纳米流体在太阳能利用领域的研究进展

太阳能作为可再生能源, 因其储量丰富, 绿色安全, 成为希望能源, 被广泛应用在工农业和居民生活中。传统 流体的缺点是不能充分有效地利用太阳能, 造成能量损耗, 而纳米流体因其优异的光学特性和热特性改善了这一 点。分析了纳米流体的浓度、颗粒类型、稳定性和基液类型等参数对于光热特性的影响, 并介绍了纳米流体在太阳 能集热器、光伏热、太阳能海水淡化和热能储存等系统的最新应用。最后总结了目前纳米流体应用在太阳能系统的 一些缺点, 为未来纳米流体的改善提供了方向。     

高效CoFe2O 4的制备及其碱性析氧性能

析氧反应(oxygen evolution reaction, OER) 电催化剂存在成本高、效率低等问题。OER 是一个需要高过电 位的四电子-质子耦合反应, 为了降低电解水阳极的OER 过电位和提高钴铁氧化物(CoFe₂O₄) 的电流密度和稳定 性, 采用简单的水浴和煅烧的方法制备不同煅烧温度的非贵金属催化剂CoFe₂O₄。采用XRD、SEM、TGA 等方法 对CoFe₂O₄ 材料进行表征, 电化学研究结果表明, 在1 mol/L KOH 溶液中, 经过300 ℃ 煅烧的CoFe₂O₄ OER 性能最好, 1.58 V 时就可以产生10 mA/cm² 的电流密度, 塔菲尔(Tafel) 斜率为96 mV/dec, 经过1 000 次循环伏安扫描和计 时电流进行稳定性测试后, 其析氧性能依然保持较高的稳定性。     

低共熔溶剂提取液、固相环境介质中重金属的研究

当前, 环境介质(土壤, 水体和大气颗粒) 中重金属浓度超标事件频发。如何萃取环境介质的重金属已经成 为当前研究的重要课题。低共熔溶剂(DESs) 是由氢键受体和氢键供体组合而成的两组或两组以上组分的低共熔混 合物, 作为新兴的绿色溶剂, 由于具有绿色环保、可生物降解, 对处理对象损伤性小等优势, 被广泛应用于重金属的 萃取。然而, 关于DESs 对环境介质中重金属的提取的研究仍然缺乏。基于此, 系统综述了DESs 对不同环境介质中 重金属萃取的研究进展, 重点探究DESs 对液相和固相中重金属的萃取机理及效果。结果表明, DESs 对提取液相和 固相中重金属(如Cr、Cd、Cu、Pb、Co、Mn、As 等) 都呈现较好效果。其中氢键供体的羧基和合成DESs 过程中产 生的氢键对重金属的去除起到关键作用, 可处理各种环境介质中重金属。现有的数据表明, 发展DESs 提取重金属 可能是传统处理重金属污染工艺良好的替代方式。     

静电纺丝制备Zn 掺杂的CsPbI3@PS 复合纤维薄膜

全无机卤化物钙钛矿材料(CsPbX₃, X=Cl, Br, I) 由于其优异的光学性能, 在光电领域具有广阔的发展前景,但全无机钙钛矿量子点对水、空气等外界环境特别的敏感限制了其发展。因此, 提高全无机钙钛矿量子点的稳定性非常重要。通过掺杂Zn²⁺ 取代CsPbX₃中的部分Pb, 进一步包覆聚苯乙烯(PS), 然后利用静电纺丝技术制备出Zn掺杂CsPbI₃@PS 复合纤维薄膜。CsPbI₃纳米晶在聚合物纤维中原位生长, 制得的PS 电纺薄膜不仅具有CsPbI₃ 钙钛矿量子点的荧光性质, 而且其稳定性显著提高, 可保存2 个月仍具有荧光效果, 并且实现其在白光二极管(WLED)器件上的应用。     

CsPbX3(X=Br, I)@ZIF-8 复合材料用于高效WLED 器件

纯无机铯铅卤钙钛矿材料由于其高光致发光量子产率(PLQY)、高色纯度、可调带隙、高载流子迁移率在光电子器件中引起了广泛的关注。然而, 水、氧条件下稳定性较差使其实际用途受到限制, 为了提升水氧环境下的稳定性, 在典型热注射法合成步骤中加入干燥的纳米粒子自组装方法合成的ZIF-8 粉末使钙钛矿纳米晶体在ZIF-8 孔隙中原位生长得到CsPbX₃@ZIF-8(X=Br, I) 复合材料, 该合成方法步骤简单, 成本低廉, 合成样品具有优异的稳定性, 在空气中可以稳定2 年以上, 水中15 d 后依然观察到明亮的荧光发射。以PMMA 为基体材料制备的CsPbX₃@ZIF-8/PMMA(X=Br, I) 复合膜具有良好的光学特性, 分别制成绿光CsPbBr₃@ZIF-8/PMMA 膜发射峰波长为525 nm 与红光CsPbI₃@ZIF-8/PMMA 膜发射峰波长为697 nm。以蓝光LED 为光源制备成的WLED 器件达到白光色度坐标为(0.311 2, 0.333 4), 色温6 552 K, 显色指数(CRI) 为73.6。     

C-ZIF-8基PtNi催化剂制备及其甲醇电催化氧化性能

制备具有高活性和稳定性的铂基催化剂材料对于直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFCs)的商业化进程具有显著的意义。以沸石咪唑骨架(zeolite imidazole framework,ZIF-8)为前驱体,通过高温碳化制备出一种优异的金属有机框架(metal organic frameworks,MOFs)衍生的碳材料作为载体,同时引入过渡金属Ni得到一种新型双金属催化剂Pt_xNi_10-x/C-ZIF-8。采用XRD、BET、FT-IR、Raman、SEM和TEM等方法表征Pt_x Ni_10-x/C-ZIF-8复合材料的形貌、组成和表面结构等,并通过循环伏安法,计时电流法(i-t)等电化学方法对Pt_x Ni_10-x/C-ZIF-8复合材料的电催化性能进行测试。研究结果表明,在1 mol/L KOH+1 mol/L CH₃OH溶液中,Pt₈Ni₂/C-Z...     

纯无机CsPbBr3@PMMA 复合薄膜用于白光LED 器件

纯无机钙钛矿材料具有颜色可调、带隙窄、制作工艺简单、成本低等优点, 受到了广泛的研究, 然而它在 水和氧环境中的不稳定性限制了其应用。利用聚合物在非极性溶剂中的溶胀-收缩原理将CsPbBr₃ 量子点原位生 长在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 薄膜中来提高钙钛矿量子点在水氧环境中的稳定性。该方法合成简便, 可以降低 CsPbBr₃量子点的形成温度, 并且可以得到稳定的钙钛矿相薄膜, 制得的复合薄膜具有优异的空气稳定性和耐水性, 并且具有可弯折性和高透过率, 可应用于柔性器件中。CsPbBr₃@PMMA 复合薄膜制成的白光LED 器件显示出良 好的白色发光性能, 色温为8 221 K。     

基于CeO2/V2CTx纳米复合材料的的电化学传感器用于羟基自由基的检测

羟基自由基(·OH)的检测在人类各种疾病的发病研究进展中起着重要作用。目前基于电化学方法检测·OH的研究主要集中在有机材料载体方面。由于有机载体在极端环境中容易降解,导致以有机材料为载体的传感器稳定性和重复性都很差。虽然有一些基于无机传感材料用于·OH的检测,对于稳定性与重复性的改善成效显著,但是其有效活性位点数和导电性能的提升仍有很大的空间。通过简单的超声方法成功合成了CeO₂/V₂CT_x纳米复合材料,构建了用于·OH检测的电化学传感器,该传感器具有良好的选择性和较宽的线性范围(0.3～6 mmol/L),对·OH的检测限低至0.48μmol/L。传感性能的提高可以从2个方面解释:(1)由于V₂CT_x丰富的官能团使得·OH能够被快速吸附,从而引发具有双重氧化态(即Ce³⁺和Ce⁴⁺)的CeO₂产生电化学反应信号;(2) V₂CT_x的高导电性为电信号的长距离传输提供了途...