四氢吡咯烷离子液体液晶研究

合成了亲水性和疏水性的饱和杂环类离子液体N-十六烷基-N-甲基四氢吡咯烷溴化物与四氟合硼酸盐,采用偏光显微镜、变温X射线衍射仪和热化学等方法,研究两类离子液体液晶结构、自组装过程和相转变等特性,研究负离子对饱和杂环类离子液体自组装行为的影响.结果发现,该两种离子液体均可在熔点以上形成层状液晶,负离子结构与大小对离子液体液晶的结构与性质具有非常重要的影响,BF4-比Br-体积大,使吡咯烷环和环上的长碳链以较大的间隔排列,形成分子在近晶平面层内有序分布,结构非常接近固态的近晶型液晶.     

实施稻屯洼农业综合开发的启示

从稻屯洼涝洼地改造项目在国家农业综合开发办公室获得立项以来.稻电洼农业综合开发取得了较好的经济效益和生态效益.并逐步涝洼地改造模式.在总结历年来农业综合开发经验的基础上.提出了综合开发应把握的几个原则,就如何提高开发的社会效益、生态效益和经济效益进行了探讨.     

新型离子液体用于碳糊电极的直接电化学研究

以1,2-二甲基咪唑、正溴丁烷和三氟甲基磺酰亚胺锂盐为原料,合成了液态范围宽、热稳定性好、无酸性质子的疏水性离子液体1-n-丁基-2,3-二甲基咪唑三氟甲基磺酰亚胺.将该离子液体作为黏合剂,制备离子液体/碳糊电极(CILE)和葡萄糖氧化酶/离子液体/碳糊电极(GOD-CILE),分别以铁氰酸钾溶液、磷酸氢二钠/磷酸二氢钾溶液(PBS,pH值为6.98)为电化学探针,研究CILE和GOD-CILE的直接电化学性能和电极表面形态.结果表明,与传统黏合剂石蜡相比,离子液体能有效地将石墨粉黏结,形成均匀平整界面,咪唑环和石墨层之间形成"π-π环" 相互作用,使得电子在电极内的传递速率大大加快,电流响应明显增加;GOD吸附在CILE表面可保持生物活性,表现出一对峰形良好的准可逆氧化还原峰.离子液体良好的导电能力、"π-π环"相互作用和黏合性质促进了离子液体在第三代传感器中的研发.     

PAN膜在低温热氧化过程的结构变化研究

采用溶剂挥发法制备得到聚丙烯腈(PAN)膜,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析、差示扫描量热(DSC)法研究PAN膜在120~180℃低温热氧化过程的结构和热稳定性的变化。结果表明,PAN膜在低温热氧化过程主要发生环化和氧化反应。在120℃和140℃温度下,氧化反应先于环化反应发生,环化反应程度较小;在160℃和180℃温度下,环化反应显著加剧,环化反应占主导。形成的环化和氧化结构提高了膜的热稳定性。     

仪器分析实验课程创新模式的构建与实践

针对高校仪器分析实验课程中存在的问题,结合多年的教学实践与探索,从教学内容编排、教学方法、远程网络教学平台建设等方面提出了相应的改革措施,旨在培养学生的创新能力和实验动手操作能力,提高仪器分析实验课程的教学质量。     

碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用

评述碳纳米管和碳微米管的结构、性质及其应用,指出碳纳米管可看作是石墨烯片按照一定的角度卷曲而成的纳米级无缝管状物,根据层数不同可分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管.由于碳纳米管管壁中的碳原子采用的是sp2杂化,因此碳纳米管沿轴向具有高模量和高强度,可用于增强复合材料的力学性能;而碳纳米管圆筒状弯曲会导致量子限域和σ-π再杂化,这种再杂化结构特点以及π电子离域结构赋予了碳纳米管特异的光、电、磁、热、化学和力学性质;碳纳米管的管腔内部是纳米级中空结构,可作为纳米级分子反应器和存储容器.但碳纳米管的管径尺寸太小、表面缺陷多、团聚严重等问题一直影响着碳纳米管在实际中的应用.而碳微米管的出现弥补了其不足,碳微米管具有与碳纳米管相似的管状结构,在保持纳米级管壁厚度的同时,能拥有微米级的管径,巨大的管壁外表面,相当于一张微米级的石墨烯网状膜,因此碳微米管能同时拥有碳纳米管和石墨烯的独特物理和化学性能.通过对碳微米管各项性能的研究表明,碳微米管的管壁具有规整的石墨烯结构,管腔具有微米级中空管结构,有较高的比表面积,电学和化学性能良好.利用其优良的电学性能,它们能较好地应用在量子导线和晶体管阵列;同时利用其优良的化学和电化学性能,也能广泛用于锂离子电池、超级电容器和储氢材料.     

基于Fe_3O_4-PEI纳米粒子构建葡萄糖传感器的研究

采用共沉淀法制备核层为四氧化三铁(Fe3O4)壳层为聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI.扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征结果显示,制备的磁性复合纳米粒子Fe3O4-PEI粒径均匀,直径约为25 nm.通过振动样品磁强计比较Fe3O4-PEI和Fe3O4纳米粒子的磁滞回线,结果表明,经PEI包覆后复合纳米粒子饱和磁化值为38.2 emu/g,仍具有较好的磁性.热重分析表明,包覆在Fe3O4纳米粒子表面的PEI质量分数约为23.26%.通过静电作用,实现了Fe3O4-PEI复合纳米粒子对葡萄糖氧化酶的负载,以铂电极为基底电极,制备了Fe3O4-PEI-GOx/Pt葡萄糖传感器.在最优测试条件下,该修饰电极对葡萄糖表现出优异的电化学催化性能,具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好的特点.     

泰安市水资源的可持续利用研究与思考

水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源。实现水资源可持续利用，保障经济社会可持续发展，已成为一种全球性共识和正在世界范围推广的实践。从泰安市近年来水资源开发、利用与社会经济协调发展的需求来看，也印证着这样一个不争的事实：今后制约泰安市经济与社会可持续发展的“瓶颈”将会是水资源问题。     

相变燃料电极实现固体氧化物电池高效可逆CO/CO2转化

固体氧化物电池可实现CO/CO₂的可逆转化,在电能和化学能相互转化过程中显示出巨大潜力.然而,其商业化进展一直受到燃料极抗积碳性能差的限制.本工作中,我们发展了一种CoFe合金纳米颗粒和Ruddlesden-Popper层状结构Sr₃Fe_1.25Mo_0.75O₇-δ复合新型燃料电极(CoFe-SFM),其可以通过钙钛矿Sr₂Fe_7/6Mo_0.5Co_1/3O_6-δ在还原气氛中退火发生相变得到.电化学阻抗谱和弛豫时间分步法分析可知CoFe-SFM电极通过改善体相氧化学扩散能力和表面氧交换过程来增强CO氧化和CO₂还原动力学.在固体氧化物燃料电池模式下,800℃的最大功率达到259 mW cm^-2;在固体氧化物电解电池模式下,1.3 V工作电压下单电池的电解电流密度为-0.453 A cm^-2,都远超对比电极材料.在20次SOFC-SOEC循环操作条件下,CoFe-SFM燃料极依然保持稳定的微结构和抗积碳性能,电池性能保持良好.该工作可为CO₂转化、抗积碳电极材料设计和提升电极表界面反应动力学提供一定的指导作用.