新型有机光伏材料的制备及其光伏性能

为了研究和开发新型有机光伏材料以及提高有机光伏器件的光电转换效率,我们设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物:5-氰基-2,2′:5′,2″-三噻吩(3T-CN)、5,5″-二氰基-2,2′:5′,2″-三噻吩(3T-2CN)、5-氰基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-CN)、5,5″′-二氰基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CN)、2,3,4,5-四噻吩基噻吩(XT)和2,5-(5′-氰基)噻吩基-3,4-噻吩基-噻吩(XT-2CN).以3T-CN、3T-2CN、4T-CN、4T-2CN、XT和XT-2CN分别作为电子给体材料,3,4,9,10-二萘嵌苯四甲酸二酐(PTCDA)作为电子受体材料,组装了p-n异质结有机光伏器件,器件结构为:ITO/齐聚噻吩衍生物/PTCDA/Al,对这些器件的光伏性能进行了研究.研究发现,以3T-CN、3T-2CN、4T-CN、4T-2CN、XT和XT-2CN分别作为电子给体材料的有机光伏器件的光电转换效率分别为:1.51%,2.24%,2.10%,2.74%,0.58%和0.65%.电子给体材料中-CN基团的引入可以提高器件的光电转换效率.     

碳材料在染料敏化太阳能电池对电极中的应用

主要介绍了石墨、活性炭和碳黑等传统碳材料,以及碳纳米管、纳米碳粉和硬碳球等新型碳材料作为染料敏化纳米晶太阳能电池(DSSCs)对电极材料的研究进展,阐述了对电极材料比表面积对DSSCs的光电转换效率影响很大,碳材料的电导率低有助于提高电池性能.     

CoSe-凹土对电极设计构筑及其电催化性能研究

为了提高染料敏化太阳能电池的光伏性能,以凹土为载体,采用溶剂热法合成CoSe-凹土纳米复合材料,利用喷涂法制备CoSe-凹土薄膜,从而设计构筑出电催化性能优异的CoSe-凹土对电极。由物相与结构形貌表征分析可知,凹土在CoSe纳米材料中分布比较均匀,有利于提高对电极的电催化性能。电化学测试结果表明,当CoSe与凹土质量比约为4∶1时,CoSe-凹土对电极表现出了比铂电极更加优异的电催化性能。同时,染料敏化太阳能电池也展现出了较好的光伏性能,其光电转换效率有效提高到6.05%,高于以铂电极为对电极的器件效率(5.78%)。     

MnFe2O4@硅藻土复合材料的制备与染料去除性能研究

印染工业生产中大量染料废水排放进入环境,对水生生物及人类健康造成威胁。为减少染料废水污染,本研究制备了一种MnFe 2 O 4@硅藻土复合材料吸附剂(MnFe 2O4@ DE),对废水中孔雀石绿(MG)染料具有优良去除效果且制备方法简单。通过多种方法对复合材料结构特性进行分析,研究了其对 MG 的吸附效果。试验结果表明,MnFe 2O4@DE中纳米铁锰颗粒均匀分布在硅藻土表面,其比表面积(112. 1m2 /g)及孔体积(0. 24cm3 /g)较两种单体材料明显增大。MnFe2O4@DE 对MG有较好去除效果,它对MG的最大吸附量为25. 70mg/ g,分别是硅藻土和MnFe2O4的1. 89 倍和1. 13 倍。MnFe 2O4@DE对MG的吸附过程是自发、吸热的,符合伪二级动力学和Langmuir 模型,且具有很好的再生性能,再生使用4次后仍具有87. 56%的去除率。可见,MnFe2O4@DE在染料污染治理领域具有较好的应用潜力。     

新型有机电致变色材料的制备及其性能

为了研究和开发新型有机电致变色材料及其器件,我们设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物:2,3′:4′,2″-三噻吩(I3T),5,5′-二醛基-2,2′:5′,2″:5″,2″′-四噻吩(4T-2CHO)和2,5-(5′-氰基)噻吩基-3,4-噻吩基-噻吩(XT-2CN).以这三种新型齐聚噻吩衍生物作为活性层,组装了有机电致变色器件,研究了其薄膜的电致变色性能.研究发现,在液体电解质中,当施加外加电压时,I3T薄膜的颜色能发生白色和天蓝色的可逆变化,4T-2CHO薄膜的颜色能发生橙黄色和微红色的可逆变化,XT-2CN薄膜的颜色能发生黄色和黄绿色的可逆变化.这些齐聚噻吩衍生物有望作为新型有机电致变色材料.     

微电解法处理染料废水试验研究

本研究从影响微电解法处理染料废水的几个主要影响因素如染料的初始浓度、pH值、催化剂等方面较全面的考察了该工艺的性能,并对微电解法处理染料废水的电化学反应机理进行了讨论。得出的最佳工艺条件为:pH2～3,加入活性MnO22mL(0.5mg/mL)时处理效率最高。对浓度低的染液处理效率较高。     

多巴胺改性聚丙烯酸酯的合成及性能研究

本文将海洋贻贝黏附蛋白中的黏附功能单元——多巴胺(Dopamine)接枝到聚丙烯酸酯上,从而得到了高性能的可降解的贻贝仿生聚丙烯酸酯.首先,将丙烯酸和丙烯酸正丁酯通过自由基聚合合成了聚丙烯酸-丙烯酸正丁酯共聚物;然后,利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)将多巴胺接枝到聚丙烯酸酯上,制备了含多巴胺的贻贝仿生聚丙烯酸酯.通过其核磁共振(NMR)谱图确证了多巴胺成功地引入到了聚丙烯酸酯上.拉伸强度测试分析表明,引入多巴胺后的丙烯酸酯比原丙烯酸酯粘接性得到了大幅度提高,从0.053MPa提高到了0.124MPa,提高幅度达2倍多.静态水接触角的分析表明,引入多巴胺后,增强了丙烯酸酯的亲水性.此制备方法简单易行,可用于各种丙烯酸酯胶黏剂改性修饰.     

用Al-Ag盐改性膨润土处理染料废水

用铝盐和银盐对钙基膨润土进行化学、物理改性,制备出一种复合型废水处理剂AAB,探讨了其处理染料废水的适宜条件.结果表明,在pH值7～9、温度20℃左右、AAB投加量3.0g/L、时间60min的条件下,处理4种浓度为500mg/L的染料废水,脱色率可达96%以上,COD去除率接近88%.     

玻璃膜基材料的制备及电致变色机理研究

采用溶胶-凝胶技术,以[CH3(CH2)3O]4Ti、La2O3、CoCl2·6H2O为前驱体,在ITO（氧化铟锡）玻璃基板上成功制备了Ti、Ti/La、Ti/Co不同摩尔配比的复合膜,确定了电致变色玻璃膜基材料制备的最佳工艺参数。采用XRD、热重-差热分析（TG-DTA）及电化学检测其膜基材料的循环伏安特性,并分析其电致变色特征机理。研究表明：(1) TiO2薄膜试样的烧成温度、镀膜层数、[CH3(CH2)3O]4Ti掺量、掺杂类别是影响膜基材料结构和性能的主要因素;(2)使用二乙醇胺作为螯合剂能够有效抑制Ti (OH)4沉淀的生成;(3)掺杂La2O3和CoCl2·6H2O制备的TiO2玻璃膜基溶胶电致变色性能优良;(4)制备的TiO2变色膜基材料透过率好,循环可逆性高,循环伏安特性明显。研究结果为电致变色膜基材料的开发和应用提供了理论和基础实验依据。     

AMPS/AM/AA三元共聚物降失水剂的合成及性能评价

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体,通过水溶液自由基聚合合成了AMPS/AM/AA三元共聚物降失水剂,对该降失水剂的性能评价结果表明:降失水剂在循环温度150℃内能够将水泥浆的API失水量控制在100mL以内;对水泥石的强度发展无不良影响;用该降失水剂配制的常规密度水泥浆、低密度水泥浆及高密度水泥浆均具有良好的综合性能,能够满足高温深井固井需要.