玻碳材料脉冲电沉积纳米晶体镍的制备及其性能研究

由于纳米晶体镍具有电催化甲醇的活性,本文采用双脉冲法在玻碳表面上电沉积制备了纳米晶体镍,并分析了脉冲条件对其晶粒尺寸的影响。电沉积的溶液组成为300 g·L^-1 NiSO₄·6H₂O,45 g·L^-1 NiCl₂·6H₂O,40 g·L^-1 H₃BO₃,5 g·L^-1 C₇H₅NO₃S,0.05 g·L^-1 C₁₂H₂₅NaO₄S,最优的脉冲工艺参数是脉冲平均电流密度为100 mA·cm^-2、脉冲占空比为30%,脉冲频率为100 Hz, pH为1.5、温度为55 ^oC。利用XRD、TEM、循环伏安以及电化学阻抗分析了纳米晶体镍的晶粒尺寸、结构及性能。制备的电沉积层致密均匀,为典型的面心立方结构,晶体镍的平均粒径在18 nm左右,玻碳材料表面上通过电沉积得到的纳米晶体镍在碱性环境下对甲醇具有良好的电催化活性。     

IRMOF-1衍生介孔ZnO微球催化合成低聚聚碳酸酯二醇

IRMOF-1是一种最经典的IRMOF系列材料,通过直接在空气中不同温度下热处理IRMOF-1得到三种ZnO催化剂,并采用XRD、SEM、BET、CO_2-TPD等分析技术对所得样品的晶体结构、表观形貌、孔结构、表面碱性进行了表征。结果显示,ZnO为球状结构,是一种典型的介孔材料,BET比表面积和孔径分别为49.7~62.2 m2/g和2.18~2.92 nm。研究了ZnO微球在碳酸二苯酯(DPC)与新戊二醇(NPG)酯交换合成低聚碳酸酯二醇(PCDL)反应中的催化性能。结果表明,500℃下得到的ZnO微球在DPC与NPG酯交换反应中表现出良好的催化活性。     

金粒子包封介孔二氧化硅杂化载药控释体系

靶向给药控释体系既可以增强药物在病灶部位的疗效, 又可以降低药物对正常部位的毒副作用. 基于介孔二氧化硅为"容器"-金纳米粒子为"开关"(MSN-AuNPs)的杂化纳米阀门体系同时具备两种纳米粒子的优良特性, 在化学、生物材料以及临床医药等多学科受到广泛关注. 本文根据刺激手段和应用功能分类, 介绍了单一功能和多重功能的MSN-AuNPs杂化纳米阀门体系的重要研究进展, 以及目前面临的挑战和今后的发展方向.     

柔性电池的最新研究进展

柔性电池作为新型柔性电子设备的关键部件,得到越来越多的关注.近年来,柔性锂离子电池取得了实质性的发展,并在卷曲式显示器、触摸屏、可穿戴动力传感器和可植入医疗装置等方面得到应用.本文主要介绍柔性锂离子电池的发展现状,分别从集流体、电极材料和电解质三部分进行阐述,特别介绍拉伸性能的实现途径,根据其不同的结构特点,可以分为波形结构、点阵互联结构、纺织结构、折纸结构和电缆式结构,并提出将柔性材料与新型结构相结合可以促进柔性电池发展.同时,也对其他柔性电池体系,如锂硫电池、燃料电池和太阳能电池等的最新发展进行简单概述.最后,对目前柔性电池的发展过程中存在的问题进行了总结,并对其未来的发展方向与面临的挑战进行展望.     

锂离子电池正极材料LiFePO4电化学性能

分别采用蔗糖和乙炔黑作为碳添加剂,高温固相法合成LiFePO_4复合物,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和充放电等测试技术对其晶体结构、表观形貌和电化学性能进行了研究。结果表明,合成的LiFePO_4均为单一的橄榄石型晶体结构。采用蔗糖包覆的LiFePO_4具有更好的电化学性能,以0．2 C充放电,首次放电比容量为148．6 mA·h/g,20次循环后放电容量仍为140．3 mA·h/g。     

中国工程院化工、冶金与材料工程学部第七届学术会议

中国工程院化工、冶金与材料工程学部研究决定第七届学术会议将于2009年9月15日-18日在天津滨海新区召开。滨海新区是继深圳经济特区、浦东新区之后,又一带动区域发展的新的经济增长极,日新月异的滨海新区将为与会院士、专家、学者创造良好的学术交     

多孔硅纳米材料的制备及在高能锂电池中的应用

多孔硅纳米材料具有巨大的比表面积,可调控的物理化学性质,在药物治疗、传感、能源储存与转化等领域拥有巨大的应用前景。尤其在高能量密度锂离子电池领域,多孔硅由于其丰富的孔道结构能有效释放充放电过程中硅体积变化带来的巨大应力以及大大地缩短锂离子传输距离,而引起了人们的广泛研究兴趣。但是,开发简便快速的方法来合成结构可调变的多孔硅纳米材料仍是当前研究的挑战。近年来,一些用来合成多孔硅纳米材料的方法已有报道。我们基于本课题组最近的研究进展和近年来相关文献,比较详细综述了近年来多孔硅纳米材料的制备方法以及重点关注其在高能锂电池领域的应用。最后,对多孔硅纳米材料的未来发展方向做了进一步的展望。     

介孔微环境对客体发光性能的影响

介孔材料具有均一的纳米级孔道、大的比表面积、稳定的骨架结构以及易于修饰的内表面,被广泛用作客体物质的载体。对于通过在介孔材料中封装稀土配合物、无机金属氧化物、含芳环有机物等得到的复合发光材料的发光性能已有广泛研究。综述了此类复合发光材料的制备方法、测试方法等的进展,并重点讨论了介孔微环境对客体发光性能的影响。     

Mn2+和Cr3+在镁铝尖晶石中的发光性质及其能量传递

通过凝胶固相法在1400℃合成了单掺Mn2+,单掺Cr3+以及双掺Mn2+和Cr3+的镁铝尖晶石粉体。单掺Mn2+离子的样品在450 nm波长激发下有绿光发射(520 nm),单掺Cr3+离子的样品在397 nm波长激发下具有蓝光(450 nm)和红光发射(689 nm),在545 nm波长激发下也有红光发射(689 nm);而双掺的Mg1-xAl2(1-y)O4∶xMn2+,yCr3+粉末在450 nm波长的蓝光激发下,同时具有绿光(515 nm)和红光发射(677 nm,694 nm)。实验发现在共掺杂的镁铝尖晶石体系中Mn2+和Cr3+离子之间存在能量传递,二者可以互为激活中心和敏化中心,其中Mn2+对Cr3+的敏化作用较强。因此这种粉体可以用做蓝光芯片激发的白光LED灯用荧光粉。实验证明Mn2+→Cr3+的能量传递方式为辐射再吸收     

利用X射线K边减影成像研究铜离子在聚合物材料上的吸附

研究和开发新型有机功能材料来吸附重金属离子,是解决水体重金属污染的重要途径之一。采用传统技术,很难直接观察到吸附材料中重金属离子的分布。利用同步辐射X射线能量可调谐及其较强的穿透性,采用K边减影(KES)成像技术对此问题进行了研究。通过优化实验条件和图像配准、中值滤波等图像处理,成功地将这一技术运用到有机材料吸附金属离子过程的研究中,得到了非常清晰的铜离子在聚偏氟乙烯改性高分子材料上的分布图像。研究结果表明,铜离子被吸附后进入到吸附材料的内部。通过研究还发现,样品颗粒的尺度对铜离子进入颗粒内部的深度影响不明显,单位时间铜离子吸附的质量主要受到吸附材料表面积的影响。