用水热法合成了一系列不同含量钴掺杂的磷酸铝分子筛CoAPO-5. 合成的样品用X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS), 热重分析(TG)仪和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)等进行了表征. XRD表征显示, 合成的CoAPO-5分子筛具有较高的结晶度, 分子筛晶胞参数与Co含量之间存在较好的对应关系. UV-Vis漫反射光谱显示合成的CoAPO-5分子筛具有骨架钴的特征三重峰; 焙烧后峰的强度降低, 表明分子筛骨架中Co2+可被氧化成Co3+. SEM表明该分子筛具有典型的AlPO4-5分子筛形貌特征. TG结果也表明Co2+进入了分子筛骨架, 分子筛具有较好的稳定性. 在环己烷氧化反应中CoAPO-5具有较好的催化性能, 环己烷转化率与环己酮选择性均较高; 随着分子筛中钴含量的增加, 环己烷的转化率增加.

通过对Gemini表面活性剂12-s-12 (Et)(s=4, 6, 8, 10, 12)体系在乙醇/水混合溶剂中的表面张力曲线的测定, 对该体系的表面性质进行了研究. 发现随乙醇/水比例变化, Gemini各种表面化学性质, 如临界胶束浓度(cmc)、表面张力(γcmc)、饱和吸附量(Γmax)和最小分子占有面积(Amin)等的变化规律. 拓展了Gemini表面活性剂在混合溶剂中表面吸附的研究.

以嵌段共聚物F127(Mw=12600, PEO106PPO70PEO106)为模板剂, Ni(Ac)2·4H2O为Ni源, 低分子量的酚醛树酯为碳源, 通过溶胶-凝胶三元共组装方法合成高度有序介孔C/NiO复合材料. 对样品进行X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸脱附等结构表征及循环伏安(CV)等电化学性能测试. 结果显示, NiO晶体和碳组成了C/NiO复合材料的基本骨架, 该复合材料具有高度有序的介孔结构. NiO晶体的存在极大地提高了复合材料的电化学性能, 当C/NiO达到4:1(苯酚与Ni(Ac)2·4H2O的摩尔比)时复合材料的比电容达到444.1 F·g-1, 而有序的介孔结构并没有被破坏, 使得该材料具有较好的应用前景.

通过合理控制反应条件, 使体系在电子束脉冲作用后只剩下所需要的一种瞬态粒子, 用脉冲辐解研究了喹啉、异喹啉分别与水合电子、羟基自由基、氢自由基等几种典型的氧化还原瞬态粒子的反应过程, 研究了各种瞬态产物的吸收光谱及其变化规律, 测定了相关反应的速率常数. 喹啉、异喹啉与水合电子的反应速率常数分别为7.1×10 ⁹和3.4×10 ⁹ mol ^-1·L·s ^-1, 与羟基自由基的反应速率常数分别为7.2×10 ⁹和3.4×10 ⁹ mol ^-1·L·s ^-1, 与氢自由基的反应速率常数分别为5.7×10 ⁹和3.6×10 ⁹ mol ^-1·L·s ^-1. 这一结果表明, 喹啉、异喹啉均能够非常迅速地与水合电子、羟基自由基、氢自由基发生反应, 喹啉比异喹啉的反应速率更快. 运用电子理论分析了瞬态反应产物结构的稳定性差异, 结果表明, 喹啉的反应产物比异喹啉的稳定, 从而揭示了喹啉比异喹啉反应速率快的原因.

以N-甲基咪唑、苯并咪唑、叔丁基吡啶和离子液体1-甲基-3-乙基咪唑三氟乙酸盐(EMITA)作为染料敏化太阳电池(DSCs)电解质溶液中的添加剂, 使用超微电极通过循环伏安法研究其对液体电解质中I-3和I-氧化还原行为的影响, 通过电化学阻抗谱研究了上述四种添加剂对Pt电极电解质界面的影响. 结果表明, 添加剂EMITA的加入使I-3在电解质中的扩散系数减小, Pt电极电解质界面上的界面传输电阻Rct增大, 电解质的电阻降低; 光伏性能测试表明, EMITA的添加提高了DSCs的开路电压和填充因子, 其DSCs的光电转换效率达到了5.72%.

使用漫反射Fourier变换红外光谱(DFTIRS)、离子色谱(IC)及透射电子显微镜(TEM)对不同温度条件下SO2在α-Fe2O3颗粒表面的非均相反应过程进行实验模拟和监测, 并分析了反应剧烈波段(8.7 μm)的产物硫酸盐以及颗粒吸收和后向散射光学系数的变化. 结果表明, 在15-45 ℃内, 硫酸盐生成量、生成速率以及吸收系数、后向散射系数都随反应温度的升高而呈现先增加后减少的趋势; 同一反应温度下, 硫酸盐生成速率随时间呈现先增大后减小, 最后逐渐趋于稳定的演变; 光学系数变化与硫酸盐生成量之间存在较好的指数关系. 在当前全球气候变暖背景下, 研究结果将对深入了解真实大气中SO2与矿尘非均相反应造成的气溶胶光学特性演变, 以及定量评估其辐射强迫影响具有一定意义.

用多壁碳纳米管(MWCNTs)作为互连线制备出了单壁碳纳米管场效应晶体管(SWCNT FETs), 对比研究了用多壁碳纳米管作为互连线和用金属作为互连线的两种情况. 结果表明, 二者的直流(DC)性能基本一致, 而用多壁碳纳米管作为互连线的交流(AC)性能略优于用金属作为互连的情况. 交流测量表明, 至少在20 MHz的频率下, 多壁碳纳米管互连的单壁碳纳米管晶体管仍有很好的响应速率, 器件能够正常工作.

建立了一个β分子筛上分子扩散的模型. 该模型中, 分子在β分子筛中运动是在不同吸附点位上作无规行走. β孔道的拓扑结构和在两种孔道吸附位上不同的跃迁几率导致分子沿两个主轴方向扩散, 扩散系数存在一个关联关系; 分子动力学对不同温度下苯分子在β分子筛上扩散模拟证实了这一关联关系. 氩原子在不同作用半径下的动力学模拟表明, 分子作用半径大小是满足随机行走假设的重要条件, 即该模型要求扩散分子作用半径足够大, 与分子筛孔径相近.

在NH4F-甘油-水电解液中, 采用阳极氧化法, 在纯Ti基底上制备了高度取向的TiO2纳米管阵列, 考察了阴离子种类、阳极氧化时间及NaAc浓度对纳米管阵列生长的影响. 结果表明, TiO2纳米管的生长速率和长度强烈依赖于阴离子的种类和浓度. NaNO3和NaCl的加入能增大阳极氧化时的电流密度, 提高TiO2纳米管底部的腐蚀速率, 提高管的生长速率及增加管的长度; 而NaAc的加入更大程度上抑制了已生成的TiO2纳米管顶部的溶解, 提高了纳米管的净生长速率, 得到较长的纳米管阵列.

采用阳极氧化法在0.5 mol·L-1硫酸+1 mol·L-1马来酸的混合溶液中制得了束状TiO2薄膜. X射线衍射(XRD)分析表明样品的晶型结构主要为无定形态; 所制得的样品通过原子力显微镜(AFM)观察, 束状结构TiO2的宽度约2-5 μm, 长度超过20 μm, 束状结构中包含的纳米棒直径约80-150 nm. 将制得的束状TiO2膜电极在上述混合溶液中直接进行原位的循环伏安扫描和恒电流电解实验. 研究结果表明, 马来酸在该电极表面异相电催化还原生成丁二酸; 在恒电流电解过程中采用电极原位活化可明显提高丁二酸的产率和电流效率, 并指出改进电极的原位活化技术是未来研究工作的主要目标.

以环境友好型的Tween80为表面活性剂, 以醇(乙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇和异戊醇)为助表面活性剂, 对离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(bmimPF6)和甲苯进行了微乳化实验, 绘制了不同条件下Tween80离子液体的微乳体系的拟三元相图, 考察了醇的种类、含量对单相微乳区的影响, 并用电导法研究了在乙醇为助表面活性剂情况下, 单相微乳区的结构转变. 结果表明, 当醇(异戊醇)固定时, 随着表面活性剂/醇的质量比增加, 单相微乳区的面积逐渐增大; 不同链长的直链醇对单相微乳区的面积影响与该醇在离子液体中的溶解情况有关, 单相微乳区的面积随着直链醇链长的增加而越小; 当乙醇作助表面活性剂时, 所得到的单相微乳区的面积最大, 且单相微乳区存在着O/IL(oil-in-ionic liquid)、双连续相和IL/O(ionic liquid-in-oil)三种微结构. 尤其对离子液体微乳体系的电导随油的含量的增加而最初增大的现象进行了解释, 这一现象是由于油主要起到减少离子液体中离子对或离子的积聚, 提高带电离子淌度的作用.

合成了一个新的组氨酸衍生物, N-(9-蒽甲基)-L-组氨酸(1), 并对其进行了元素分析、电喷雾电离质谱(ESI-MS)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)等波谱表征. 考查了pH值及15种不同金属离子对其荧光强度的影响. 实验结果表明, 中性水溶液条件下, Zn2+和Cd2+能使体系荧光增强, 而Pb2+、Co2+、Hg2+、Ni2+和Cu2+等则使体系荧光有不同程度的猝灭.其中, Cu2+和Ni2+猝灭能力最强, 它们与化合物1均形成了物质的量比为1:2的配合物, 络合常数分别为2.88×10 ⁶和1.12×10 ⁶ L2·mol-2. Cu2+和Ni2+对化合物1的荧光猝灭为静态猝灭过程. 在此基础上, 以Cu2+和Ni2+作为两个输入信号, 以蒽的特征荧光发射作为输出信号, 构建了一个NOR荧光分子逻辑门.

为了研究半径变化对铜丝腐蚀行为的影响, 通过极化曲线和交流阻抗测试方法研究了半径为0.04-0.82 mm的铜丝在自然通气的0.5 mol·L-1 NaCl(pH=7.4)溶液中的腐蚀行为. 结果表明, 当铜丝半径小于氧的扩散层厚度(0.56 mm)时, 随着半径减少, 非线性扩散的存在加速了电化学反应的传质过程, 其影响由慢到快迅速增大, 使得受扩散过程控制的阴、阳极反应速率增大, 铜丝的腐蚀电流密度显著增加. 对铂丝、不锈钢丝的氧阴极还原反应过程研究也得到了类似的反应特征. 上述现象表明铜丝腐蚀行为的尺寸效应具有一定的普遍性.

以锌粉(Zn)、镉粉(Cd)为源材料, 金(Au)做催化剂, 采用热蒸发法, 在硅(Si)衬底上制备出掺Cd摩尔分数为6.7%的三元荆棘状Zn1-xCdxO单晶纳米结构. 荆棘状纳米结构样品的主干直径均一, 约为100 nm. 主干两侧刺的直径和长度分别约为10和100 nm. 由于Cd替位原子对ZnO带隙的调节作用, 样品的近带边(NBE)紫外(UV)发射从3.37 eV红移到3.13 eV. 结果表明, 氧气(O2)分压是形成荆棘状Zn1-xCdxO纳米结构的重要条件.

采用分子动力学模拟了DB921-DNA复合物, 通过7 ns的模拟研究表明: DB921一端的氨基氮原子与一个水分子形成氢键, 同时, 水分子又与DNA的5位A碱基的氮原子形成一个氢键. 水分子在DB921与DNA小沟结合中起了桥连的作用, 使得直线型的芳香二脒化合物DB921通过水桥与DNA小沟结合, 水分子诱导DB921分子与DNA的小沟域构型相适应, 与DNA小沟域的AATTC碱基有较强的结合作用. 在分子水平上提供了DB921与双螺旋DNA相互作用的结构及复合物的动态变化情况, 指出水分子在DNA小沟结合二脒化合物中的识别作用, 为设计出更高生物活性的DNA小沟结合剂提供一定的理论依据.

利用电化学沉积方法在重离子径迹模板中制备出直径从45 nm到200 nm, 长径比达700的金纳米线阵列, 利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所制备金纳米线的形貌及晶体结构进行分析, 结果表明, 在1.5 V(无参比电极)沉积电压下所制备出的直径为200 nm金纳米线沿[100]晶向具有较好择优取向. 利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对镶嵌在透明模板中平行排列的金纳米线阵列光学特性进行研究, 发现金纳米线直径为45 nm时, 其紫外可见光谱在539 nm处有强烈吸收峰, 随着金纳米线直径增加, 吸收峰红移, 当金纳米线直径达到200 nm时, 其吸收峰峰位移至700 nm. 结合金纳米颗粒相关表面等离子体共振吸收效应对实验结果进行了讨论.

以聚乙二醇(PEG)为模板剂, 采用软模板法制备出MoS2空心微球, 并采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对产物进行表征. 结果表明, 所制备的MoS2为粒径约2-7 μm的空心微球, 但结晶程度较差, 需通过退火工艺进行改善; 聚乙二醇与MoS2发生了较为强烈的有机-无机杂化作用, 其浓度和分子量对产物形貌调控均有重要影响. 同时, 结合红外光谱分析, 对MoS2空心微球的形成机理进行了初步的探讨.

在利用HNO3处理CoFe2O4磁性纳米粒子使其表面离子化、分散性得到改善的基础上, 采用苯胺在其表面原位聚合, 制备了具有电磁功能的聚苯胺(PANI)/CoFe2O4纳米复合物. 借助TEM、XRD、FT-IR、四探针电导率仪和VSM(振动样品磁强计)等分析手段研究了复合物的形貌、结构及其电磁性能. 结果表明, CoFe2O4以25 nm左右的粒子分散于聚苯胺基体中, 被其完全包覆, CoFe2O4与PANI之间存在化学键合作用; 复合物同时具有电性能和磁性能, 其导电率随CoFe2O4含量增加而降低, 饱和磁化强度随之升高, 而矫顽力在所研究的范围内则先增大而后又减小, 且均高于CoFe2O4的矫顽力.

采用电化学原位红外光谱技术研究了对硝基苯酚在铜电极表面及硫酸介质中的电化学反应机理. 对硝基苯酚首先经电还原反应生成对亚硝基苯酚和对羟胺苯酚, 对亚硝基苯酚可发生缔合生成反式二聚体, 最后在较低的电位下, 对羟胺苯酚经电还原生成了对氨基苯酚.

用XPS测定了氩离子溅射前后的Pt-PVP纳米粒子和TiO2、ZnO及SiO2纳米粒子的内层电子结合能, 并与其对应的体材料进行了比较. 结果表明, Ar+溅射前Pt-PVP的Pt 4f结合能比体材料Pt的稍低, 但Ar+溅射后由于PVP包覆层被除去, 裸露的Pt 纳米粒子的结合能明显高于Pt体材料. 与非纳米氧化物比较, 纳米氧化物TiO2、ZnO 和SiO2的内层电子结合能也向高结合能方向位移, 其位移大小的顺序为TiO2

介绍了一种基于溶液的廉价制备Al诱导晶化多晶硅薄膜的方法. 先以低压化学气相沉积(LPCVD)方法制备50 nm厚的非晶硅(amorphous silicon, a-Si)薄膜作为前驱物, 通过旋涂的方法, 将含有Al的盐溶液涂覆在a-Si薄膜表面, 550-620 ℃下氮气氛围退火若干小时得到多晶硅薄膜. 文中针对化学诱导源的种类、前驱物表面状况对晶化效果的影响进行了研究. 发现只有反应生成物中含有偏铝酸根(AlO-2)的碱性溶液才能发生诱导晶化, 而若Al溶液浓度过低, 则不能得到连续的多晶硅薄膜. a-Si表面若附有薄氧化层会有利于Al盐溶液在表面上的粘附以及得到大尺寸的晶粒, 然而又会增高退火晶化所需要的温度. 同时溶液在薄膜表面的粘附状况还会受到溶液中存在的其它离子的影响. 因此必须选用合适的实验条件.

采用磁悬浮感应熔炼方法制备了V2.1TiNi0.4Zr0.06Cux (x=0-0.12)储氢合金, 经XRD、SEM、EDS和电化学测试等系统研究了Cu添加量对合金微结构及电化学性能的影响. 结果表明, 所有合金均由V基固溶体主相和C14型Laves第二相组成, 且第二相沿主相晶界形成三维网状分布; 合金主相和第二相的晶胞体积均随着Cu含量x的增加而增大. 电化学性能测试表明, 添加适量(x=0.03-0.06)的Cu可以提高合金的最大放电容量, 并对活化性能基本没有影响; 而过高的Cu添加量(x≥0.09)会降低合金的放电容量. 此外, 添加Cu可使合金的高倍率放电性能得到明显改善, 充放电循环稳定性有所提高. 在所研究的合金样品中, V2.1TiNi0.4Zr0.06Cu0.03合金具有最佳的综合性能.

用精密自动绝热量热仪测定了广谱抗病毒药物正二十二烷醇在78-400 K温区的热容. 根据实验测定的热容数据, 用最小二乘法拟合计算出热容对温度的多项式方程, 得到其相变温度、相变焓、相变熵分别为340.844 K、85.07 kJ·mol-1、249.6 J·K-1·mol-1. 根据热力学函数关系式计算了其在80-400 K温区每隔5 K的热力学函数[HT-H298.15]和[ST-298.15]. 用DSC、TG热分析技术进一步考查了该物质在400-900 K的热稳定性.

应用组合材料芯片方法, 通过离子束溅射法制备了全组分范围的Zn-Al薄膜样品阵列. 沉积得到的多层薄膜经370 ℃扩散处理2 h形成合金薄膜. 通过扫描俄歇能谱仪(AES)、X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)对样品的成分、结构和形貌进行表征. 结果显示, 在低温退火后, 合金薄膜成分均匀, 结晶良好, 表面致密. 材料芯片上的样品在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中的极化电阻测试结果表明, 对于全组分的Zn-Al合金薄膜, Al摩尔分数在87%附近的成分具有最高的极化电阻值.进一步的实验发现, 在83%-86%这一较宽的摩尔分数区间内, 极化电阻值均保持在105 Ω·cm-2以上, 比传统热镀锌镀层的极化电阻高1个数量级.

研究了对二甲氨基苯甲腈(DMABN)在各种胶束水溶液中的荧光光谱性质, 发现不同胶束栅栏层区域的不同性质影响了探针的分子内扭转电荷转移(TICT)特性. 对离子型胶束, 头基电场是主要影响因素, 促进了DMABN分子TICT态的形成, 反离子解离度琢越大, 胶束溶液中的Ia/Ib越强. 在非离子表面活性剂胶束中, 聚氧乙烯链环外壳包裹的大量水使其氢键影响明显, 而很短的聚氧乙烯链还可能带来端基氢的氢键作用. 从DMABN的光物理特性看, 欲将胶束作为分散载体利用其TICT态特性, 选择反离子解离度较大的阴离子胶束(例如SDS或SDSO)较好.

选取苯和1-辛烯作为模拟汽油中的芳烃和烯烃, 分别研究它们对Ce(IV)Y分子筛选择性吸附脱硫的影响. 结果表明, 吸附剂的选择性吸附脱硫性能随着模拟油中苯和1-辛烯含量的增加而显著降低. 借助傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射光谱(UV-DRS)技术研究发现, Ce(IV)Y分子筛对苯和1-辛烯的吸附模式及影响脱硫的机理是不同的. Ce(IV)Y分子筛阳离子和苯形成π络合作用, 作用力较弱, 容易脱附; 而与1-辛烯的双键发生σ-π络合, 不容易脱附. 在Ce(IV)Y分子筛选择性吸附含苯模拟油中的硫化物时, 由于苯的存在, 苯和噻吩在分子筛表面存在严重竞争吸附, 影响了吸附剂的选择性脱硫. 而在含1-辛烯的模拟油中, 由于1-辛烯直接和分子筛发生强相互作用, 占据了吸附剂的活性位, 导致Ce(IV)Y分子筛的脱硫性能显著降低.

通过有限域聚合法将聚苯胺(PANI)均匀地生长在碳纳米管(CNTs)表面, 得到CNTs-PANI纳米复合材料. 通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱对样品的形貌及成分进行表征. 将得到的复合材料组装成电化学超级电容器, 进行电化学的循环伏安和恒流充放电测试. 结果显示, 运用此有限域聚合法所制备的复合材料中PANI 可以非常均匀地包裹在CNTs表面, 复合材料的比容量可以达到117.7 F·g-1(有机电解液), 远远高于所用纯碳纳米管(25.0 F·g-1)和纯聚苯胺(65.0 F·g-1)的比容量, 从而表明有限域聚合法是一良好的纳米复合材料的制备方法.

采用电化学阻抗和极化曲线法研究了绿色缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)对铜在200 mg·L-1的NaCl溶液中的缓蚀性能和吸附行为. 结果表明, 在20 ℃时, PASP使用的最佳浓度为15 mg·L-1, 缓蚀率可达到78.3%, PASP的吸附明显降低了Cl-的侵蚀, 属于阳极型缓蚀剂. 随着温度的升高, PASP的缓蚀性能下降. 在50 ℃时, PASP的缓蚀率下降至40.4%. PASP的吸附行为服从Langmuir吸附等温式,是自发的、放热的过程, 属于化学吸附.

报道了一种新型的、用NH4F作络合剂的络合还原法制备的Ir催化剂及其对氨氧化的电催化性能. 结果表明, 由于溶液中的Ir3+和NH4F形成络合物, 因此用这种络合法制得Ir催化剂中Ir粒子的平均粒径为2.8 nm, 要比不加络合剂时制得的Ir催化剂中Ir粒子的平均粒径(7.5 nm)小很多. 所以, 用络合还原法制得的Ir催化剂对氨氧化的电催化活性和稳定性都比不加络合剂时制得的Ir催化剂好很多. 且该制备方法简单、实用, 适用于催化剂的实际生产.

研究羟基乙叉二膦酸(HEDPA)镀铜液中CO2-3含量对电沉积时阴、阳极过程及镀层的择优取向的影响. 通过分析阴、阳极的动电位极化曲线, 发现镀液中逐渐加入的CO2-3提高了阴极的极化, 使电结晶晶粒细化, 直至达到稳定; 同时促进了铜阳极的溶解. 而X射线衍射(XRD)结果表明, 铜镀层的晶面择优取向从(222)逐渐向(111)转变. 通过镀液中固体络合物的红外光谱分析表明, CO2-3的加入以第二配体的方式进入该镀液的放电络合离子结构中, 参与Cu2+的络合, 形成更稳定的络合物, 从而导致铜沉积电位负移, 镀层(111)晶面取向增强.

根据金属-有机骨架材料(MOFs)的设计思想, 在MOF-5(对苯二甲酸为桥联配体, Zn4O金属簇为中心的配位化合物)的基础上设计了10 种以Zn4O 金属簇为中心(Corner), 以不同基团单取代的对苯二甲酸(BDC)衍生物为桥联配体(Linker)的多孔材料. 用巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟方法, 计算了这些材料在298 K、1-10 MPa条件下对甲烷的吸附量, 讨论了不同取代基与甲烷吸附量的关系.结果发现, 在298 K、3.5 MPa 时甲烷的吸附量主要取决于吸附热, 并且以硝基取代的配体构成的MOF分子吸附甲烷效果最好. 在此基础上, 进一步设计了以四硝基取代对苯二甲酸为桥联配体的MOF-4NO2, 该结构在相同条件下对甲烷的超额吸附量为209 cm3·cm-3, 总吸附量达到228 cm3·cm-3, 比美国能源部(DOE)提出的甲烷吸附材料应用要求标准高26%.

通过固相法以(NH4)6Mo7O24·4H2O为钼源, 在氮气气氛下合成出掺杂Mo的LiFePO4正极材料. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和正电子湮没进行结构表征, 通过不同放电倍率研究掺Mo的LiFePO4电化学性能. 结果表明, 掺Mo的LiFePO4呈橄榄石结构, Mo6+同时占据着Fe位及Li位, 提高了LiFePO4的电导率, 1C放电可逆容量为141 mAh·g-1, 表现出良好的电化学性能.

采用芘作为荧光探针研究了全组成范围水-甲醇混合溶剂的复合结构. 结果表明, 芘探针的极性标尺(I1/I3)随体系中甲醇摩尔分数(xm)的增加呈下降趋势, 其下降速度对xm变化范围具有明显依赖性, 而芘荧光相对量子产率的变化曲线在xm=0.18处呈现出一奇异的极大值. 这些结果揭示了在0.18

采用传统电化学测试技术及原子力显微镜(AFM)力曲线分析法对十二烷基硫醇/金电极以及十二烷基磺酸钠(SDS)/铝电极表面缓蚀吸附膜的吸附行为进行了研究. 结果表明, 随缓蚀剂浓度改变, 电极电化学行为与缓蚀膜的微观粘附力特征呈现出关联性的变化趋势, 表明AFM力曲线技术可成功应用于缓蚀膜吸附行为的研究.

在十二烷基硫酸钠(SDS)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合水溶液中, 采用水合肼还原氯化镍制备超细镍粉. SEM结果表明, 该超细镍粉为球形, 表面呈现针状叠合的特殊形貌. XRD结果表明,该超细镍粉由平均粒径约为10 nm的面心立方结构(fcc)的原生纳米镍晶粒组成, 且主要沿(111)晶面生长. TEM清晰观察到原生纳米镍晶粒在PVP的空间桥联作用下自组装成超细镍粉的中间过程. SDS-PVP的组成对超细镍粉的粒径和表面形貌有显著影响, 在一定浓度范围内, 随着SDS或PVP浓度增大, 原生纳米镍晶粒和超细镍粉的平均粒径均呈减小趋势, 表明通过改变SDS-PVP组成可以调控超细镍粉的粒径和形貌.

采用两步法以三嵌段共聚物P104(PEO27-PPO61-PEO27)为模板剂合成介孔材料, 研究了介孔材料结构随体系pH 值的变化, 探讨了体系中介观相转变的机理. 研究表明,随着pH 的升高, 发现体系中无机物种和模板剂所组成的介观相发生了转变,由P6mm 的SBA-15(pH=1.51-2.67)2D六角孔道结构转变为3D 蠕虫状孔道的MSU-X(pH=3.93-4.56)结构. 对所得的两种不同种类的硅基材料以γ-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES: NH2(CH2)3Si(C2H5O)3)进行表面烷基化改性结果表明, 在同样的条件下, 经过改性后MSU-X类介孔材料孔壁上接枝的烷基数目要远超过SBA-15 类介孔材料.

采用色散荧光光谱、时间分辨光谱和空间分辨光谱方法, 在标准大气压(1.013×10 ⁵ Pa)下, 对以N2气为载气的H2O蒸气脉冲流光放电等离子体激发解离反应动力学过程进行了实验研究. 将所得色散荧光谱归属于N2(C3∏u→B3∏g)、·OH(A2∑+→X2∏)、H(n=3→n=2)的辐射跃迁; 并对N2*、·OH*、H*三种活性粒子的指纹灵敏谱线(337.2、308.4、656.5 nm)荧光信号进行了时间分辨测量. 结果表明,·OH*和H*荧光信号分别滞后N2*荧光信号7.4 ns 和17.6 ns, 由此推断H2O分子的激发解离通道为: H2O分子与高能电子发生非弹性碰撞激发, 被激发到第一激发电子态的高振动能级, 然后自解离成激发态的·OH*自由基和基态的H原子. 空间分辨测量结果表明, 在距负电极0.5 mm附近, 活性荧光粒子浓度最高, 正好对应流光放电的负辉区, 该区域电子温度和电子浓度最高, 更有利于活性粒子的产生.

用层接层自组装的方法制备了过渡金属钒取代的多金属氧酸盐PMo11VO4-40/聚酰胺-胺多层纳米复合膜. X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、循环伏安(CV)测定和分析结果表明, PMo11VO4-40和聚酰胺-胺通过静电相互作用形成了纳米交替多层膜,且膜的增长均匀. 复合膜的循环伏安图呈现出四对氧化还原峰(一个V的单电子和三个Mo的双电子), 峰电流与扫描速率成正比, 其式量电位随着pH 的增加而线性负移, 表明电极过程属于表面控制过程, 电荷传递很快且有氢离子参与多金属氧酸盐的氧化还原反应. 该方法制备的多层膜修饰电极稳定性好, 对NO-2、BrO-3及H2O2具有良好的催化还原活性.

采用脉冲激光沉积法在不锈钢基片上制备了纳米结构的CuF2薄膜, 其充放电性能显示该薄膜具有540 mAh·g-1可逆容量, 对应于每个CuF2可与2.0个Li发生反应. 其循环伏安特性显示在2.2和2.8 V (vs Li/Li+)处出现了一对新的氧化还原峰. 充放电后薄膜的组成与结构通过非原位高分辨电子显微和选区电子衍射来表征. 结果揭示了纳米结构CuF2薄膜的电化学反应机理, LiF在过渡金属Cu的驱动下可以发生可逆的分解和形成.

采用线电爆炸(WEE)方法是在高温、高压的环境中将Zn-Cu合金(w(Zn)=0.65))制备成平均粒径为60-90 nm的Zn-Cu复合纳米颗粒, 在500 ℃焙烧2 h得到纯净的ZnO-CuO纳米复合氧化物. 通过XRD和SEM对ZnO-CuO纳米材料进行分析表征. 以ZnO-CuO纳米复合氧化物为基体材料, 采用传统旁热式结构制成气敏元件, 研究其对C2H5OH的敏感性能. 结果表明, 这种方法制备的纯净ZnO-CuO纳米复合氧化物对乙醇具有良好的敏感特性.

用微型催化反应装置评价, 并结合X射线粉末衍射(XRD)、表面积和孔结构测试、程序升温还原(TPR)、氢化学吸附和热重分析等方法研究了负载型PtSn/γ-Al2O3, PtSn/MCM-41和PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂的丙烷脱氢反应催化性能. 发现PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较PtSn/MCM-41催化剂高的丙烷脱氢反应活性和较PtSn/γ-Al2O3催化剂高的反应稳定性. 实验结果表明, 纯硅MCM-41载体表面的锡物种因与载体相互作用较弱故易被还原, 导致铂金属分散度和催化剂的丙烷脱氢活性较低. 用Al2O3修饰MCM-41可以增强Sn物种与Al2O3/MCM-41载体之间的相互作用, 提高PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂铂金属分散度和丙烷脱氢催化活性. 并且, 积炭后的PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂具有较高的铂金属表面裸露度, 故具有较高的丙烷脱氢反应稳定性. PtSn/Al2O3/MCM-41催化剂优良的丙烷脱氢催化性能可能不仅与Sn-载体Al2O3/MCM-41较强的相互作用有关, 而且与Al2O3/MCM-41载体的介孔结构有关.

在PC+EC+DMC复合溶剂体系中, 研究了Et4NBF4(四氟硼酸四乙基铵)与LiPF6组成的复合盐电解质对石墨负极材料界面性质的影响. 用循环伏安和恒电流充放电测试方法研究了电解液与石墨负极的相容性, 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对固体电解质中间相膜(SEI)的成分变化进行了研究. 结果表明, 电解液中的Et4NBF4参与了SEI膜的形成; 当Et4NBF4浓度为0.2 和0.5 mol·L-1时, 电池首次充放电不可逆容量损失明显减少, 循环效率分别上升到76.0%和81.6%. Et4NBF4/LiPF6复合盐电解质改善了PC基电解质与石墨负极的相容性.

研究了镁合金的约束刻蚀微加工方法. 通过对电解过程中电极表面氢离子浓度变化以及刻蚀体系对镁合金的腐蚀速率的测量与分析, 对一些可能有刻蚀作用的刻蚀体系进行了研究. 选用亚硝酸钠作为产生刻蚀剂(硝酸)的前驱体、氢氧化钠作为捕捉剂、少量硅酸钠作为缓蚀剂的约束刻蚀体系, 使用具有规整三维微立方体点阵结构的模板, 在金属镁表面加工出具有与模板互补特性的点阵微结构, 复制加工的分辨率为亚微米级. 并对刻蚀过程机理进行了探讨与分析.

采用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱滴定方法研究了N3染料, cis-Ru(H2dcbpy)2(NCS)2 (H2dcbpy=4,4’-二羧酸-2,2’-联吡啶), 在二甲基亚砜(DMSO)溶液中对F-、Cl-和Br-的识别行为. 结果表明, F-能引起N3的吸收光谱和荧光光谱的明显变化, 能作为高选择性的荧光和比率色度F-传感器. N3与F-相互作用产生一个大的荧光增强因子40, 在已报道的基于Ru(II)配合物的F-传感器中较为罕见.

应用等温流动微量热法测定了298.15 K时N,N-二甲基甲酰胺(DMF)在纯水及不同浓度氯化钠水溶液中的稀释焓, 根据McMillan-Mayer理论计算得到各级同系焓相互作用系数. 结果表明, DMF在纯水及氯化钠水溶液中的焓对相互作用系数h2均为正值, 并且随着氯化钠浓度的增加, h2的值逐渐增大. 根据溶质-溶质相互作用和溶质-溶剂相互作用对结果进行了解释.

在基于衰减全反射原理的基础上提出一种新的测量方法, 动态研究漂白动力学过程, 即利用波导的衰减全反射吸收峰对聚合物材料的折射率和厚度敏感的特性, 实时测量聚合物材料的折射率和厚度. 实验系统采用CCD摄像头将标志波导模式的一组暗线显示在计算机屏幕上, 然后根据暗线的移动, 可以精确测量每一时刻波导薄膜的折射率和膜厚. 利用这种技术, 对聚合物薄膜的光漂白过程进行了实时监控. 发现在光漂白全过程中, 聚合物薄膜的折射率和厚度的变化同时存在化学和物理两种变化过程.

以葡萄糖为碳前驱体对水热合成的磷酸铁锂粉末进行碳包覆. 测定磷酸铁锂粉末与三种探测液的接触角, 并据此通过Young方程采用Wu方法计算了粉末的表面自由能. 研究了表面自由能与电导率、放电比容量的关系及对工业化涂布性能的影响. 结果表明, 在电导率相同的前提下, 粉末表面自由能中色散分量与极性分量的比值(γd/γp)对低倍率放电性能没有影响, 但对高倍率放电性能影响较大. 提高热解温度和延长热解时间可使γd/γp值增加, 这有利于粉体与聚偏氟乙烯(PVdF)的粘合和高倍率放电容量的提高.

在CuCl2、InCl3、GaCl3及H2SeO3组成的酸性水溶液电沉积体系中, 对Mo/玻璃衬底上一步法电沉积Cu(In1-x, Gax)Se2(简写为CIGS)薄膜进行了研究. 为了稳定溶液的化学性质, 在溶液中加入邻苯二甲酸氢钾和氨基磺酸作为pH缓冲剂, 将溶液的pH值控制在约2.5, 并提高薄膜中Ga的含量. 通过大量实验优化了溶液组成及电沉积条件, 得到接近化学计量比贫Cu 的CIGS薄膜(当Cu与In+Ga的摩尔比为1时, 称为符合化学计量比的CIGS薄膜; 当其比值为0.8-1时, 称为贫Cu或富In的CIGS 薄膜)预置层, 薄膜表面光亮、致密、无裂纹. 利用循环伏安法初步研究了一步法电沉积CIGS薄膜的反应机理, 在沉积过程中, Se4+离子先还原生成单质Se, 再诱导Cu2+、Ga3+和In3+发生共沉积. 电沉积CIGS薄膜预置层在固态硒源280 ℃蒸发的硒气氛中进行硒化再结晶, 有效改善了薄膜的结晶结构, 且成份基本不发生变化,但是表面会产生大量的裂纹.

利用改进的CVD法制备了(002)面取向生长的ZnO纳米线, 通过光刻/剥离的自下而上的组装技术制备了基于单根ZnO纳米线的气敏元件, 其中的ZnO纳米线直径为50-300 nm, 有效长度为2-10 μm. 测试表明在室温条件下, 元件对浓度为500 μL·L-1的氧气和乙醇的灵敏度可以分别达到1.3 和1.2, 而气敏响应时间分别为10 和5 s, 由于单根纳米线的一维小尺寸结构加剧了电流的自加热效应, 因此元件在外界环境为室温的条件下的灵敏度才略有提高.

采用射频等离子体技术制备了CO加氢合成低碳醇用新型CuCo/ZrO2催化剂, 研究了等离子体气氛氮气、氢气和先氮气后氢气处理对催化剂结构和性能的影响, 并应用BET、XRD、XPS、TG和TPR技术对催化剂进行了表征. 与常规焙烧制得的样品相比, 射频等离子体技术制备的催化剂可有效抑制烃类生成, 提高总醇选择性, 大幅提高反应活性和低碳醇的时空收率. 表征结果显示, 等离子体技术使催化剂前驱体在低温下分解形成活性相, 显著提高了催化剂比表面积, 促进催化剂活性组分晶粒细化并提高其分散度, 催化剂表面的铜含量增加.