石墨烯修饰电极测定三种儿茶酚胺神经递质

在玻碳电极表面滴涂一层N,N-二甲基甲酰胺(DMF)分散的石墨烯,制备了石墨烯修饰电极。研究了该修饰电极对肾上腺素(EP)、去甲肾上腺素(NE)和多巴胺(DA)三种儿茶酚胺神经递质的电化学催化性能。发现三种儿茶酚胺神经递质的氧化峰电流均与其浓度在一定的范围内成良好的线性关系。在最优化试验条件下,建立了分别测定三种物质的电化学方法,该方法具有良好的选择性和灵敏度。     

中间相炭微球在锂离子电池负极材料的应用进展

中间相炭微球(MCMB)具有良好锂离子扩散性、导电性和机械稳定性等优势,是目前应用广泛、综合性能优异的锂离子电池负极材料,但较低理论比容量是制约其发展的关键因素。为了获得性能优良的MCMB基锂离子电池负极材料,改性修饰和复合材料已然成为目前研发重点。笔者论述了碳结构、表界面和复合材料等微观结构设计对MCMB负极材料电化学性能的影响。从碳堆积结构类型、有序性、层间距以及球体粒径大小等方面,论述了碳结构微观设计对MCMB电化学性能的影响。发现具有乱层结构的MCMB在充放电过程中内部产生应力较小,且碳结构较稳定,具有优异循环稳定性;内部具有大量微孔或碳层间距较大的MCMB,在充放电过程中可提高锂离子在电极中的迁移速率,并提供更多的储锂空间,一般具有优良的充放电比容量和倍率性能;小粒径MCMB具有较短的锂离子迁移路径和随之增加的比表面积,通常具有较好倍率性能,伴随着可逆比容量和充放电效率的衰减。从表界面碳层改性、包覆和掺杂改性等方面,论述了表界面改性对MCMB电化学性能的影响。表面碳层修饰可增加MCMB与电解液的相容性及其比表面积,提高了与电解液的接触面积及贮锂容量,改善了锂离子电池负极材料的电化学性能;另外,MCMB表面包覆一层无定型碳,可避免其表面与电解液直接接触,减少电化学副反应的产生,提升其可逆比容量。从碳活性物质复合材料、非碳活性物质复合材料等方面,论述了复合材料微观结构设计对MCMB电化学性能的影响。碳活性物质可降低MCMB内部碳层结构的有序性,减少锂离子嵌入过程中的内部应力,提升MCMB循环稳定性。非碳活性物质诱导MCMB生成更加有序的碳层结构,提高MCMB的比表面积,从而改善MCMB表面与电解液分子的接触能力及其嵌锂性能,有利于提升MCMB负极材料可逆比容量、循环性能和倍率性能。MCMB具有高碳层间距和多缺陷位点等结构特征,有利于钠离子自由脱嵌,应用于钠离子电池时具有良好的可逆比容量、循环稳定性和倍率性能。MCMB的不规则定向层状结构经活化等处理具有较高比表面积,可应用于超级电容器电极材料。最后提出在高性能锂离子电池电极材料快速发展的需求下,从微观结构角度设计MCMB纳米复合材料将是MCMB负极材料的研究重点。     

氟塑料制品的加工方法（十一）

填充材料的模型填充聚合物的性质可以用模型来说明(图4.2),其要素是:分散介质(粘结聚合物或基质)、分散相(填充剂和相间部分)。填充材料大量的破坏实验和对该模型的分析表明,这个系统中的薄弱环节是聚合物/填充剂的相间界面。因此,改善填充材料机械性能的重要条件之一是要保证相的界面间有高的粘结强度。除了填充剂的选择外,影响系统性质的重要因素是填充剂粒度的分布。由实验数据分析显示,当增大填充剂粒径时,拉伸强度和相对伸长会发生稳定下降。含20%焦炭的φ4K20的物理机械性能变化特性曲线如图4.3所示。     

C_(10)~C_(14)烷基糖苷的合成及其作为乳化剂的应用

采用直接法合成了碳链长度为C10~C14的烷基糖苷(APG),用红外光谱对产品结构进行了表征,研究了烷基糖苷浓度及碳链长度对产品表、界面性质的影响。结果表明:随烷基糖苷浓度增大,水溶液表面张力、柴油-水界面张力降逐渐降低,而起泡性、泡沫稳定性逐渐增强。烷基糖苷碳链越长,临界胶束浓度(cmc)值越低;水溶液表面张力、柴油-水界面张力越低,起泡性、泡沫稳定性越强。基于烷基糖苷良好的表、界面性质,将其作为乳化剂制备成乳液,并与常见非离子表面活性剂OP-10制备的乳液进行了对比。烷基糖苷乳化性随浓度增大、碳链长度增长而增强;乳液微观形态表明不同碳链烷基糖苷形成乳状液稳定性、液滴均一性、填充性均优于OP-10稳定的乳液;稳定时间对乳液微观形态影响不大。所合成烷基糖苷中性能最优的为C14APG。     

槽电压对CaCl2基熔盐电化学转化CO2制备碳材料的影响

以氯化钙基熔盐为电解质，将CO₂电化学转化为碳材料，考察了槽电压、熔盐组成对碳材料制备的影响。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、激光显微拉曼光谱(Raman)等分析手段对碳材料的物相、形貌结构、元素分布、石墨化程度等特性进行表征。结果表明：在800℃CaCl₂-5%(质量分数)CaO熔盐中，槽电压为1.9 V的电解产物形貌为薄片状，碳质量分数为98.24%，随着槽电压升高，产物倾向于形成棒状结构且棒状产物长度增加；采用熔点更低的CaCl₂-NaCl-KCl-5%(质量分数)CaO三元熔盐进行电解，降低了制备碳材料的能耗，减轻了阳极的腐蚀，所得产物主要形貌为纳米管状、颗粒状和球状。槽电压对产物形貌的影响显著；高槽电压使得反应过程电流更大，电化学反应动力学加快，所得碳材料的石墨化程度更低。     

基于CaC_2低温制备金属碳化物/石墨烯复合物与高效氧气析出反应性能研究（英文）

碳化钙(CaC_2)用于制备碳材料、金属碳化物吸引了众多研究者的关注,但通常情况下需采用高温处理。首次报道了在较低温度(室温)下,球磨CaC_2与金属盐可直接制备超小尺寸的金属碳化物。所合成的Ni、Fe、Co碳化物的转化机理为碳化钙中具有还原性C_2~(2-)和氧化金属阳离子(M~(2+))之间的氧化还原反应。同时伴随复杂的氧化还原反应和哑铃状C≡C失去电荷、重构形成高石墨度的碳材料(即为石墨烯),原位形成的多层石墨烯材料可以作为良好的导电基底,用于电化学反应研究。值得注意的是,Ni-C-G复合材料表现出了优异的催化氧气析出反应性能。此结果可进一步支持其他金属碳化物-石墨碳复合材料的可控合成及广泛的电化学应用。     

形貌对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料性能影响研究

采用高温固相法通过不同混料介质与相应的干燥方法合成了形貌为球状和分散状的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4。利用FE-SEM、XRD及充放电性能测试等手段对比了材料的形貌、物相和电化学行为。结果表明:分散状的材料由于一次粒子更小具有优良的电化学性能,0.2 C倍率下材料的首次放电比容量为135 mAh/g,12 C倍率下放电比容量为115 mAh/g。1C倍率充放电循环50次容量保持率为99.5%。     

尺寸稳定的天然纤维填充聚乙烯复合材料

据“www．modplas．com，2006年4月12日”报道，德国Clarient公司颜料和添加剂分部的TP Licocene PE MA4351是一种接枝了马来酸酐的高极性茂金属聚乙烯蜡，在天然纤维填充聚乙烯复合材料中起着有效的粘合和相容化作用。由于它的化学结构，反应性酐在不同极性材料之间形成稳定的粘合，天然纤维和聚乙烯界面有着良好的粘接性能。这种材料的低熔融粘度支持润湿天然纤维的效率。天然纤维填充聚乙烯复合材料的机械性能也得到提高，尤其是高填充量时。同时使用天然纤维时经常出现的一个问题，即不希望的吸湿性能得到降低。     

高比表面积碳纳米碗在超级电容器中的应用

以间苯二酚和甲醛作为碳源,利用模板微球塌陷成碗状结构制备碳纳米碗,再以氢氧化钾作为活化剂高温下活化以获得高比表面积。采用扫描电镜、拉曼散射、氮气吸附脱附、循环伏安、恒流充放电及电化学交流阻抗等方法对其性能进行测试。结果表明,活化碳纳米碗的比表面积高达1423m2/g,在充放电电流密度为0.5A/g的条件下,比电容为175F/g,循环3000次(20A/g)以后可保持96.8%的电容量,实验结果表明是一种优良的超级电容器电极材料。     

锂离子电池用聚多巴胺衍生碳包覆硅纳米颗粒复合材料的制备与性能

实现新型高理论比容量负极材料的应用是开发新一代高能量密度锂离子电池的关键。硅具有4 200 mA·h/g的高理论比容量，远高于商业化石墨负极的比容量，因此在高能量密度锂离子电池的开发中有很好的应用前景。然而硅导电性差，在充放电过程中会发生巨大的体积膨胀而使电极粉化，造成电池性能急剧下降。基于此，本文以聚多巴胺(PDA)作为碳源，采用自模板法成功制备了具有中空结构的硅/碳复合材料(Si@void@C-PDA)，主要步骤如下：先利用多巴胺(DA)与Si亲和力较高的特性，在纳米Si颗粒表面原位聚合形成PDA包覆层(对应样品记为Si@PDA)，然后通过碳化来实现对硅材料的碳包覆改性(对应样品记为Si@C-PDA)，最后采用Na OH溶液对Si@C-PDA进行蚀刻，得到具有中空结构的Si@void@C-PDA。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了上述材料的结构，结果显示经过Na OH蚀刻后成功制备了具有中空结构的硅/碳复合材料。对材料进行电化学性能研究的结果表明，改性后的硅材料在电池中的界面阻抗明显降低。进一步的倍率性能测试表明，Si@void@C-PDA表现...     

不同锌源制备ZnO-CNF复合材料及其电容去离子性能分析

选用ZnCl_2、ZnAc_2为锌源,通过静电纺丝技术制备ZnCl_2/聚丙烯腈基、ZnAc_2/聚丙烯腈基复合纳米纤维,在经过预氧化、碳化及水洗处理后,得到2种ZnO负载的碳纳米纤维(ZnO-CNF)复合材料,并利用各种仪器研究了其结构和电化学性能。结果表明,在等量锌源下,添加ZnAc_2所得到的碳纳米纤维ZnO-CNF(ZnAc_2)的结构完整、机械性能良好,且具有更高的Zn保留量和石墨化程度。对应材料组装电容器进行电化学和电容脱盐测试,ZnO-CNF电极的比电容远比CNF电极的比电容高。其中,ZnO-CNF(ZnAc_2)电极的最大电容脱盐量达到11.24mg/g,高于ZnO-CNF(ZnCl_2)电极(8.35mg/g)和CNF电极(2.01mg/g)。证明高含量的ZnO会产生高的电容脱盐量。     

高填充量下氢氧化镁粒子尺寸对其填充聚丙烯材料性能影响

氢氧化镁是一种填充在高分子材料中的环境友好型无机阻燃剂,其形貌和尺寸会对高分子材料性能产生较大的影响。论文选取四种具有相同晶相、不同粒径尺寸的片状氢氧化镁,与聚丙烯(PP)材料熔融共混,制备氢氧化镁填充量为50%(wt)的阻燃PP规整样条。结果表明,尺寸不同的氢氧化镁均能在PP中高度分散,均可以较大地提高PP的阻燃性能,其中颗粒尺寸分布在150nm和大于800nm的氢氧化镁表现出较好的阻燃性能。但是氢氧化镁的填充使PP机械性能下降,其中具有800nm尺寸的氢氧化镁填充对PP机械性能破坏最小。综合比较,800nm左右的片状氢氧化镁填充的PP复合材料综合性能最优。     

新型高效铜催化剂助力二氧化碳“变废为宝”

<正>中国科学技术大学高敏锐教授课题组合成一系列暴露不同铜(100)和铜(111)晶面比例的铜催化剂,发现铜(100)/铜(111)的界面位点相比于单一的晶面展现了显著增强的催化碳-碳电化学耦联性能,对于利用二氧化碳制备多碳燃料具有重要意义。相关成果发表于《美国化学会志》。     

喷雾干燥制备球状LiFePO_4/C正极材料

以抗坏血酸为催化剂,通过水热法制备出梭形颗粒的LiFePO4/C正极材料,并采用喷雾干燥工艺使得单个的梭状颗粒堆积成球状的LiFePO4/C正极材料。研究了不同喷雾浓度对样品球形化后的形貌和电学性能的影响。结果表明:合成的LiFePO4/C正极材料的单个颗粒呈规整的梭形结构,并且梭形结构是由细小的板状结构组合而成,在梭形结构的表面包覆有一层均匀的碳膜。采用喷雾工艺后可有效的进行颗粒的球形化处理,当喷雾浓度为0.296mol/L时,材料团聚的球状形貌较为均匀一致,并具有较大的扩散系数(9.38×10-13cm2/s)。在0.1C倍率放电下的首次充电比容量为133.6mA·h/g,放电比容量为122.6mA·h/g,Coulomb效率为91.8%,说明具有良好的可逆性能;经过50周循环后容量保持率仍为98.2%,具有优异的循环性能和容量保持率。     

纳米CaCO3与矿纤维在PVC中的应用

研究了纳米CaCO3和矿纤维对聚氯乙烯(PVC)复合材料力学性能的影响.结果表明.在硬质PVC复合材料中填充材料的形状对PVC复合材料的力学性能影响较大,纤维状的矿纤维比球状的纳米CaCO3作为填充材料对硬质PVC复合材料的力学性能明显要高;而在软质PVC复合材料中,填充材料的形状对拉伸性能的影响较小.     

填充型弹性聚氨酯IPN绝缘冷浇注树脂的合成及性能

由三羟甲基丙烷(TMP)、蓖麻油(CO)、活性烯类单体等构成树脂基材,填充SiO_2等无机填料。以室温催化固化体系进行交联固化,可形成富有弹性的绝缘聚氨酯互穿聚合物网络。将其按双组份配置可以长期贮存,混合后可在常温下浇模,并可在12-24小时内完全固化。固化后材料具有良好的电绝缘性能和物理机械性能,可作为冷浇注型绝缘电缆附件材料使用.     

银复合对石墨型氮化碳结构及光催化性能的影响

为了提高石墨型氮化碳(g-C_3N_4)的可见光催化性能,利用水热合成,通过片状g-C_3N_4自组装法制备了银复合的石墨型氮化碳材料,研究了不同硝酸银加入量对Ag/g-C_3N_4复合材料的结构与光催化性能的影响。采用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计、X射线衍射光谱(XRD)、红外傅立叶变换光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构与性能进行表征。结果表明:所得复合材料由于g-C_3N_4自组装行为而形成球状结构,其球形的直径随着硝酸银加入量的增加而减小;与g-C_3N_4相比,复合材料具有高的催化性能,可能由于其银的均匀复合以及所形成的3维结构;而Ag(60)/g-C_3N_4表现出最高的催化活性,原因在于银离子浓度对制备的复合催化剂的光学性质、能带及结构的影响。     

LDPE-g-MAH对LDPE/PVDC共混体系性能的影响

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料,聚偏氯乙烯(PVDC)为共混材料,马来酸酐接枝低密度聚乙烯(LDPE-g-MAH)为相容剂,采用挤出和注塑成型方法制备LDPE/PVDC/LDPE-g-MAH共混物,考察了共混物的力学性能、阻隔性能、热性能和微观形态结构。结果表明:加入25%PVDC,LDPE/PVDC共混物的熔融温度下降了1.79℃,吸油率降低了9.66%,物理力学性能明显下降;加入LDPE-g-MAH后,LDPE和PVDC之间的界面黏结力增强,相容性提高,结晶温度和结晶度略有下降;与纯LDPE相比,含3%LDPE-g-MAH的LDPE/PVDC共混物的断裂伸长率提高了11.63%,缺口冲击强度提高了13.35%,吸油率下降了16.29%,柔韧性和阻隔性明显提高。     

纳米V2O5及其复合电极材料的电化学性能

分别以碳球和葡萄糖为模板剂,采用水热法制备不同形貌的纳米V_2O_5,另外在水热过程直接加入碳纳米管(CNT)和石墨烯(Gr)原位合成CNT/Gr/V_2O_5纳米复合材料。结果表明:碳球和葡萄糖均有还原剂的作用,以碳球为模板制备的试样颗粒呈多层的方玫瑰花状,其在2 mV/s下的比电容达170 F/g;以葡萄糖为模板剂制备的试样呈多孔空心球状,在2 mV/s下的比电容达324 F/g。当葡萄糖浓度为1 mol/L时,原位合成的CNT/Gr/V_2O_5纳米复合材料比表面积高达382.7 m~2·g~(–1),在2 mV/s下的比电容达274 F/g,呈现出良好的电化学性能。     

纳米碳材料的超级电容器性能测试

通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼对纳米碳材料进行表征。测试结果表明,样品纳米碳具有较高的纯度。循环伏安、充放电及循环等电化学性能测试表明,纳米碳电极的比电容较高,循环稳定性较好,且具有良好的电化学性能。