高熵氧化物的制备及应用研究进展

高熵氧化物作为近几年发展起来的新型氧化物体系，打破了传统掺杂氧化物的设计理念，由五种及以上氧化物以等摩尔或近等摩尔构成，因其具有简单的结构和优异的性能等受到国内外研究人员的广泛关注。高熵氧化物由于多主元且主元之间混乱排列，易形成岩盐型、氟化钙型、尖晶石型或钙钛矿等固溶体结构，从而表现出优异的性能，尤其在能源存储材料和磁性材料方面有十分广阔的应用前景，但目前对高熵氧化物应用研究较少。本工作介绍了国内外高熵氧化物的制备方法，主要包括固相法、热解法、共沉淀法、水热合成法和液相燃烧合成法等，比较了各方法的优缺点和发展前景；归纳了高熵氧化物作为锂离子电极材料、巨介电材料、磁性材料和催化材料等方面的应用；指出了高熵氧化物目前研究存在的问题，讨论了解决措施，展望了高熵氧化物未来的发展趋势。     

超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器是一种介于电池和传统电容器的一种新的储能器件,也叫电化学超级电容器。介绍了目前国内外的超级电容器电极材料的研究现状以及展望,如碳材料、金属氧化物、导电聚合物。     

锗纳米线的性能与应用

重点分析讨论了锗纳米线在电学、光学、光电导等特性及其在场效应晶体管制造方面的研究应用现状与最新进展。综合分析表明,未经处理的锗纳米线表面存在一层氧化物及缺陷,与电极连接时欧姆接触性能较差,在制备锗纳米线器件以前必须对锗纳米线表面进行钝化以便沉积电极;对锗纳米线进行掺杂可以改善Ge纳米线的性能,制造出实用Ge纳米线器件。指出在一根纳米线上生长硅/锗半导体纳米线形成硅/锗半导体界面,直接用单根纳米线制造具有完整功能的电子器件是将来重要的研究方向。     

乙二醇单硬脂酸酯-十六醇复合相变材料的热性能

以乙二醇单硬脂酸酯(EGMS)和十六醇(H)为原料,采用熔融共混法制备EGMS-H复合相变材料。利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)对复合相变材料的结构和组成进行表征,并通过差示扫描量热法(DSC)、热导率测试仪及步冷曲线考察复合相变材料的热性能。结果表明:EGMS和H复合后形成简单机械混合物;当EGMS和H的质量比为1∶1时,形成低共熔混合物,低共熔点温度为41.6℃;体系复合相变时平均传热速率较纯十六醇下降了41.13%;EGMS-H复合相变材料导热系数最低为0.227 6 W/(m·K),相对于纯EGMS或H,具更长的保温时间。     

水热法生产柠檬酸石膏晶须

本文利用钙盐法生产柠檬酸时排出的工业废渣——柠檬酸石膏废渣作原料,通过水热合成法生产石膏晶须。具体的制备过程为：向含80％柠檬酸石膏的乳浊液中加入50％的H2SO4,柠檬酸石膏与50％的H2SO4质量比为500：1,再加入表面活性剂溴代十六烷基吡啶,其中表面活性与石膏质量比为3：100,最后在120℃水热反应20min,生成半水石膏晶须,经220℃干燥得到产品。实验结果表明：未加入表面活性剂进行水热反应,得到石膏晶须平均长径比约为10,晶须长度为50-100μm;加入溴代十六烷基吡啶进行水热反应,得到平均长径比约为80、长为200～400μm的经济附加值高、应用广泛的无水石膏晶须。     

水热沉积锗纳米棒的生长机理

以锗、二氧化锗为锗源,于400℃和7.1～8.0MPa的水热条件下在铜片上沉积出了单晶锗纳米棒。对不同金属基片作为衬底的实验结果表明铜片衬底在纳米棒的形成过程中起到了重要作用,对二氧化锗、锗分别作为原料的实验结果表明二氧化锗在锗纳米棒的形成过程中起到了关键作用,提出了锗酸铜辅助生长机理,初步解释了水热沉积锗纳米棒的生长过程。     

液相法合成单晶氧化氢氧化铁中空纳米棒

选用壳聚糖为控制剂，采用两步法，在醇/水体系中成功得到了具有中空结构的β-FeOOH单晶纳米棒，得到的中空纳米棒长约70-110nm，直径20-30nm，内部空腔长约50-70nm，直径约10nm。通过SEM、TEM、XRD、IR、DSC-TG等分析手段对产物的形貌和结构进行了表征，并对生成机理进行了讨论。     

水热法生产柠檬酸石膏晶须

本文利用钙盐法生产柠檬酸时排出的工业废渣--柠檬酸石膏废渣作原料,通过水热合成法生产石膏晶须.具体的制备过程为:向含80%柠檬酸石膏的乳浊液中加入50%的H2SO4,柠檬酸石膏与50%的H2SO4质量比为500:1,再加入表面活性剂溴代十六烷基吡啶,其中表面活性与石膏质量比为3:100,最后在120℃水热反应20min,生成半水石膏晶须,经220℃干燥得到产品.实验结果表明:未加入表面活性剂进行水热反应,得到石膏晶须平均长径比约为10,晶须长度为50～100μm;加入溴代十六烷基吡啶进行水热反应,得到平均长径比约为80、长为200～400μm的经济附加值高,应用广泛的无水石膏晶须.     

2-氢七氟丙烷的热分解性能和机理

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP/6-31G(d, p)和MP2/6-31G(d, p)算法计算了C3HF7热解反应的焓变、中间态分子模型及活化能. 结果表明,反应温度对C3HF7分解有明显影响,800℃的热分解产物主要为C3F6,伴随一定量C3HF5, CHF3和(CF3)2C=CF2及痕量产物C2F4, C3F8, C2HF5与C4F8. 热解主要产物C3F6主要来自C3HF7发生H转移反应,伴随H转移反应生成CF3C:CF3与CF3CF:卡宾,F转移反应生成CF2:卡宾和CF3CH:自由基,相互反应生成第二、第三和第四产物C3HF5, CHF3和(CF3)2C=CF2; C?F和C?C键断裂生成的自由基与卡宾结合,生成痕量产物C2F4, C3F8, C2HF5和C4F8.     

哈龙替代型含氟灭火剂灭火过程中HF生成及灭火机理研究进展

三氟甲烷(CHF3)、五氟乙烷(C2HF5)、六氟丙烷(C3H2F6)和七氟丙烷(C3HF7)四种典型的氢氟烃(HFCs)是目前常用的哈龙替代型灭火剂,具有灭火高效、性能可靠且无残留的特性. 4种典型含氟灭火剂在灭火过程中会产生有毒气体HF,热分解过程中产生的含氟自由基与火焰中的O, H, OH等燃烧自由基反应,导致燃烧过程中化学链式反应中断.缩短达到灭火浓度所用时间、减少灭火剂与火焰作用时间和加入抑制剂或添加剂可降低有毒气体HF生成量. 未来应进一步借助全尺度实验和理论计算,深入研究HFCs类灭火剂在不同使用条件下的灭火机理,获取HFCs灭火剂灭火浓度、灭火毒性、腐蚀性及相容性等实际数据,为提高其灭火性能、降低灭火过程中有毒气体的生成、拓宽使用领域和开发性能更优异的HFCs类灭火剂奠定一定的理论和应用基础.