易分离回收的BiOBr/TiO2/PAN催化剂的制备及光催化降解盐酸四环素研究

为了用BiOBr提高TiO₂的光催化活性,人们做了大量的研究。然而,大多数工作合成的都是粉体结构,难以回收且易造成二次污染。本文通过静电纺丝技术结合溶剂热法制备了柔性的BiOBr/TiO₂/PAN 纳米纤维膜,因其独特的自支撑膜结构,使问题得到解决。通过 SEM、TEM、XPS 、XRD和BET等对其结构和形貌进行表征,使用 UV-Vis DRS、EIS和i-t对其光电性能进行分析。结果表明,与单独的TiO₂/PAN相比,在可见光照射下,BiOBr/TiO₂/PAN 纳米纤维膜对盐酸四环素(TCH)降解的光催化活性增强,在140min内降解效率达到72.97%;5次循环实验中,催化剂的催化性能趋于稳定,循环后的XRD和SEM表明催化剂形貌和晶体结构没有发生改变,表现出优异的耐久性。     

功能聚合物:从薄膜器件到纳米器件

文章简要回顾了功能聚合物的发现和发展历程,着重介绍了其在发光二极管、太阳能电池、场效应晶体管、传感器件、纳米材料与器件中的应用。     

染料掺杂的红色有机薄膜电致发光器件

近年来 ,有机发光二极管 (OL EDs)得到了广泛深入的研究[1～ 3] 。研究工作主要集中在探索新的有机荧光材料、载流子注入和输运材料 ,以及器件的新结构 ,力求得到发光效率高和稳定性好的各种不同颜色的发光。从目前的研究来看 ,尽管蓝色和绿色发光材料的效率已经足够高到实用 ,但红色发光材料仍然存在问题 ,对红色发光进行研究是非常必要的。有两条实现红色发光的途径 :掺杂能发红光的染料和用稀土离子配合物作基质或激活剂。利用能量传递的原理 ,在有机基质材料中掺杂荧光染料是获得高效、长寿命和所希望发光颜色的一种有效而简单的方法…     

基于高黏附可拉伸高分子材料的人机交互界面

随着柔性电子技术和人工智能的蓬勃发展, 将柔性传感器与人工智能、 大数据和5G通讯有机结合, 能够构建以人为中心的智能人机交互系统, 在智能健康监测和生物医疗等领域发挥越来越重要的作用. 作为连接人体信号与网络空间的人机交互界面, 皮肤电极的力学性能直接影响监测信号的灵敏度和稳定性. 从材料的角度出发, 如何同时实现电极的可拉伸性和高黏附性, 让其稳定地贴敷于皮肤表面, 成为皮肤电极进一步应用亟待解决的科学难题和技术挑战. 本文综合评述了近年来高黏附可拉伸高分子材料的研究进展及在人机交互界面的各种应用, 并展望了下一代智能人机交互界面的发展趋势.     

柔性多体系统动力学通用算法研究

柔性多本系统运动学动力学仿真通用软件可广泛服务于工程领域,基于Ｋａｎｅ方程建立一种开发该类软件的一般算法,通过定义的辨识函数解决束识别问题,利用振型描述构件的弹性变形,建立了递推格式的运动学模型,提出了计算偏带度、偏角速度和运动微分方程系数矩阵的“０－１”法,最后给出的算例表明所建立的算法是可行的。     

基于激子和电致激基复合物双重发光的白光OLED

基于四苯基乙烯衍生物设计合成了两种蓝光材料TPE-4Br和TPE-3Br,并将其作为有机发光二极管(OLED)器件的发光层,研究发现其可与合适的邻层(空穴传输层/电子传输层)形成电致激基复合物。利用材料的本征激子发光及其电致激基复合物发光,可以得到理想的白光电致发光。将TPE-4Br和TPE-3Br掺杂于mCP中作为发光层,以TAPC和TmPyPB分别作为空穴传输层和电子传输层分别制备器件A和器件B,所得器件在操作电压为9 V时的色坐标分别为(0.32,0.33)和(0.31,0.34)。其中器件B的最大亮度和最大电流效率分别为364.66 cd?m~(-2)与0.79 cd?A~(-1)。     

有机半导体材料与器件研究领域的若干科学问题

有机电子学基础理论的研究和有机电子产业的开发是目前国际上备受关注的热点。2000年的诺贝尔化学奖授予了黑格尔、麦克德尔米德、白川英树等人,奖励他们在导电聚合物和有机电子学方面的重大贡献。2000年,美国的Sciense杂志将有机电子学取得的进展列为当年10大科技成果之一。有     

一种无粘结剂的柔性正极材料用于可充电的钠空气电池

随着全球环保意识的加强,开发具有环保可持续且高能量密度的能源逐渐成为人们关注的焦点.近年来,金属-空气电池凭借其高的能量密度作为能源存储器件已经引起了人们的广泛关注.最重要的是,此类电池的反应物为空气中的氧气,并不需要辅助设备对其储存,使得无论在质量和体积方面均优于其他二次电池.尤其锂空气电池凭借其高的理论比容量11140 Wh/kg,比现有锂离子电池高出1–2个数量级,且有质量轻便等优势,成为近几年的研究热点.然而,考虑到金属锂资源的短缺和金属钠与其具有相似的物理化学性质,因此呼吁用金属钠取代金属锂,钠-空气电池作为未来的储能器件引起了广大研究者的兴趣.但是,钠空气电池目前的实际应用仍存在很多问题：充放电过程中产生过高的过电位,循环寿命低,电解液不稳定,粘结剂的不稳定性,空气正极的结构以及外界操作环境条件等.解决这些问题的一种重要途径就是寻找合适的催化剂和设计合理的电极结构.催化剂的加入既可以增强其氧还原(ORR)及氧析出(OER)活性又可以通过调控电极的结构,为氧气、电子和离子的运输提供更多的通道,从而加速 ORR和 OER进程.基于粘结剂的不稳定性,需设计一体化的正极材料.由于碳纤维布作为柔性集流体具有高的机械强度和电化学稳定性好的优点,因此本文使用水热处理和热处理两步法在碳纤维布上原位生长 Co3O4纳米线(Co3O4 NWs),制备柔性、无粘结剂的一体化正极材料(COCT)用于钠空气电池.本实验以硝酸钴为主盐,尿素为矿化剂,氟化铵为络合剂,通过120°C热处理5 h在碳纤维布上生长 Co3O4 NWs的前驱体,然后经过400°C热处理2 h得到一体化柔性电极材料并用于钠空气电池,该材料表现出优异的电化学性能：充放电过程产生较低的过电位;高的放电比容量4687 mAh/g,碳纤维布作为正极放电容量是1113.7 mAh/g;能稳定循环62圈(碳纤维布作为正极循环16圈).这些优异的性能可归功于 Co3O4 NWs高的催化性能和多孔性效应：(1)由于 Co3O4 NWs紧密地附着在碳纤维布表面,形成了快速的电子传导通道,因而具有优异的电子传导性;(2) Co3O4 NWs之间的空隙以及多孔结构增加了反应的活性面积和活性位点,这种结构有利于氧气和离子的运输以及电解液的扩散,从而加速 ORR和 OER进程;(3) COCT电极结构能为放电产物和反应物提供更多的存储位置,从而提高了放电容量和倍率性能.结果证实,钠空气电池的放电产物是过氧化钠和超氧化钠的混合物.加入催化剂后,放电产物的形貌发生了变化：当碳纤维布作为正极材料时,放电产物的形貌是片状的; COCT电极作为正极材料时,放电产物沿着 Co3O4 NWs生长.这种柔性一体化正极材料的应用,为柔性钠空气电池器件的发展起到了巨大的推动作用.     

三个基于1,5-二(2-乙基苯并咪唑基)-戊烷柔性配体的镉配合物

通过设计柔性配体1,5-二（2-乙基苯并咪唑基）戊烷（bep）,在二羧酸辅助配体的调控下成功制备了3个配位聚合物[Cd（bep）（sba）]_n（1）,[Cd（bep）（bda）]_n（2）,and{[Cd₂（bep）（ada）₂]·H₂O}_n（3）（H₂sba=4,4’-磺酰基二苯甲酸,H₂bda=4,4’-联苯二甲酸,H₂ada=1,3-金刚烷二乙酸）。配合物均呈现二维层状结构。配合物1由交替的Cd（Ⅱ）/bep/sba^2-螺旋链构成。配合物2由Cd/bda^2-单元构成二维结构,bep作为单齿配体与Cd（Ⅱ）配位。配合物3的二维层通过Cd/ada^2-/H₂O氢键螺旋链拓展成三维超分子。此外,对配合物1~3的粉末X射线衍射、热稳定性以及荧光性质进行了研究。