PEMFC阴极中氧扩散和电化学反应模型研究—I．TFFA模型及其数值计算

将薄膜浸渍聚集体（TFFA）模型用于描述质子交换膜燃料电池（PEMFC）阴极中氧的扩散和反应过程，其中包括氧气在气体扩散层和反应层气体通道中的扩散，氧气在反应层薄膜中的溶解和扩散，氧在反应层浸渍聚休体中的扩散和反应以及电子和离子的传导，并根据PEMFC阴极的结构特点给出TFFA模型的数值解法。     

电化学溶解金属铜制备纳米CuO

有机电解合成;铜电极;水解;电化学溶解金属铜制备纳米CuO     

透氢钯复合膜的原理、制备及表征

钯及其合金膜由于具有透氢性好和耐高温的特点,除了用作氢气分离和纯化器外,还可以用作脱氢、制氢等反应的反应器,以实现反应和分离的一体化,并提高转化率和选择性.本文综述了钯基复合膜的原理、制备及表征,并重点介绍了本研究组的光催化镀膜工艺.     

玻碳电极吸附伏安法测定痕量硫化物的研究

研究了利用玻碳电极吸附伏安法测定痕量硫化物的新方法。在含高铁离子的酸性溶液中,硫化物与对-氨基苯二甲基盐酸盐(p-ADAD)反应生成亚甲基蓝,采用线性扫描伏安法亚甲基蓝于-0.30 V(vs.SCE)在玻碳电极上出现灵敏的还原峰,峰电流与S2-浓度在0～25μg/mL范围内呈良好的线性关系。优化了实验条件,研究了电极反应机理。该方法具有灵敏、简便、快速、避免汞污染等特点。已成功用于多种水样中痕量硫化物的测定,回收率为98.0%～104.6%,结果令人满意。     

Cecropin B抗菌肽接枝丝素蛋白膜的制备和表征

以体积分数为60%的乙醇处理制得不溶性再生丝素膜, 通过碳二亚胺法将Cecropin B抗菌肽共价接枝到丝素膜表面, 利用红外光谱、扫描电镜、X射线能谱和抗菌性测试等手段对制得的丝素膜结构和表面特性及其抗菌性能进行了测试分析. 结果表明, Cecropin B抗菌肽成功地接枝到了丝素膜的表面, 接枝后的丝素膜水溶性低, 并具有良好、 持久的抗菌能力.     

冷冻干燥法制备天然高分子复合聚电解质纳米纤维

将壳聚糖(CS)溶液和透明质酸钠(SH)溶液共混,制备成CS-SH复合聚电解质溶液,并对溶液中所形成的胶粒进行了粒径分布和ZETA电位表征。用冷冻干燥法除去溶剂,制备了CS-SH复合聚电解质纳米纤维膜。用FT-IR对其结构进行分析,并用SEM对其形貌进行了表征。并将复合聚电解质纳米纤维膜作为疏水性药物紫杉醇(PTX)的载药体系,研究了其药物释放行为。结果表明,PTX在该载体中的释放较为平缓,这可以延长药物的有效时间,降低给药次数,增强治疗效果,降低药物的毒副作用。     

PLA/MSM缓释微球的制备及生物活性

采用膜乳化-液中干燥法制备出担载二甲基砜(MSM)的聚乳酸(PLA)微球(PLA/MSM), 并研究了膜孔径、 搅拌转速和MSM浓度对载药微球形貌、 尺寸、 载药量、 体外释放及细胞活性的影响; 采用场发射环境扫描电子显微镜(ESEM)观察微球形貌、 尺寸及分布, 用等离子体发射光谱(ICP-AES)法检测PLA/MSM微球载药量、 包封率及体外释放, 采用ESEM观察微球内部结构, 并通过体外细胞培养和噻唑蓝(MTT)法检测MC-3T3-E1细胞的增殖能力. 研究结果表明, 膜乳化法制备的载药微球规整, 呈典型的圆球状, 表面光滑, 内部有多孔结构. 当膜孔径为5.1 μm且搅拌转速为500 r/min时, PLA/MSM微球大小更为均一; 当体系中MSM质量分数为8.6%时, 载药量可达到77.43%. 随着膜孔径减小及药物浓度的增加, 体外释放速率加快, 但初期均无明显的突释现象, 约10 d后累积释放量达到89.2%. 细胞实验结果显示, 在膜孔径为5.1 μm且MSM质量分数为8.6%的条件下, 制备的载药微球在细胞培养7 d时表现出明显的促增殖作用.     

层状、花形和棒状钛酸铋纳米结构的可控合成及光催化性能

通过可控水热法,制备出层状、花形和棒状钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测其结构和形貌特征。XRD图显示,所制备的样品为层状钙钛矿结构。FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体。紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BIT样品的带隙能约为2.63～2.95 eV。利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BIT样品的光催化性能。结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)高得多。所制备的层状BIT纳米结构光催化效率最高,经可见光照射360 min,甲基橙溶液的降解率可达95.0%。同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的BIT样品光催化活性的影响。     

从电化学和微生物学角度分析微生物燃料电池处理硫污染物的机理

微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)是一种有前景的去除废水中硫污染物的技术。本文在生物膜电极反应机理的基础上,讨论电极反应和微生物在MFCs处理硫污染物过程中的作用,论证了其处理机制和影响因素,总结了反应器构型、分离器类型、电极材料和催化剂,以及硫的回收和电极再生。此外,通过核算对比MFCs和典型的厌氧生物技术处理含硫废水的成本和收益对MFCs去除废水中硫污染物的可行性进行了评估。     

槲皮素在氧化锆修饰玻碳电极上的伏安行为及检测

制备了氧化锆修饰的玻碳电极,采用示差脉冲伏安法和循环伏安法探究了槲皮素在该电极上的电化学行为。结果表明,制备的修饰电极在pH=7.00的磷酸盐缓冲溶液（PBS）中对槲皮素的氧化还原具有明显的电催化作用。采用槲皮素的氧化峰电流作为分析信号。在浓度为2.5×10-8~5×10-5 mol/L的范围内,氧化峰电流和浓度成良好的线性关系,线性方程为ip（μA）=0.0825c-9.861 84,检出限为5.35×10-9 mol/L。