用于水质净化的氧化石墨烯膜研究进展

氧化石墨烯膜具有超高的水通量、可控的层间距以及卓越的分离性能，这些优异的特性使氧化石墨烯膜有望成为新一代膜材料并用于水环境中物质的精确分离。对氧化石墨烯膜的研究已经取得了许多重要的成果，本文系统地阐述了用于水质净化的氧化石墨烯膜的结构特性和构效关系，总结了氧化石墨烯膜典型的制备方法，重点介绍了氧化石墨烯膜的改性方式，概述了氧化石墨烯膜在多种水环境中的应用，总结并展望了氧化石墨烯膜的发展方向，为设计和合成高性能氧化石墨烯膜用于水质净化提供新的思路。     

NiMn2O4尖晶石氧化物阴极的制备及电化学性能研究

高性能阴极材料的开发对推动中温固体氧化物燃料电池（intermediate temperature solid oxide fuel cells, IT-SOFCs）的发展具有重要意义。本文采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型NiMn₂O₄（NMO）电子-离子混合导体材料，并作为IT-SOFCs阴极进行了系统的研究，通过X射线衍射表征确定NMO材料呈稳定的立方相结构，并采用电导弛豫方法对其氧离子传导能力进行了研究。发现NMO具有优秀的氧离子传导能力，为其电化学性能提供了保障。对称电池的电化学阻抗谱测试结果表明，800℃时NMO阴极材料的界面电阻值为0.27 Ω·cm^-2，同时作为阳极支撑型SOFC的阴极材料进行放电时的最大功率密度可以达到864.9 mW·cm^-2。上述结果表明，NiMn₂O₄是一种极具潜力的IT-SOFCs阴极材料。     

基于非线性动力学的锂沉积形貌模拟与预测

金属锂具有极高的理论能量密度，是新一代锂电池中最有潜力的负极材料之一。金属锂沉积时容易形成枝晶，极大影响了锂金属电池的安全性与使用寿命。但由于金属锂性质活泼，缺乏锂电极/电解液界面原位表征方法，锂枝晶生长机制尚不明确。通过有限元方法，基于非线性电极过程动力学，以三次电流模型定量研究了电极/电解液界面行为，并分析不同过程参数对表面电流的影响。结果表明，电极/电解质界面的浓度、电场差异是枝晶生长的主要原因，更大的扩散系数有利于提高界面浓度均匀性，更小的交换电流密度有利于减弱界面反应的敏感性。存在电化学极化区间是均匀沉积的必要条件，电化学极化区间越宽，均匀沉积操作窗口越宽。通过极化曲线可以判断体系是否具有均匀沉积的倾向。加深了对锂电极/电解液界面的电沉积过程的理解，对锂负极保护研究具有指导性意义。     

液相连续制备挂式四氢双环戊二烯

挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)是重要的高密度液体烃类燃料。为提高exo-THDCPD的合成效率,研究了连续制备exo-THDCPD的新工艺,包括两个反应器(鼓泡式连续流加氢反应器和连续流异构化釜式反应器)的串联,即两个过程(Pd/C催化环戊二烯二聚体(DCPD)加氢制备桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)和Al Cl3催化endo-THDCPD异构合成exo-THDCPD)的串联。结果表明,液相连续制备exo-THDCPD的较佳工艺条件为:重时空速2.4 h-1,加氢压力0.1 MPa,氢气流速80 m L·min-1,DCPD浓度0.76 mol·L-1,加氢反应温度30℃,异构化反应温度70℃;DCPD转化率100%,exo-THDCPD收率92.5%。     

低温燃烧法制备中温SOFC电池负极 NiO/Ce0.7La0.3O1.85复相粉体

以La(NO3)3、Ce(NO3)3、Ni(NO3)2和有机燃料为原料,采用低温燃烧法制备NiO/Ce0.7La0.3O1.85复合粉体,讨论了燃烧合成过程中氧化物与有机燃料的比率及点火温度对反应产物性质的影响.结果表明随着比率的增大,粉体的结晶性和比表面积增大.当氧化物与燃料的比例为21时,可成功合成结晶充分的粉体,但点火温度对粉体的影响不大.通过对粉体的SEM、TEM、表征,结果表明低温燃烧合成的NiO/Ce0.7La0.3O1.85粉体细小且分散均匀,比表面积达4.32m2·g-1,一次颗粒粒径为0.5μm～5μm.     

玻璃密封胶与固体氧化物燃料电池元件相容性分析

采用高温熔融法制备了用于固体氧化物燃料电池的一系列SrCO3-Al2O3-SiO2(SAS)系统玻璃陶瓷材料.通过调节封接材料中的SrCO3的含量可以控制玻璃陶瓷的热膨胀性能.结果表明,SrCO3含量为19.85mol%的玻璃陶瓷密封胶在25～850 ℃之间的平均热膨胀系数α为12.52×10-6 K-1,这与La0.8Sr0.2MnO3(LSM)阴极,YSZ电解质和Fe-Cr合金连接体等电池元件之间有良好的热膨胀匹配性.在800～900 ℃范围内,SAS体系密封胶与上述的电池元件有很好的相容性,该密封胶与LSM和YSZ电解质等电池材料之间有很好界面接合性,并且在电池的工作温度下有很好的热稳定性,在850℃烧结120 h以后其失重率基本不再发生变化,在烧结140 h后的失重率仅为0.378%.经放电实验检测,该密封材料的封接性能良好,开路电压为1.03V,放电的最大功率密度为183 mW/cm2.结果表明,SrCO3-Al2O3-SiO2系统玻璃陶瓷密封胶可以作为固体氧化物燃料的封接材料.     

燃烧法制备SOFC用Ni/YSZ阳极材料

以Y(NO3)3、Zr(NO3)4、Ni(NO3)2和有机燃料为原料,采用低温燃烧法制备了NiO/YSZ复合粉料,然后于800℃在H2中还原制备了Ni/YSZ阳极材料.研究了燃烧合成过程中氧化物与有机燃料的配比对反应产物的影响.结果表明当氧化物与燃料的比例为23时,低温燃烧后可成功合成结晶充分的NiO/YSZ粉体.对合成粉体的SEM、TEM观察以及制备的Ni/YSZ阳极材料的SEM观察结果表明,低温燃烧合成的NiO/YSZ粉体细小且两相混合均匀,颗粒粒径为0.5 μm～1 μm.与机械混合法相比,采用燃烧法合成粉体,干压成型制备的Ni/YSZ阳极材料,不仅Ni在YSZ基质中分布更均匀,而且金属陶瓷中的两相均形成了连续的网络结构.     

化学镀Ni－P／PTFE研究及应用

化学镀Ｎｉ－Ｐ／ＰＴＦＥ研究及应用张永忠，孙克宁，姚枚（哈尔滨工业大学，１５０００１）１前言化学镀镍磷合金具有操作简便、沉积厚度均匀、硬度高及耐蚀性优良特点，广泛用于石油、化工、航空航天、计算机等。［１～３］为了进一步提高镀层耐磨性，在化学镀溶液中加...     

热处理温度对磁控溅射法制备YSZ电解质薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射方法在NiO-YSZ阳极基底上制备了致密的YSZ电解质薄膜,主要研究了热处理温度对电解质薄膜性能的影响.试验发现随着热处理温度的提高,所制备的YSZ薄膜中晶粒结合更加致密,气孔率显著降低,薄膜与基底间的结合更加紧密.通过组装单体电池实际考察了薄膜的性能,发现随着热处理温度的提高,电池的开路电压及放电性能均有大幅度的提高.在800℃下,开路电压由0.82V提高到1.023V,已接近SOFC的理论电压;最大功率密度由480mW/cm2提高到760 mW/cm2.