PtIr/C合金催化剂的制备及其电催化性能

以碳黑(Vulcan XC 72)为载体,氯铱酸(H2IrCl6.6H2O)和氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)为前驱体,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP,polyvinylpyrrolidone)为保护剂,首次采用高压氢还原方法制备出PtIr/C合金催化剂,并对其进行不同温度的通H2热处理。运用XRD、TEM和XPS对PtIr/C合金催化剂进行表征。结果表明,Pt与Ir发生合金化,PtIr合金纳米粒子均匀分散在碳黑表面。经400和700℃热处理后,PtIr合金纳米粒子的平均粒径仅从4.46nm长大至4.56和5.58nm,且随着热处理温度的升高,其晶型不断完善。用CO-stripping伏安法,循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)等电化学测试方法测试PtIr/C合金催化剂的电催化性能,发现400℃热处理的PtIr/C合金催化剂,在酸性溶液中对CO氧化的起始电位明显提前,对甲醇氧化具有最高的催化活性。     

电催化氧化氨的研究进展

电催化氧化氨技术在降低环境中的氨污染、产生清洁能源和氨传感器研究方面应用广泛。概述了氨的电催化氧化机理,介绍了最近发展的催化电极体系并总结了研究所涉及的催化电极制备工艺。探讨分析了影响电极催化性能的因素,并展望了氨电催化氧化领域的未来发展方向。     

高电导率银纳米线@聚吡咯@CoNi气凝胶的制备及其电催化析氧性能

针对传统贵金属析氧反应(OER)电催化剂的电导率较低、催化活性较差、成本高等问题,开发高效耐久、低成本且具有高暴露活性表面和优良导电性的电催化剂已迫在眉睫.通过冷冻干燥法合成银纳米线@聚吡咯(AgNWs@PPy)气凝胶,然后使用溶剂热法在AgNWs@PPy气凝胶骨架表面生长纳米CoNi合金,获得了OER电催化性能良好的...     

自组装磷化镍纳米片阵列电极的电催化析氢性能研究

可持续发展的清洁氢能源是未来能源发展的方向之一,因而发展高效廉价的析氢材料变得尤为重要。本文首次通过水热和退火的方式制备出自组装磷化镍纳米片阵列结构,并通过SEM和XRD等技术表征这种结构的形貌和组成成分。与众多关于Ni-P纳米材料集中在酸性体系下的析氢电化学研究不同,本文首次通过在碱性条件下稳态极化曲线(LSV)、Tafel极化曲线、电流-时间曲线(i-t)以及交流阻抗曲线探究了其作为电解水析氢纳米电催化电极材料的电化学性能。该材料的电极具有特殊的纳米形貌结构和性质,使其具有更低的析氢反应电位、更大的析氢反应活性和较好的稳定性,具有替代贵金属作为水解析氢材料的潜力。     

自组装多肽水凝胶的制备及其在细胞培养上的应用

在生命科学的研究中,多肽自组装是一个相对前沿的领域,而基于多肽的水凝胶又是一种新型的生物材料,具有易于设计合成、制备简单、生物相容性好的特点。本文从多肽分子自身组装及外源分子辅助多肽自组装两个方面系统地总结了自组装多肽水凝胶的制备方法,并对当前多肽水凝胶的应用热点做出了评述,以期对多肽水凝胶未来的研究提供参考。     

氧化石墨烯/聚乳酸自组装薄膜的制备及阻隔性能研究

为了提高聚乳酸薄膜的气体阻隔性能,利用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺之间的静电结合力,通过层层自组装法将它们沉积在聚乳酸(PLA)基底上制备GO/PLA自组装薄膜。选择了3个厂家生产的GO,对其进行了结构分析,并对其制备的GO/PLA自组装薄膜的阻隔性能进行了检测,筛选出最合适的GO。并考察了GO浓度、自组装层数对GO/PLA自组装薄膜的氧气、水蒸汽阻隔性能的影响。结果表明：GO的阻隔性能受到片径、缺陷程度和含氧官能团的综合影响;随着GO浓度增加,自组装层数增加,自组装薄膜的阻隔性能均有明显改善,但水蒸汽的阻隔性能变化不如氧气阻隔性能变化剧烈;当GO浓度为6mg/mL,自组装层数为20层时,相比于聚乳酸原膜,透氧系数和水蒸汽透过率分别降低了99.01%和56.6%。     

各向异性壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶的制备及吸附性能研究

通过定向冷冻干燥法制备了具有各向异性孔结构的壳聚糖(CS)/氧化石墨烯(GO)复合气凝胶(M.3CSG),以化学气相沉积工艺对其进行了硅烷化疏水改性,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、力学性能测试、吸附性能测试等手段对材料进行了表征测试。结果表明：M-CSG气凝胶具有各向异性的取向微孔结构,GO的加入提高了M-CSG气凝胶的力学强度。M-CSG气凝胶对多种油和有机溶剂均具有良好的吸附能力,对氯仿的最大吸附量可达62g/g,并在10次循环吸附-解吸后仍保持优异的吸附性能。M-CSG气凝胶作为一种可重复使用的绿色吸附材料在油品回收和环境保护方面具有很大的应用潜力。     

碳气凝胶载铂催化剂对甲醇的电催化氧化性能

以用溶胶凝胶法制备的碳气凝胶(CA)作为催化剂载体,用间歇微波法制备了碳气凝胶载铂催化剂。用电感耦合等离子光谱仪(ICP)测定了催化剂中Pt的含量,用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌、粒径分布以及颗粒粒度进行了表征。结果表明,碳气凝胶载铂催化剂粒子分布均匀、粒径集中,平均粒经为4 nm.用能量散射X射线能谱(EDX)分析了催化剂的化学成分,用循环伏安法、线形扫描伏安法和计时电流法对催化剂的电化学性能进行了表征.结果表明,以碳气凝胶为载体的催化剂比以活性炭为载体的催化剂具有更高的催化活性。     

聚酰亚胺气凝胶的制备及其性能研究

以3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA)和4,4’-氨基二苯醚(ODA)为合成单体,1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯(TAB)为交联剂,合成了聚酰亚胺溶胶,最后经CO2超临界干燥得到气凝胶。研究了溶胶配方对聚酰亚胺气凝胶密度、收缩率、孔结构、拉伸强度及热导率等性质的影响规律,制备得到低密度、小孔径、高比表面积、低热导率和较好柔韧性能的气凝胶。     

氢氧化镁自组装高效阻燃棉织物的制备及性能研究

采用静电层层自组装(LBL)技术在棉织物表面构筑了氢氧化镁/六偏磷酸钠(MH/PSP)阻燃层。利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对自组装阻燃棉织物形貌、结构进行了表征;采用热重分析仪、锥形量热仪、垂直燃烧仪对棉织物的阻燃性能、残炭性能进行了分析和测试。结果表明:采用LBL技术制备的阻燃织物,氢氧化镁均匀包覆在织物纤维表面,自组装4层的阻燃织物极限氧指数达到32.5%,峰值热释放速率和总热释放量分别为74.11kW/m~2和0.52MJ/m~2,与纯棉织物相比分别降低77%和92.4%,达到了良好的自熄效果。     

纳米PbS/SiO_2气凝胶介孔组装体的制备及光学特性

对用自行研制的ＳＣＤ－Ｉ型高压釜制备的ＳｉＯ２气凝胶与用胶体化学方法制备的ＰｂＳ纳米粒子的组装体系的光学性质进行了研究．用透射电镜观察了其形貌,用光吸收谱仪及荧光光谱仪测定其光吸收谱及荧光谱．发现样品的光吸收边随退火温度升高由可见逐渐移到红外波段．样品的光致发光强度随退火温度上升先增强直至５７３Ｋ,而后随退火温度上升而减弱．我们认为光吸收边红移是由量子限域效应引起的,而荧光强度变化与ＰｂＳ表面缺陷及激子的复合几率变化有关．     

碳气凝胶/四氧化三钴复合材料的制备及电化学性能

采用电化学沉积法,以碳气凝胶(CA)为基底沉积氢氧化钴(Co(OH)2),并热处理制备碳气凝胶/四氧化三钴(CA/Co3O4)复合电极材料。采用XRD,SEM对样品的结构和微观形貌进行表征。采用循环伏安,恒电流充放电测试,交流阻抗测试对样品的电化学性能进行了表征和测试。研究结果表明,采用电化学沉积法制备的CA/Co3O4复合电极材料,在电流密度0.5和5 A/g时,其质量比容量分别为1 020和646 F/g。可见Co3O4的复合,能够很大程度的提升电化学性能。     

四氧化三铁/石墨烯纳米复合材料的静电自组装制备及储锂性能

采用一种简单便捷的溶胶静电自组装技术,经高温煅烧还原制得四氧化三铁/还原氧化石墨烯纳米复合材料( FGCM).经X射线衍射技术(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析技术(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子谱(XPS)及N2 吸附-脱附实验等方法对复合材料的结构、组成及形貌进行了表征.结果显示,粒径约7 nm的球状Fe3 O4 颗粒均匀紧密地分散在还原氧化石墨烯( rGO)褶皱状表面,从而有效地避免了Fe3 O4 颗粒的团聚.将制备的FGCM作为锂离子电池负极材料研究其锂电性能,由于Fe3 O4 和rGO两组分之间的协同效应,在100 mA·g-1的充放电流密度下,其首次放电比容量高达1 405 mAh·g-1 ,经100次充放电循环后其放电比容量仍高达663 mAh·g-1 .此外,复合材料亦呈现持久的循环稳定性与优异的倍率性能.研究表明,FGCM是一种集石墨烯和四氧化三铁的优点于一体的优良的锂离子电池负极材料.     

多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶的制备与吸附性能

石油和有机液体的泄漏对水体资源构成严重危害,带来不可挽回的经济损失。因此,高效的吸油及油水分离材料极具应用价值。以天然石墨为原料,通过Hummers法制备了氧化石墨烯(GO)。将定量氧化石墨烯水溶液与多巴胺(DA)溶液进行混合,利用多巴胺在水中的自聚合以及还原性能,在常压、较低温度(95℃)下经水热反应制备了绿色无污染的多巴胺还原氧化石墨烯水凝胶,再经冷冻干燥得到结构完好的三维结构的多巴胺还原氧化石墨烯气凝胶(DGA)。通过Raman、XRD、SEM、接触角对其形貌结构进行了表征。研究了气凝胶对不同油品的吸附性能,其最大吸附量可达66~120 g/g,是一种良好的吸附材料。     

石墨烯气凝胶阻燃涤纶织物的构建及性能

为提高涤纶（PET）织物的阻燃性能,以水热还原自组装的方法制备石墨烯气凝胶（GA）阻燃PET织物。采用扫描电镜对GA的微观形貌进行分析,并对构建工艺参数进行探讨以优化其结构。通过极限氧指数（LOI）、锥形量热仪等方法分析GA的结构对PET织物阻燃性能的影响。研究结果表明,GA/PET织物的最佳制备工艺条件为氧化石墨烯（GO）浓度为5 mg/mL、GO与抗坏血酸的质量比为1:6、还原温度为100℃;当GA含量为26.3%时,GA/PET织物的LOI值高达32.1%,达到难燃材料的级别,且具有良好的抑烟效果,可作为一种新型碳材料应用于阻燃织物领域。     

氧化钒纳米管的自组装合成机理

以V₂O₅和十六胺为原料在水热条件下合成了氧化钒纳米管, 采用XRD、SEM、TEM、FTIR、ESR等手段分析研究了氧化钒纳米管的形成机理. 结果表明, 氧化钒纳米管的形成主要基于“卷曲机理”, 其形成过程包括: 表面活性剂分子嵌入到钒氧化物层间, 形成新层状化合物前驱体; 水热驱动下层状化合物边缘松动, 并开始卷曲, 降低体系能量; 合适的水热反应时间下最终形成钒氧化物纳米管. 模板剂嵌入到钒氧化物层间形成一定大小的层间距以及V⁴⁺的存在对从层状化合物卷曲成纳米管起到了积极的作用.     

扫描电位沉积法制备Bi-Pt合金膜及其电催化性能的研究

采用扫描电位沉积法在-0.8～-1.1 V电势区间内循环扫描,从有机体系中制备得到Bi-Pt合金膜,通过扫描电镜观察,能量色散谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析研究了该膜层的形貌、元素组成及电催化性能.结果表明,电沉积得到的Bi-Pt合金膜均匀而致密,粒径约为20 nm,合金膜由1.06%Pt和98.94%Bi(质量分数)组成;Bi-Pt合金膜对诸如甲醇和NO-2具有良好的电催化性能,这种Bi-Pt电极可能在环境探测上得到应用.     

一种基于主客体作用的氧化还原响应性宏观组装凝胶

以聚丙烯酰胺(PAM)为主链,分别将瓜环(Q[7])和二茂铁(Fc)嫁接于丙烯酰胺链制备主体凝胶七元瓜环-聚丙烯酰胺凝胶(Q[7]-PAM gel)和客体凝胶二茂铁-聚丙烯酰胺凝胶(Fc-PAM gel)。探究了主客体凝胶的宏观组装性能及对氧化还原刺激的响应性。结果表明:主客体凝胶能够进行宏观组装形成新的材料Q[7]/Fc-PAM gel,并且在氧化态时组装的凝胶会重新分裂,而在还原态时会再一次进行组装。     

氧化石墨烯/壳聚糖层层自组装复合膜的制备及其在环保领域中的应用

利用层层自组装技术将氧化石墨烯与壳聚糖进行自组装,制备出一种新型的氧化石墨烯/壳聚糖复合膜,并利用原位合成的方法引入纳米银粒子。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和原子吸收等分析方法对复合膜的自组装行为和催化性能进行了研究。实验结果表明,氧化石墨烯与壳聚糖可通过层层自组装技术制备出新型复合膜,这种复合膜可包裹纳米银粒子,膜内纳米银粒子对4-硝基苯酚的催化活性较高,并且可实现循环使用。此外,在稳定性实验中,复合膜不会释放纳米银粒子或银离子,避免了给水体带来二次污染。因此,这种材料在水处理等环保领域中可能具有巨大的潜在实用价值。     

层层自组装法制备氧化石墨烯复合单价选择性离子交换膜

将氧化石墨烯(GO)添加到聚丙烯酸(PAA)溶液中,并与聚乙烯亚胺(PEI)在阳离子交换膜表面通过层层自组装(LBL)法制备了单价选择性离子交换膜。结果表明,PEI为表层的复合膜,具有更高的单价离子选择性,随着层层自组装的进行,GO连续地沉积到膜的表面。复合膜的面电阻随组装层数的增加而增大,相比于未添加GO的多层膜,GO的加入有利于膜电阻的降低。同时,随着自组装层数的增加,复合膜的单价离子分离效率提高;GO浓度升高,复合膜的单价离子选择性先升高后降低,当GO浓度升高至0.5 g/L时,复合膜的分离效率最高。