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.     

无机电致变色材料多波段调控的研究进展

电致变色是一种在外加电场作用下,材料光学特性发生可逆变化的技术,其调控范围包括从可见光（VIS）到近红外（NIR）、中红外（MIR）及远红外（FIR）的宽光谱波段。基于可见光和近红外波段智能窗技术的发展,建筑物有望实现光线明、暗、冷、暖自由搭配及动态可调的智能应用,显著减轻空调等制冷设备能耗,兼具经济与节能的双赢目标,同时也使其在防眩目后视镜、电子纸等商业领域应用前景广阔。基于红外波段的发射率动态可调,而实现的红外隐身、智能热控等技术,则对军事伪装及空间热管理具有重要的战略意义。综述了无机电致变色材料在可见光、可见光-近红外、中远红外多波段透射及反射特性研究进展,阐明了具有电致红外发射率调控特性材料的结构设计及调控机理,展望了未来无机电致变色材料在多波段领域的研究及应用前景。     

纤维素基柔性电致变色器件研究进展及展望

电致变色技术是一门极具潜力的应用科学，正逐渐引起学术界和工业界的深度关注。主要从电致变色器件(Electrochromic Devices,ECD)的工作原理、器件结构、材料应用等方面进行介绍和总结。新兴的柔性ECD其具有质量轻、灵活、便携等优点在智能穿戴和柔性电子产品中的应用更为广泛。然而柔性ECD在生产应用中仍存在一些缺陷亟待解决：(1)常规的玻璃基底制备出的刚性电致变色器件柔性不足、原材料稀缺且不可再生；(2)传统的液态电解质在使用过程中易泄露、腐蚀、蒸发，严重影响器件的安全性及使用寿命；(3)电致变色层电化学稳定性较差，影响器件使用寿命。从结构和性质方面讨论了纤维素材料用作ECD柔性基底、电解质、电致变色层的应用和优势。纤维素材料具有优异的光学、力学性能，以其作为ECD器件的基底可规避常规玻璃基底柔性不足、原材料稀缺等缺陷；在电解质层中合理引入纤维素，其三维网络结构及主干上的官能团可通过形成离子键、氢键的方式提高电解质的机械性能与导电性能；在电致变色层中合理引入纤维素，纤维素的三维网状结构能为材料发生氧化还原反应提供更大的比表面积及缓解电子/离子嵌入、脱出过程引起的体积膨胀，有...     

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。     

Ni(Ⅱ)-CVL/PVA变色膜的制备及性能研究

利用溶液流延法,基于结晶紫内酯隐色体染料掺杂镍的六次甲基四胺配合物,添加到聚乙烯醇体系中,制备了随温度升高颜色多变的热致变色复合膜。通过SEM、EDS等手段对所得到的样品进行微观形貌和元素分布分析;并利用FT-IR、TG等手段表征配合物与微胶囊结合作用,通过热色性测试表征复合膜颜色多样性和温度变化范围。结果表明,制备蓝色微胶囊的最佳合成条件为:醇溶剂化合物/显色剂/隐色剂的质量比为50∶3∶1;复配物/壁材的最佳质量比为1∶7;制备该复合膜其配合物与微胶囊的质量比为2∶1;复合膜颜色变化范围加宽,从蓝色(室温)、绿色、黄色到蓝紫色四种颜色依次变化;受醇溶剂化合物与配合物之间化学键的影响,复合膜的变色温度比微胶囊膜高;随着醇溶剂化合物熔点的升高,热稳定性升高;揭示了不同配比、不同醇溶剂化合物在热致变色膜中颜色变化的影响,并对变色机理进行了初步探讨。     

文摘

从硝酸介质中分离铀的萃取色层树脂的改进:Dietz M.L.,et al.,Talanta,2001,54(6),1173～1184 这种新树脂(命名为U/TEVA-2)是由一种新型液体固定相吸附在硅烷化的二氧化硅或Amberchron CG-71上构成的,新型液体固定相是由等物质的量的二戊基磷酸戊酯(DA[AP])和Cyanex923(一种市场上通用的三烷基氧膦)的混合物组成的.Cyanex923与类似产品Cyanex925相比性能更好,因为前者具有较低的粘度和更高的选择性.在约0.1～8 mol/L HNO3介质中,对硝酸铀酰吸附的K'值＞5 000.由于该树脂在宽酸度范围内对U(Ⅵ)的吸附能力强、选择性好,物理性能优良,使其在从复杂的环境、生物及核废水样品中分离和预富集U(Ⅳ)而后进行测定的应用中,成为优先的选择对象. 铀(Ⅳ)在以N,N-二丁基-N'-苯酰硫脲浸渍的Amberlite XAD-16树脂上的吸附行为:Merdivan M.,et al.,Talanta,2001,55(3),639～645 研究了U(Ⅳ)在以N,N-二丁基-N'-苯酰硫脲(DBBT)浸渍的Amberlite XAD-16 树脂上的吸附行为.FTIR光谱证明,DBBT在大孔载体上的吸附仅仅是螯合配位基-载体之间存在弱的交互作用的结果.用批次实验对多种参数如铀吸附的pH、浸渍树脂的吸附容量、铀的解吸及共存离子的影响进行了研究.结果表明,在pH4.5～7.0范围内,0.1 g这种树脂可以完全吸附铀酰离子.1 g树脂的吸附容量为0.90 m mol铀(Ⅳ).用0.1 mol/L HNO3解吸可以定量回收.该方法已应用于合成样品中铀的测定.ρ(U)在1.20 mg/L时,10次重复分析的方法RSD为2.4%. 在胶束介质中利用H-point标准加入法以5(p-二甲基氨基亚苄基)绕丹酸同时测定金和钯:Pourreza N.,et al.,Anal.Chim.Acta,2001,437(2),273～280 为同时测定金和钯,提出了用分光光度测量的H-point标准加入方法(HPSAM).该方法是基于在甲酸盐缓冲溶液和Brij-35存在下Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)与5(p-二甲基氨基亚苄基)绕丹酸(PDR)配合物生成速度的不同而拟定的.对在不同缓冲溶液中的生成速度进行了研究,研究表明,在甲酸盐缓冲溶液中配合反应进行得好,Pd和Au分别在0.17～1.8 和1～3 mg/L范围内可同时测定.对选择性进行了研究,消除了主要干扰.该方法已成功地应用于珠宝和合成样品的分析测定. 以流动在线预富集和FI-ICP-MS法测定水和生物样品中的Ag、Te、U和Au:Dressler V.L.,et al.,Anal.Chim.Acta,2001,438(1-2),235～244 提出了利用螺线管阀和一个微型柱对Au、Ag、Te和U在线预富集系统.在该微型柱内以吸附在二氧化硅上的C18作固定相,吸附待测离子与O,O-二乙基二硫代磷酸铵生成配合物,并被甲醇淋洗.对所有的预富集参数如样品流速,配合剂浓度,淋洗用酸的种类、浓度及淋洗条件进行了最佳化选择.由于难以找到同时测定所有待测元素的条件, 所以进行单独测定.当U和Te的预富集系数分别为2.6～180时,其测定范围分别为从0.05～2 .24 ng/L,且RSD＜10%.其准确度通过分析标准参考物质如浓缩水、海水、河水、奶粉、苹果叶和尿等得到了证实.当较小体积的甲醇引入常规雾化器时,要进行1∶1稀释,以减小引入有机溶剂给等离子炬带来的问题. 滚动磨机中球运动速度的测量技术及其应用:Dong H.,et al.,Minerals Engineering,2001,14(8),841～850 研究了在滚动二维磨机中一个球体运动完整轨迹的测量技术.借助图象分析仪及精细的校正 ,精密测定了球与磨机壁碰撞前后的位置.由于使用了一种数字频闪观察器,因而可对图象形成过程进行精密定时,计算出球沿轨迹运动的瞬时速度,从而可实现:1) 研究所实验的二维磨机中的边界效应;2) 评估发生碰撞时能量的损失;3) 测定在离散因素法(DEM)模拟中的主要参数--恢复动力学系数. 地质对爆破破坏程度的影响:Singh S.P.,CIM Bulletin,2001,94(1048),121～127 一种岩块的地质特点将直接影响它的爆破特性.进行了现场的研究,以了解在生产和控制爆破破坏过程中岩块的地质特点所起的作用.现场研究包括对几个生产矿爆破破坏程度及爆破中所引起的偏离范围的评估.阐述了岩石强度、岩石质量规范、联结参数和水文地质条件对爆破破坏程度的影响.根据定量数据,讨论了薄弱岩层数量和厚度对爆破破坏程度的影响. 此外,概述了不同岩石类型爆破的颗粒临界速度的范围. 磁检测器:Daroczi J.,Minerals Enginee-ring,2001,14(7),797～801 磁力分离技术已广泛用在矿物加工作业中.磁力分离器耐用且操作简便,然而按装使其以最佳状态运行是困难的,这包括试运转、查误技术以及麻烦的检验方法.磁检测器是一种能使磁力分离器有效和快捷安装的工具,它很容易对矿体中颗粒及密度类似的矿物予以识别. 用液体搭桥粘结法分离混合的矿物材料:Cierga C.,et al.,Aufbereitungs Technik,2001,42(5),243～250 这种新颖分离工艺,根据颗粒表面性质,能把小于2 mm的颗粒分离出来.能从矿物材料与一种适用的搭桥液体的非匀质混合物中分离出所需的材料,这是因为这种搭桥液体能使所需材料以颗粒状态粘附到一种塑料载体的表面上.为此, 需选用对矿物颗粒和塑料载体表面有粘附选择性的搭桥液体. Sarcheshmeh铜矿山的浮选柱试验:Banisi S.,et al.,Menerals Engineering,2001,14(7),785～789 Sarcheshmeh铜矿山,其浮选工艺流程由一次粗选、二次精选作业组成,选矿作业全部使用机械浮选机.为了研究浮选柱在该厂中,尤其是在二次精选作业中的适应性,设计、建造、安装了1个Φ26 cm×550 cm浮选柱,其浮选条件与该厂相同,处理能力达2 t/h.该柱装有2个滤布喷气器和1个浸没在泡沫中的多孔管的清洗系统.为了测定界面位置,安装了1个由直径为1.5 cm的环形电极组成的180 cm的导电率探测器.把由1个变速泵控制的尾矿流量作为主要控制变量.初步试验表明,最佳空柱气体和洗水流速分别1.5和0.3 c m/s.在总回收率不变下,精选可使精矿铜品位提高2%～3%. Ni2+和Mg2+对被Cu2+驯化的氧化铁硫杆菌繁殖和活性的影响:Li H.M.,et al.,Hydrome-tallurgy,2001,61(3),151～156 研究了Leathen介质中不同浓度的Ni2+、Mg2+对被Cu2+驯化的氧化铁硫杆菌氧化亚铁离子能力的影响.与未经驯化的菌种相比,驯化的氧化铁硫杆菌种对Ni2+的耐受度有所改善.Mg2+对驯化的氧化铁硫杆菌种的毒性与对未经驯化的菌种的毒性几乎相同.Ni2+、Mg2+和Cu2+三元组合对驯化的氧化铁硫杆菌种的毒性要比Ni2+和Cu2+或Mg2+和Cu2+的二元组合对菌种的毒性强.与未经驯化的菌种相比,以含镍磁黄铁矿中细菌浸出镍和铜时, 驯化的氧化铁硫杆菌种显示出较好的浸出效率. 含有硫醇类和胺基团螯合树脂吸附银的特性:Iglesias M.,et al.,Solvent Extraction and Ion Exchange,2001,19(2),315～327 研究了含有硫醇类基团和胺基团的螯合树脂吸附Ag的能力,它们是:Duolite GT-73、Puro lite Thiomethyl、Spheron Thiol,以及Chelamine(含有部分四乙烯戊胺).在0.01 mol/L H NO 3介质中,前3种含硫醇类基团树脂吸附Ag的顺序为:Purolite Thiomethyl＞Duolite GT - 73＞Spheron Thiol.这些结果与每一种树脂中硫含量并不吻合,故研究了树脂的物理特性 ,以寻找解释这些结果的依据.Chelamine树脂含有氮,Ag的吸附容量随pH增加而增加,在p H约为6时,容量达1.2 mmol/g. 用简便快速平衡模型模拟固定床生物吸附塔的穿透曲线:Hatzikioseyian A.,et al.,Hydrometallurgy,2001,59(1),395～406 把移动-分配-反应(ADR)平衡作为局部平衡特殊情况的基本公式来应用.该模拟可以用最少的参数来描述固定床吸附塔,包括床的几何尺寸和填充物的排列,以及系统的操作条件和生物吸附剂材料的吸附特性.一项纵向分配系数已被用作模型的关键参数.把模型预测的结果与从中间规模试验中得到的生物吸附穿透曲线作了比较. 通过溶剂化和螯合萃取从氯化物溶液中萃取Cu:Cierpiszewski R.,et al.,Solvent Extraction and Ion Exchange,2001,19(3),441～456 在水活度(aw)和水相总组分浓度(δ)恒定下,用二(2-乙基己基)砒碇-2,4- 二羰酸盐(S)、ACORGA CLX50(S)和LIX54(HL),以单独或物质的量比1/1的混合物为萃取剂, 研究了对氯化物溶液中Cu(Ⅱ)的萃取.结果发现,对于低aw,溶剂具有很强萃取Cu(Ⅱ) 的能力,且萃取能力强烈依赖氯化物浓度.LIX54在所有研究的体系中(pH2.4～3.9)对Cu(Ⅱ) 萃取的能力是低的.氯化物浓度对萃取率影响不大,其浓度在3～4 mol/L,当aw= 0.617 mol/L,δ=12 mol/L和aw=0.835 mol/L,δ=8 mol/L时,ACORGA C LX50对Cu(Ⅱ)萃取率分别约为90%和50%.在pH＞4时,用水将氯化物洗入水相,Cu(Ⅱ)从溶剂化的CuCl2S2转化为螯合的CuL2. 用二(辛基-苯基)磷酸从硝酸介质中萃取Mo(Ⅳ):Kumar A.,et al.,Solvent Extraction and Ion Exchange,2001,19(3),491～505 研究了不同稀释剂中的二(辛基-苯基)磷酸(DOPPA)对硝酸介质中Mo(Ⅳ)的萃取特性.发现与其它稀释剂(在相同条件下)相比较,十二烷对Mo具有较高的分配比(D(Mo)) 值.在c(HNO3)≤3 mol/L范围内,D(Mo)值随着c(HNO3)的增加而减小; 在3 mol/L＜c(HNO3)≤10 mol/L范围内,D(Mo)值随着c(HNO3)的增加而增加.专门的研究表明,在0.1 mol/L HNO3时,HMoO3(HA2)和MoO2(HA2)是主要的萃合物,而在6 mol/L HNO3时,主要的萃合物是MoO2(NO3)22(HA2).相对于U ,在c(HNO3)≤10 mol/L时,DOPPA对Mo的选择性随着c(HNO3)的增加而增加. 用二(2-乙基己基)磷酸和5-十二烷基水杨醛肟的混合物协同萃取镍和钴:Zhang P.W.,et al.,Hydrometallurgy,2001,61(3),223～227 评述了用二(2-乙基己基)磷酸和5-十二烷基水杨醛肟的混合物从酸性水溶液中协同萃取镍和钴的研究结果.发现,萃取和反萃取的速率是快的,即使对镍,用0.5 mol/L的矿物酸就能容易地实现对镍负载有机相的反萃取.根据镍和钴不同的反萃取特性,可使这两种金属分离. 用NMPL从硫酸介质中液-液萃取As(V)的热力学研究:Avila-Rodriguez M.,et al.,Solvent Extraction and Ion Exchange,2001,19(3),457～47 2 介绍了用MMPI萃取As(V)所得到的结果.测定了萃取剂浓度和硫酸浓度对萃取As影响.分析了在As(V)萃取过程中对水和硫酸的萃取影响.建立了一个基于Sergievskii-Dannus方程式的数字模型.该模型考虑了水相和有机相中活度系数的变化.由于有了该模型,就有了可能预测与试验数据相符的H2O、H2SO4和H3AsO4的分配理论曲线. 用LIX973N作为穿过液膜的载体,对氨-碳酸铵介质中Cu(Ⅱ)快速迁移的动力学研究:Alguacil F.J.,Hydrometallurgy,2001,61(3),177～183 研究了Cu(Ⅱ)通过被LIX973N(肟衍生物)浸渍的支撑液膜的渗透性能.提出了一个描述迁移机理的数学模型,该机理包括通过原始水溶液扩散层的扩散过程,快速的界面化学反应和通过液膜的扩散.可用描述迁移速率的方程式来解释试验结果. 铂沉淀工艺的改进:Butler B.,et al.,Mine-rals Engineering,2001,14(8),905～909 经常通过加入木粉来强化铂的沉淀,木粉很细,是价廉的晶种材料.它起着作为沉淀沉积表面的作用,从而获得合适的沉淀颗粒,并防止在反应器壁上结垢,然而,除去沉淀底流中的木粉既费时又昂贵.研究了不用木粉的铂沉淀的潜在可能性.理想的产品应该是灰色、致密的,颗粒大,表面积大,几乎没有片状粉末以及在反应器壁上不结垢(以免导致铂的损失). 微生物浸出在环境治理中的作用:Bosecker K.,Hydrometallurgy,2001,59(2～3),245～248 微生物浸出是提取低品位矿石和精矿中有价金属的一种简单、有效的工艺,除了应用于原生矿物外,对于整治采矿工地,处理矿山工业废物,去除外排浆体毒性,治理被重金属污染的土壤和沉积物都具有相当的潜力.预计未来几年中这种应用研究是非常有经济效益的.若生物治理系统可以使废物降解的速率达到最大,那么过程中产生的有毒物质的水平同时也将降至最低. 计算模拟--材料加工过程中的关键部分:Bailey C.,et al.,Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy Sectio n C,2001,110,C1～C62 作为工厂设计和过程分析的关键工具,计算分析软件现已得到广泛认可.由于部分提高了模型的准确度,较大、较快的计算机系统和较好的图解界面,从而能使工程师们方便地运用该项技术.使用试验新想法和分析现行工艺过程的计算模拟有助于获得有关工业工艺流程设计的推论,并可大幅度节省成本.评述了应用于材料加工工业中的计算机模拟技术, 提供了该模拟技术在生铅的混合和精炼,有及铅锭生产领域的应用实例.