稀土元素对R-Y-Ni系A2B7型无镁储氢合金微观结构和电化学性能的影响

采用真空电弧熔炼及退火处理制备R-Y-Ni系A_2B_7型R0.3Y0.7Ni3.25Mn0.15Al0.1(R=Y,La,Pr,Ce,Nd,Gd,Sm)储氢合金,系统研究稀土元素R对合金微观组织与结构、储氢和电化学性能的影响。XRD和SEM-EDS分析表明,合金退火组织由Ce2Ni7型主相、PuNi3型及少量Ca Cu5型相组成,Ce2Ni7型主相的晶格常数a、c及晶胞体积V均随稀土R原子半径的减小而依次降低。该合金均具有明显的吸放氢平台,常温下最大吸氢容量为1.17%~1.48%(w/w),吸氢平台压Peq为0.037~0.194 MPa。电化学分析表明,退火合金电极的电化学活化性能优良,R=La合金具有最高的放电容量(389.2 mAh·g-1)和较佳的容量保持率(充放电循环100次后的S100=85.7%),其中合金微观组织的不均匀性及稀土元素的电化学腐蚀是影响电极循环稳定性的主要原因。合金电极的高倍率放电性能(电流密度为900 m A·g-1)HRD900=71.05%~86.94%,其电极反应动力学控制步骤主要由氢原子在合金体相中的扩散速率所控制。     

纳米锰基普鲁士白的制备及电化学储钠性能

采用高温共沉淀法制备锰基菱方相的普鲁士白正极材料,研究合成温度对产物微结构和电化学性能的影响。研究发现,随着合成温度的提高,产物的结晶度、颗粒尺寸和嵌钠容量明显提高。当合成温度为90℃时,产物在15 mA·g^-1下首次充放电容量分别达到142和139 mAh·g^-1。在30和50 mA·g^-1分别循环300和600次时,容量仍保持在111和89 mAh·g^-1。     

碳包覆LiFe0.5Co0.5PO4固溶体正极材料的制备及其电化学性能

分别以四水磷酸铁（FePO₄·4H₂O）和二水草酸亚铁（FeC₂O₄·2H₂O）为铁源,采用简单便捷的流变相法制备了碳包覆LiFe_0.5Co_0.5PO₄固溶体材料（LiFe_0.5Co_0.5PO₄/C,简称为LFCP/C）。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、恒流充放电等测试手段对复合材料的物相、形貌结构和电化学性能进行了表征和测试。结果表明,2种铁源得到的材料均为橄榄石晶型结构且结晶度良好,二者在颗粒尺寸分布、碳包覆效果和电化学性能方面具有显著的差别。用作锂离子电池正极材料时,以FeC₂O₄·2H₂O为原料得到的LFCP/C具有更优异的电性能：在2.5~5.0 V电压范围内,0.1C倍率下（1C=150 mA·g^-1）,放电比容量为137.5 mAh·g^-1,在10C仍具有57.6 mAh·g^-1的放电比容量;0.5C循环100次后容量仍保持78.1%。该样品更佳的电化学性能主要得益于其更小的平均颗粒尺寸,更高的比表面积和理想的碳包覆效果。     

“金属的电化学腐蚀”教学设计创新

以学科理解为基础,注重创设真实的教学情境,创新实验设计,使学生在探究暖贴发热原理和钢铁腐蚀原理的过程中获得金属电化学腐蚀的知识,拓展认知结构,学习科学方法,发展科学探究能力。     

刚性配体3-噻吩-5-三氟甲基-2,3-二氢-1-H吡唑合成的2个Keggin型超分子化合物

选用新颖的有机配体3-噻吩-5-三氟甲基-2,3-二氢-1-H吡唑（L）,在水热条件下成功得到2个新的基于Keggin多酸的超分子化合物,{[Ag（L）_2]_3[PMo_（12）O_（40）]}·3H_2O（1）和{[Ag（L）_2]_3[HSiMo_（12）O_（40）]}·3H_2O（2）.通过红外光谱、元素分析和单晶X-射线对化合物1和2的结构进行了表征.化合物1和2同构,包含1个孤立的Keggin多阴离子和3个金属-有机亚单元[Ag（L）2]＋.其中多酸阴离子和[Ag（L）2]＋片段通过氢键作用力交替连接形成1个一维超分子链.相邻一维链进一步通过氢键连接成二维超分子层状结构.光催化和电化学性质表明,化合物1和2具有相同的电化学性能.     

高性能多级花状Co3O4基无酶葡萄糖电化学传感器

以硝酸钴、碳酸钠、尿素为原料,泡沫镍为基体,采用水热和煅烧相结合的二步法制备了一种多级花状Co_3O_4/Ni异质结构的无酶葡萄糖传感器。通过X射线衍射与扫描电镜对Co_3O_4/Ni电极的成分及形貌进行了表征,并采用循环伏安法在1mol/L KOH溶液中测试了Co_3O_4/Ni异质结构葡萄糖传感器电极的电化学性能。结果表明,通过二步法在泡沫镍表面制备的Co_3O_4呈现多级花状纳米纤维结构。将制备的Co_3O_4/Ni异质结构作为电极构建的无酶葡萄糖传感器表现出响应时间快(低于5s)、检测灵敏度高(7.4m A·(mmol/L)~(-1)·cm~(-2))、检出限低(1.17μmol/L,S/N=3)和线性检测范围宽(0~5 mmol/L)的特点。进一步的抗干扰性检测表明所制备的传感器在+0.44V vs.SCE对葡萄糖表现出良好的选择性。本文所制备的多级花状Co_3O_4基电极在无酶葡萄糖传感器的发展中有着很大的应用潜力。     

锂离子电池Sb基负极材料研究进展

Sb基材料作为一类合金机制的锂离子电池负极材料,因具有比容量高、安全性好等优点受到广泛关注。 然而,由于Sb基负极材料在充放电过程中的体积效应和本身导电性较差等问题导致的循环性能不理想,制约了其作为锂离子电池负极材料的商业化应用。 本文综述了近年来在锂离子电池Sb基各类负极材料方面的研究进展,重点介绍了它们的反应机理、合成方法及电化学性能,并对Sb基负极材料的发展方向进行了展望。     

碘氧铋/二氧化钛纳米棒复合材料的制备及其对双酚A的光电化学检测

采用简易的两步水热法在FTO导电玻璃表面合成碘氧铋/二氧化钛纳米棒(BiOI/TiO₂ NRAs)复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线单晶衍射仪对该复合材料进行了表征,基于电流-时间法考察了其光电化学行为。 BiOI的负载不仅成功地将TiO₂的光吸收范围拓展到可见光区,同时二者结合形成的p-n异质结构有效地促进光生电子空穴分离,增强了光催化能力。 基于该复合材料对双酚A的光催化氧化作用,建立了一种新型检测双酚A的方法。 结果表明,420 nm可见光激发下,利用电流-时间法,在外加偏压为0.0 V时,光电流密度与双酚A浓度在0.0047~14.7 μmol/L范围内呈线性关系,检测限为0.93 nmol/L(S/N=3)。 该传感器具有高的灵敏度、良好的稳定性及重现性,将其应用于塑料制品和牛奶中的双酚A检测,获得令人满意的结果,回收率为98.0%~107.1%。     

甲烷氧化菌素功能化纳米金修饰电极模拟SOD的电化学性能研究

利用混合自组装的方式,将Mb功能化纳米金（Mb-AuNPs-MUA）修饰在金电极表面,以制备出检测超氧阴离子无电子媒介体生物传感器.采用UV-Vis考察修饰纳米团簇的相关特征,利用修饰电极检测DMSO/NaOH体系产生的超氧阴离子.试验结果表明：该修饰电极对超氧阴离子的歧化反应具有显著的催化活性,计算出异相电子传递速率常数（K_s）为0.041 cm/s,电子转移系数（α）为0.435.在0.06~0.2 μmol/L范围内,超氧阴离子浓度与峰电流呈良好的线性关系,相关系数R²为0.9719,方法检出限（LOD）为1.129×10^-3 μmol/L（S/N=3）、3.683×10^-3 μmol/L（S/N=10）,精密度试验测定得相对标准偏差（RSD,n=9）为3.83%.     

离子液体在生物工程方面的进展

离子液体具有不挥发性、非易燃性、离子电导率高、物化性能稳定、电化学窗口宽、结构多样性与可设计性等诸多优良特性,近年来已在电化学、生物、绿色化学等领域发挥着至关重要的作用。本文综述了离子液体在生物方面的一些应用：作为理想的载体将目标基因或者药物运送到靶细胞中达到治疗的目的;探究离子液体的毒性对生物体的影响从而达到杀灭癌细胞等特殊细胞或绿色降解的目的;利用其电催化活性好、灵敏度高等特性制成生物传感器用于电化学检测;将离子液体作为核酸分离的载体,使得核酸的分离的过程简化、效率提高。