椰壳活性炭孔结构对Li-S电池性能的影响

以椰壳为原料,采用化学活化法制备不同比表面积和孔结构的活性炭,通过改变制备工艺参数来调节活性炭的比表面积和孔结构。将活性炭负载60%(质量分数)硫后,作为锂硫电池的正极材料,研究活性炭孔结构对锂硫电池性能的影响。结果表明:随着活性炭比表面积的增加,中孔比例增加,锂硫电池比容量逐步提高。其中,当活化剂与炭化料的质量比为4时,活性炭的比表面积达到2900m2/g,中孔率达到15.36%。在电流密度为200mA/g时,首次放电比容量高达1294.5mAh/g,循环100次后的可逆比容量仍然高达809.3mAh/g。     

以硅藻土为硅源制备SiC/堇青石复合多孔陶瓷的性能研究

以硅藻土为主要硅源,同时配合SiC、Al_2O_3、滑石粉末为主要原料,通过反应烧结技术制备SiC/堇青石复相多孔陶瓷,研究了不同原料配比对SiC/堇青石复相多孔陶瓷的相组成、显微结构、抗弯强度、气孔率的影响,同时在得出最优配比组的基础上,研究石墨造孔剂的含量、碳化硅颗粒粒径、孔径分布等因素对SiC/堇青石复相多孔陶瓷的影响。结果表明:当SiC与其余物料理论质量比为8∶2时,在1250℃下保温3h制备的样品综合性能最佳,其气孔率为37.721%,抗弯强度达到49.1887 MPa。     

升温速率对活体硅藻壳提纯的影响

选用一种舟形藻作为实验材料,研究了不同升温速率下硅藻壳的形态和成分变化。首先,对从该种硅藻得到的细胞壳进行酸洗处理,以去除金属离子和其它无机盐;之后,分别以1,3,5 和7℃/min的速率将硅藻壳升温至600℃,并保温2 h。然后,使用扫描电子显微镜、能量色散X射线分析和傅里叶变换红外分析3种手段对不同阶段和不同处理条件下的硅藻壳进行分析表征。实验显示：生物SiO₂的含量随着升温速率的降低而升高,以1℃/min升温到600℃并保温2 h的硅藻壳的SiO₂含量最高,其质量分数可达到90%,并且该硅藻壳能保持完整的原始形态。结果表明：由于硅藻的生物SiO₂结构具有较好的隔热性,热传导速度慢,故较快的升温速率很难使生物有机质充分分解,而过高的温度或保温时间又会对硅藻壳形态造成新的威胁。所以,较为缓慢的升温速率有益于有机质的充分去除和保证硅藻壳外观的完整性。     

CO_2气体反应磁控溅射制备Ti-O薄膜成分和结构研究

室温下采用反应磁控溅射的方法,利用CO2作碳源和氧源制备了碳掺杂Ti-O薄膜。X射线衍射(XRD)、光射线电子能谱(XPS)和拉曼光谱用于表征薄膜的成分和结构。采用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计测量了薄膜的吸光度并通过作图计算得到其带隙宽度。结果表明,用CO2作碳源和氧源,可得到C掺杂的Ti-O薄膜。当掺杂碳时,钛氧膜中金红石相特征峰显著减弱,且碳以取代O原子的形式掺杂在薄膜中并促使TiO相的出现。当反应气体为CO2和O2共存时,钛原子优先与氧原子结合并抑制TiO相的形成。碳的掺入能有效降低TiO2带隙宽度,使薄膜的吸收边扩展到可见光区,提高对可见光的吸收。     

晶硅切割废料在碳化硅及其复合材料中的应用进展

光伏产业晶硅切割废料的传统回收工艺复杂且高纯硅的分离难度大、回收率低.而将废料提纯后直接制备碳化硅及其复合材料不仅方法简单、有效避开了硅难于分离的问题,且废料利用充分、制品多样化.从利用废料制备碳化硅粉体、碳化硅致密陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/氮化硅复合材料、碳化硅基高温红外发射涂料以及碳化硅颗粒增强合金等方面综述了这一方向的研究进展,并基于该领域存在的一些主要问题,对未来的研究提出了几点建议.     

CuO与有机羧酸在室温条件下利用水蒸汽辅助老化法合成金属有机框架SNU-50

氧化铜(CuO)作为一种高晶格能的金属氧化物,由于其高稳定性和难溶解性,通常难以直接作为反应原料来合成相应的含铜的功能材料。在这里,我们直接利用氧化铜作为反应原料与合成得到的N-N’-二(3,5-二羧基苯基)均苯四甲酸二酰亚胺(H_4BDCPPI,简称四羧酸)),在绿色温和的蒸汽辅助老化法合成条件下,成功的得到了相应的金属有机框架材料SNU-50。首先,我们利用预盐湿磨(pre-ionic and liquid assisted grinding,简称pre-ILAG)的预处理方法,将称取的氧化铜,四羧酸,一定量的催化剂氯化铵和微量溶剂(水,乙醇和DMF)混合并研磨一分钟,然后取出样品放置于不同的溶剂蒸汽中(水,乙醇和DMF)中进行熏蒸老化。我们发现在水蒸气熏蒸上述混合物12小时后,成功合成得到SNU-50材料。相应地,我们利用PXRD和BET孔材料等分析方法进行了相应的产物的结构表征。此外,我们还探讨了催化剂氯化铵的用量对于反应过程的影响。     

氧化结合法制备多孔碳化硅陶瓷及其特性

以不同粒径碳化硅为骨料,羧甲基纤维素钠(CMC)为粘结剂,在大气中利用碳化硅颗粒表面氧化成的SiO2粘接在一起低温合成多孔碳化硅陶瓷.分析了粒径大小、烧结温度、成型压力对氧化结合多孔碳化硅陶瓷特性的影响.用TG-DSC、XRD、SEM研究了碳化硅陶瓷的氧化性能,物相组成,微观形貌.结果表明:原始粒径越小,碳化硅陶瓷的活性越高,相应的氧化程度越高,在1μm时氧化率最高达到49.58％,但其在1000℃保温100 h质量增重也最高达7.53％;随着烧结温度升高,碳化硅氧化率增加,气孔率相应地降低;成型压力也对碳化硅陶瓷的氧化率,气孔率产生一定影响.     

纤维素与甲壳素常压酸催化液化生成小分子化学品的机理研究进展

在过去的二十年里,利用常压催化液化法将木质生物质尤其是纤维素转化为小分子化学品的研究已经取得了一定的成果,近年来,常压催化液化法开始被应用于甲壳素生物质向小分子化学品转化的研究,极大地丰富了液化产物的种类尤其是含氮小分子化学品的类型。本文对常压下酸催化的纤维素与甲壳素在不同溶剂中液化生成的小分子化学品进行了总结,并重点对其液化机理的研究进展进行了阐述。提出了纤维素与甲壳素液化制备小分子化学品及机理研究中存在的一些问题及解决途径的建议,并对甲壳素的液化研究进行了展望。     

酸碱辅以热处理对钛表面生物活性的影响

利用先酸后碱复合处理钛表面,部分样品加热到450和700℃进行热处理,在钛表面获得不同形貌和不同晶型的TiO2薄膜。将样品浸泡于模拟体液中,观察表面HA沉积情况,并进行体外细胞毒性实验以探讨样品的生物相容性。结果表明,酸碱复合处理样品在450℃热处理后表现出最好的生物活性,主要归因于钛表面纳米级花蕊网状结构形貌。酸碱复合处理样品在700℃热处理后表现出最差的生物活性,这是因为此法处理后的样品表面呈现纳米棒晶体结构,纳米棒直径和长度均大于450℃热处理的纳米丝形貌的钛及未热处理钛,而且纳米棒紧密结合程度也高于450℃热处理及未热处理的钛,正是由于这样紧密的较大尺寸晶体结构造成其生物活性低于450℃热处理及未热处理的钛的情况。     

TiO2纳米管尺寸对其生物活性的影响

以丙三醇为电解液体系制备出高有序的TiO2纳米管,通过模拟人体体液(SBF)溶液浸泡和体外细胞实验探讨不同尺寸TiO2纳米管生物活性的差异。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对样品进行表征。结果表明,相同电压下,随着阳极氧化电压的增加,TiO2纳米管管长和管径呈增加趋势。通过羟基磷灰石(HA)的沉积情况、MG-63细胞粘附情况、MTT检测分析,可以得出,随TiO2纳米管管长和管径的增加,诱导HA沉积能力和促进细胞粘附增殖能力增强,表现出较好的生物活性。