超级电容器用无定形水合二氧化钌材料及Nafion作粘接剂的电极制备研究

本文采用改性的中和反应和随后的热处理方法制备了较大产量的超级电容器用无定形水合二氧化钌材料(RuO2.0.93H2O),同时,制作了电极进行了电化学性能表征。实验中,以自制的喷雾装置和十二烷基磺酸钠(SDS)分别作为反应辅助技术和表面分散剂。经175℃处理前驱体后,实验获得了比表面积为223m2/g、蓬松状、深黑色无定形水合二氧化钌材料。研究了以Nafion为粘结剂和以碳纤维纸为集流体所制备电极的电化学性能。循环伏安实验(CV)结果表明,该合成材料具有较好的比电容(988F/g at 1mV/s)和倍率特性     

炭-/石墨烯量子点在超级电容器中的应用

炭-/石墨烯量子点作为新兴的炭纳米材料,因具有独特的小尺寸效应和丰富的边缘活性位点而在高性能超级电容器电极材料的研发方面展现出巨大潜力。针对目前炭-/石墨烯量子点在超级电容器电极材料方面的应用优势和存在的关键问题,本文以炭-/石墨烯量子点、量子点/导电炭复合材料、量子点/金属氧化物复合材料、量子点/导电聚合物复合材料以及量子点衍生炭这些电极材料为脉络,梳理了近年来该领域的发展状况,尝试阐释炭-/石墨烯量子点在电极材料、复合材料和衍生炭电极材料中所起到的关键作用,最后对炭-/石墨烯量子点电极材料的发展进行了展望。本综述以期为炭-/石墨烯量子点基电极材料的研究提供一定参考和依据。     

二维纳米片层孔洞化策略及组装材料在超级电容器中的应用

功率密度高、倍率性能优异和循环性能好等特性使得超级电容器在储能领域显示了巨大的应用前景。尽管二维层状材料剥离形成的纳米片层不仅可为电化学反应提供独特的纳米级反应空间,而且由其组装的层状纳米电极材料具有化学和结构上的氧化还原可逆性及纳米片层水平方向上离子或电子快速传输通道。但是,纳米片层组装电极材料在纳米片层垂直方向上离子或电子传输存在障碍,对于超级电容器功率密度和能量密度的提高及实现快速能量储存非常不利。因此,如何通过改善离子或电子的快速传输,实现超级电容器大功率密度下的高能量密度是超级电容器电极材料发展的方向之一。本文主要综述了二维层状材料剥离成纳米片层,纳米片层孔洞化策略及组装孔洞化材料在超级电容器电极材料中的应用。纳米层孔洞化技术是改善层状电极材料在纳米片层垂直方向离子或电子传输的有效手段,为实现高比电容下的高倍率性能超级电容器电极材料制备提供了方法学。最后,对开发大功率密度下的高能量密度超级电容器电极材料提出了展望。     

分级纳米材料的结构、制备及其应用

纳米材料因其独特的表面效应、体积效应和量子效应等特点,在化工、生物工程、医学和能源等领域有着广阔的应用。 由简单的低维纳米结构作为主要的构建单元并按照特定的排列方式组装成规整有序的三维结构,即分级纳米结构,已经开展了许多的研究。 本文综述了分级纳米结构的制备方法和微观结构,及其在污水处理、超级电容器、太阳能电池以及光催化等领域的应用。     

高分辨电感耦合等离子体磁质谱法测定含铜不锈钢中痕量磷

作者通过试验,用电感耦合等离子体磁质谱(HR-ICP-MS)测定含铜不锈钢中磷含量时,采用高分辨率模式,选择分辨率为4000,在此条件下磷峰可与干扰双原子分子或离子的峰分开。又通过以含铁基的磷标准溶液优化了气体流量和离子透镜的参数,使磷的信号值提高至3×105cps。而加入45Sc作为内标元素又可显著提高测定的稳定性。分别用不锈钢样品和纯铁粉作基体,加入标准溶液制作标准曲线。结果表明:两种方法的线性均较好,分别测得实际样品的结果及其相对标准偏差也基本一致。但两种方法的检出限(3s)不同,前者为1.0μg·g^-1,后者为0.18μg·g^-1。所提出方法的样品处理过程如下:称取样品0.10g置于消解罐中,加入盐酸溶液2mL及硝酸溶液1mL,待剧烈反应缓解时,将消解罐加盖并置于微波消解仪中,于100℃消解10min,升温至200℃继续消解20min。冷却后将溶液转移至100 mL石英容量瓶中,加入0.2mg·L^-1钪内标溶液1mL,加水至刻度,摇匀。此溶液在仪器工作条件下进行HR-ICP-MS测定。对含磷51μg·g^-1的含铜不锈钢,按本方法测定所得结果的相对标准偏差(n=10)小于4%。应用本方法分析了7种标准物质或已知样品(包括低合金钢、含铜不锈钢、高温合金),并同时用ICP-AES进行校对分析。结果表明,本方法与ICP-AES的测定结果基本一致。但本方法的结果与标准物质的认定值更接近,而且对低含量磷(9μg·g^-1)也可很好测定。     

对苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱及其配合物的制备和电化学性能

以对苯二胺和对苯二甲醛为原料缩合制备出对苯二胺缩对苯二甲醛席夫碱聚合物（PT）,研究了采用不同物质的量之比的单体所制备的聚合物的电化学性能。利用席夫碱聚合物中N原子上的孤对电子与不同金属离子配位形成席夫碱配位聚合物（PT-M）,并对所形成聚合物的电化学性能进行了研究。采用X射线衍射（XRD）、红外（IR）、热重-差示扫描量热法（TG-DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱（EDS）对产物进行了表征,PT-M的XRD峰强度相比于PT明显降低,表明金属离子配位进入分子链骨架中引起的空间位阻减少了分子链排列的有序性。采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗评价了所制备的配位聚合物材料的电化学性能。研究发现,聚席夫碱铝配合物（PT-Al）表现出较优的电化学性能,在0.5 A·g^-1的电流密度下其电容值为649.6 F·g^-1,并且具有较好的循环稳定性,在8 A·g^-1的电流密度下循环1 000次后仍有80.9%的电容保持率。     

自支撑硫镍基电极材料制备及其赝电容性能

硫镍基赝电容超级电容器具有较高的比电容和功率密度等优点,是下一代理想的储能装置之一,但其实际应用受到其活性材料的制约,如导电性低和循环性能差等。研究者围绕增强硫镍基赝电容电极材料导电性和提升循环稳定性进行了大量的研究工作。其中,构建自支撑的电极材料被认为是一种降低活性材料和集流体之间界面电阻的有效方法。本文综述了制备自支撑硫镍基赝电容电极的常见方法,并就活性材料的形貌与性能关系进行了总结,主要着眼于集流体改性、离子掺杂、复合材料构建及形貌调控优化等。最后对自支撑硫镍基赝电容电极材料的研究方向进行了展望。     

冷轧、退火工艺对SUS430铁素体不锈钢深冲性能的影响

化学成分、非金属夹杂物、连铸坯等轴晶率、热轧、冷轧及和退火工艺都会对材料的深冲性能有较大的影响,结合山东泰山钢铁集团有限公司SUS430热轧不锈钢带的实际生产工艺水平,将研究重点放在了冷轧和退火工艺上.通过对比分析,最终得出使用退火的热轧板、酸洗后一次冷轧并把压下率控制在80%～85%可以使冷轧成品板退火后具有优良的深冲性能.     

超级13Cr不锈钢的钝化膜耐蚀性与半导体特性

利用极化曲线和Mott-Schottky曲线,研究了超级13Cr马氏体不锈钢在100、130、150和170℃且含CO2和Cl-的腐蚀介质中浸泡7 d所形成的钝化膜的电化学行为和半导体性质.同时应用光电子能谱表面分析技术分析了超级13Cr钝化膜中的元素价态.结果表明,超级13Cr马氏体不锈钢经腐蚀过后形成的钝化膜表层中Mo和Ni以各自硫化物的形式富集,而Cr以Cr的氧化物的形式富集.在100℃和130℃形成的钝化膜具有良好的耐蚀性,而在150℃和170℃形成的钝化膜耐蚀性下降.产生这种现象的原因与表面钝化膜的半导体性能密切相关,在100℃和130℃中形成的钝化膜具有双极性n-p型半导体特征,且随着温度升高掺杂数量增多,而150℃和170℃介质中形成的钝化膜为p型半导体,故随着温度升高,超级13Cr马氏体不锈钢的耐蚀性能下降.     

溶胶—凝胶法制备不锈钢基Ag-SiO2抗菌膜及其结构性能表征

采用溶胶--凝胶法和浸渍提拉法在不锈钢板上制备了含银的二氧化硅薄膜.利用X射线衍射仪（XRD）分析了膜层的组成,通过测试接触角研究了薄膜的亲水性,测试了薄膜对质量分数10%的FeCl₃溶液的耐腐蚀性能,并对覆膜不锈钢的抗菌性和附着性进行了测定.结果表明:采用溶胶—凝胶法可在不锈钢基板上制得含银的SiO₂抗菌膜,经过10min氧化处理和5次提拉,并经热处理后,抗菌膜与不锈钢结合牢固,亲水性和耐蚀性提高,对金黄色葡萄球菌抑菌率达到100%.