生长理论的发展,分析其内涵的本征热-动力学相关性,并集成于以双辊薄带连铸技术为背景的基于热-动力学相关性的枝晶生长模型。其次,定量证明了热力学驱动力和动力学能垒的相关性,通过选择不同的驱动力-能垒组合,试图在双辊薄带连铸技术中实现合金设计和工艺优化。最后,通过分析现有模型的不足,对进一步枝晶生长模型的发展以及与工艺的结合进行展望。     

煤与生物质混烧灰荷电特性研究

对玉米秸分别与两种煤以不同比例混烧生成的混烧灰进行了荷电特性研究。利用法拉第杯荷电量检测系统和静电低压撞击器(ELPI)测量了混烧灰的总体荷质比及分级荷质比,并借助于成分分析及形貌分析结果讨论了其影响机理。结果表明,随着生物质掺入量在混烧燃料中的增加,混烧灰的成分组成发生变化,使得其介电常数变大,比电阻增大,表面吸附能力增强,从而使混烧灰的总体荷质比有一定的上升趋势。对混烧灰的分级荷质比测量结果表明,排除灰样粒径的影响,生物质的掺入使得混烧灰的荷电能力得以增强,但影响相对较小,颗粒粒径是影响混烧灰荷电能力的主要因素。     

轮台白杏叶片铁锰浓度光谱估算模型

建立基于光谱分析的轮台白杏叶片铁(Fe)、锰(Mn)元素浓度估算模型,为快速建立轮台白杏树体微量营养元素诊断体系提供技术途经。采用Unispec-SC光谱仪测定土壤肥力存在显著差异条件下轮台白杏果实不同生育时期叶片的光谱反射率,通过分析叶片中Fe和Mn元素浓度与Rλ和f′(Rλ)的相关性,筛选出光谱指示波段,并采用线性回归模型建立光谱估算模型以估算叶片Fe和Mn营养元素浓度。结果表明:轮台白杏果实不同生育时期叶片Fe元素的光谱敏感波段各不相同,果实坐果期和硬核期敏感波段分别为873和874nm,375和437nm。果实成熟期敏感波段为836和837nm而果实收后期敏感波段为325和1 054nm;轮台白杏果实四个生育时期Mn元素的光谱敏感波段分别为913和1 129nm,425和970nm,390和466nm,423和424nm;轮台白杏叶片Fe和Mn元素浓度均与光谱反射率一阶微分f′(Rλ)相关性最强,与之建立的线性光谱估算模型拟合度最高,且达到了显著或极显著水平。表明果实不同生育时期,轮台白杏叶片Fe和Mn元素的光谱指示波段不同,可根据双波段f′(Rλ)采用线性模型估算白杏叶片Fe和Mn元素浓度。     

促进学科核心素养发展的不同实施模式的主题教学研究——以“氮循环”主题为例

主题教学因其整合性和问题解决的情境能够实现促进学科核心素养的发展,促进学科核心素养发展的主题教学呈现出3种不同开放度的实施模式:常态教学中开放度小、常态教学中开放度大、翻转课堂的主题教学实施模式。为了探索3种实施模式的教学效果,挖掘教学中的关键问题与对策,以“氮循环”主题教学为例,在3个实验班开展实证研究。研究结果表明,3种实施模式均实现了促进学生学科核心素养的发展,但对促进学科核心素养的不同维度效果不同。3种实施模式都存在实现学科核心素养的发展进阶、学生的情感发展过程、建立评价体系、教师有效干预等方面的关键问题,此外每种实施模式也有其特有的关键问题,本研究依据教学实践给出了积极建议和对策。     

MoO2@氮掺杂碳复合物的制备及其降解有机污染物

以多巴胺、钼酸铵、碳酸氢铵为原料，通过一步煅烧法合成一种 MoO₂@氮掺杂碳复合物(MoO₂@CN)，并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)等对其进行表征。以卡马西平(CBZ)为目标污染物，以过一硫酸氢钾(PMS)为氧化剂，在温度为25 ℃、pH为6.5的条件下，MoO₂@CN/PMS在12 min内对CBZ的去除率达99.2%，与商用MoO₂相比，其表观速率常数k_obs(0.393 min^-1)是商用MoO₂(0.016 4 min^-1)的24.0倍，这主要是由于制备的MoO₂@CN比商用MoO₂具有更好的电子传输能力以及更大的比表面积。MoO₂@CN在 pH为 2.5~10.5时均能有效降解 CBZ，而且对大多数染料、酚类化合物、抗生素等多种污染物均具有良好的降解性能。此外，MoO₂@CN/PMS在60 min内对CBZ的总有机碳(TOC)去除率高达74.0%。电子顺磁共振波谱(EPR)和自由基猝灭实验显示MoO₂@CN/PMS体系中主要起作用是硫酸根自由基(SO₄^·-)和羟基自由基(·OH)。更有意思的是，在Fe²⁺/PMS体系加入MoO₂@CN后，其催化降解CBZ的性能显著增强，k_obs(1.25 min^-1)是单独Fe²⁺/PMS体系(0.079 7 min^-1)的15.7倍，这主要归因于MoO₂@CN的引入加快了Fe³⁺到Fe²⁺的转变，导致更多·OH的生成。     

Combining GPS carrier phase and Doppler observations for precise velocity determination

The truncation error and propagation error are analyzed for velocity determination through differential GPS carrier phase observations,and an approach for the choice of the best number of points for the central difference method is developed.In order to overcome the disadvantages of existing GPS velocity determination methods,a new velocity determination algorithm is presented,based on combining carrier phase and Doppler observations.The basic idea is that two types of observation are combined by adding the...     

Syntheses and Crystal Structures of Two One-dimensional Cobalt(Ⅱ) Compounds with the Flexible Dipyridyl Ligan

Two one-dimensional cobalt(Ⅱ) compounds {[Co(Hbpma)(H2O)4 ] 2 ·3SO 4 ·4.5H2O} n1 and {[Co(Hbpma)(NCS) 3 (H2O)]·2.85H2O}n2 (bpma = N,N -bis(3-pyridylmethyl)amine) have been synthesized and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction. Complex 1 crystallizes in triclinic, space group P1 with a = 15.8780(5), b = 16.2187(5), c = 16.4858(5) , α = 91.0420(10), β = 94.5190(10), γ = 101.4360(10)°, V = 4145.7(2) 3 , C 24 H 53 Co 2 N 6 O 24.50 S 3 , M r = 1031.76, Z = 4, D c = 1.653 g/cm 3 , μ(MoKα) = 1.046 mm -1 , F(000) = 2148, S = 1.017, the final R = 0.0269 and wR = 0.0644 for 13032 observed reflections (I > 2σ(I)). For complex 2, it belongs to triclinic, space group P1 with a = 9.3761(11), b = 10.5814(13), c = 11.2972(14) , α = 85.472(2), β = 88.058(2), γ = 76.203(2)°, V = 1085.0(2) 3 , C 15 H 21.70 CoN 6 O 3.85 S 3 , M r = 502.79, Z = 2, D c = 1.539 g/cm 3 , μ(MoKα) = 1.112 mm -1 , F(000) = 519, S = 1.070, the final R = 0.0358 and wR = 0.0899 for 3466 observed reflections (I > 2σ(I)). Two complexes 1 and 2 are both found to be one-dimensional coordination polymers bridged by the protonated bpma ligands, which are assembled into three-dimensional supramolecular structures through the hydrogen bonding interactions and π-π packing interactions.     

Chemical synthesis and characterization of manganese oxide coated Ni particles

Nanosized Ni particles with an average diameter of about 8 nm were prepared by reducing of NiCl 2 with sodium borohydride (NaBH 4 ) in aqueous solution. By moderate annealing in protective atmosphere, the composite grew up to be 15-20 nm particles. Both of the as-prepared and annealed Ni particles were coated by a layer of manganese oxide via decomposition reaction in aqueous KMnO4 solution. Hysteresis loops of as-prepared samples show a large increase in the magnetization with decreasing temperature and an unsaturated component at high magnetic field. In contrast, the ferromagnetic characteristics of annealed one are much stronger with large magnetization and coercivity. The thermomagnetic curves verified the coexistence of ferromagnetic Ni and antiferromangetic Mn oxide phases. But there exists no exchange bias behavior in the samples, even though the interface structure between the ferromagnetic Ni core and the antiferromagnetic manganese oxides has been distinctly formed. The absence of exchange bias probably originates from the weak ferromagnetic characteristic of Ni cores.     

利用手持技术探究加热过程中石棉网上表面的温度

利用手持技术实时精确测量加热中石棉网上表面不同位置的温度，采用独立样本t检验比较石棉网上表面无铁丝点和有铁丝点间的温度差异与温差差异，通过回归分析探究石棉网上表面温度与其主要影响因素间的关系。研究表明：同等条件下加热中的石棉网上表面无铁丝点与有铁丝点存在显著温度差异，而无铁丝点间的单位距离温差与有铁丝点间的单位距离温差无显著差异；石棉网升温阶段上表面温度与时间、位置的关系可拟合为二元一次线性方程，恒温阶段上表面温度与位置的关系可拟合为一元三次曲线方程；石棉网上表面温度从中心向边缘小幅递减，均匀分布，最大温差小于玻璃仪器的耐热骤变温差。研究结果为化学教育实践中科学使用石棉网以及化学实验教材的编写提供参考依据。