磁性Fe⁃Au复合材料的制备及SERS性能

表面增强拉曼散射光谱(SERS)是一种广泛应用于低浓度分子物种识别并且能够提供结构信息的技术。SERS检测中基底纳米材料的颗粒大小、形状和空间分布对检测结果有着重要影响。探索制备新型纳米结构可以为SERS研究和应用提供新的活性基底和理论基础。由于具有良好的传质和吸附性能,多孔材料广泛应用于构筑SERS活性基底纳米复合物。以多孔磁性纳米材料作固相载体,通过水热合成多孔纳米α⁃Fe2O3,再将其还原成Fe,使Fe的表面也有孔道存在。在Fe表面自组装Au纳米材料构筑SERS基底,以对巯基苯胺（PATP）和三聚氰胺水溶液作为目标分子,对其SERS性能进行测试。调控Au纳米粒子尺寸大小,考察其对SERS性能影响,得到50 nm Au具有最优性能。利用扫描电子显微镜（SEM）、X 射线衍射(XRD)和N2吸附等表征手段,对纳米复合物结构及组成进行分析表征。结果表明,得到了一种同时具有吸附和检测效果的纳米复合物SERS基底。     

石墨烯掺杂对炭气凝胶电化学性能的影响

以间苯二酚、甲醛、无水碳酸钠与氧化石墨烯为原料,通过溶胶-凝胶法制备得到了石墨烯基炭气凝胶。研究了石墨烯含量对材料微观结构与性能的影响。通过SEM对其表面形貌进行观察、XRD分析其结构和BET确定比表面积与孔径分布,再对所制备的材料进行电化学性能分析。结果表明:在进行一定量的氧化石墨烯掺杂后,炭气凝胶(CAG)表面孔隙结构坍塌破损程度明显降低,材料表面的孔洞结构比较完整。掺杂氧化石墨烯能够显著降低放电初始阶段的电压降,并且可以提升材料的电容性能。将CAG-0.25组装成超级电容器,比能量达到29.69 Wh/kg,充放电循环2000次后容量保持率为89.01%。     

锂离子电容器用LiPF6基电解液的改性

掺杂可提高锂离子电容器电解液的电压窗口和热稳定性，改善电解液的安全性能。向电解液1 mol/L LiPF₆/PC+EC(体积比1∶1,简称LiPF₆)中加入离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EMIMPF₆)和碳酸二甲酯(DMC),研究EMIMPF₆和DMC掺杂对LiPF₆电解液在锂离子电容器中应用时的电压窗口、高低温性能等性能的影响。当m(LiPF₆)∶m(EMIMPF₆)=8.00∶1.00时，制备的电解液内阻较小，组装的超级电容器具有相对更大的比电容和电压窗口宽度(5.1 V)。当m(LiPF₆)∶m(EMIMPF₆)∶m(DMC)=8.00∶1.00∶0.54时，电解液在低温(-50℃)条件下具有相对较低的内阻，电荷转移速率相对较快，CV曲线的面积最大；且高低温测试结果表明，该质量比制得的电解液能够承受的工作温度可达-60～60℃。