铋膜电极阳极溶出伏安法检测痕量Cd金属

镉氧化产生的溶出电流与样品中Cd²⁺的浓度有关。本研究通过方波阳极溶出伏安法(SWASV)在活化铋膜电极(Activated BFE)上对低浓度μg/L水平的Cd(II)进行测定。通过电化学方法对电极进行初步改性, 然后电沉积制备铋膜再次对电极进行改进, 从而增强了对痕量目标Cd²⁺的敏感性。对改性前后的玻碳电极(GCE)表面进行SEM、CV、EIS和SWV的表征。为了将这种伏安法传感器应用于含有低浓度Cd²⁺的实际样品中, 对检测Cd²⁺的实验参数进行了研究。使用选定的条件, 在10 min的预富集条件下Cd²⁺的检测限为1 μg/L。     

脉冲激光喷涂一步合成黑色二氧化钛复合涂层

为实现黑色纳米TiO₂有效负载, 提高实际应用能力, 本研究提出了脉冲激光溅射喷涂的方法。在石英玻璃基底上一步制备了非晶分子筛和金红石型TiO₂纳米晶的黑色复合涂层, 表征了复合涂层表面形貌, 测定了复合涂层粉末的光谱吸收性能、物相结构、化学价态以及光催化性能。研究结果表明: 涂层为2~5 μm球体堆积成的多孔结构, 在整个可见光区具有较强的吸收能力。脉冲激光溅射喷涂过程中, 分子筛高温熔融急冷转变为非晶态结构, TiO₂则由锐钛矿型转变为金红石型; 其中Ti⁴⁺离子部分被还原为Ti³⁺离子, 缩小了禁带宽度。脉冲激光溅射喷涂技术实现了黑色纳米TiO₂快速负载, 且在全光谱和可见光条件下仍表现出良好的光催化能力。     

纳米多孔MoNi/Al3Ni2材料制备及电催化析氢性能的研究

开发非贵金属高效电催化剂是降低电解水制氢成本的关键。通过激光直写技术以及脱合金在泡沫镍基底上制备了一种自支撑的纳米多孔MoNi/Al₃Ni₂催化剂。该催化剂的纳米多孔结构增加了催化反应的活性位点,MoNi和Al₃Ni₂之间的协同效应使催化剂在碱性介质(1 mol/L KOH)中表现出优异的析氢性能。电化学测试结果表明,Al含量为80%时制备的MoNi/Al₃Ni₂催化剂在10 mA/cm²的电流密度下,过电位仅为31 mV,且表现出良好的电化学长期稳定性,在10 mA/cm²的电流密度下,稳定催化析氢100 h以上,为工业电解水析氢用电催化剂的大规模制备提供了理论指导。     

Ti40Zr10Cu36Pd14大块金属玻璃表面HA/TiO2涂层的制备

Ti40Zr10Cu36Pd14金属玻璃具有较好的玻璃化形成能力和可靠的生物力学性能,但生物活性较差。采用溶胶凝胶法在Ti40Zr10Cu36Pd14金属玻璃表面构建TiO2涂层,并进行水热处理使其具有锐钛矿结构;随后又在模拟体液(SBF)中进行仿生生长实验。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和激光显微拉曼光谱仪(Raman)等观察和分析涂层表面形貌及物相组成。结果表明,TiO2涂层可改善Ti40Zr10Cu36Pd14金属玻璃试样表面生物活性;在模拟体液中浸泡7天后,覆盖TiO2涂层的金属玻璃可快速诱导磷灰石沉积,在金属玻璃基体表面形成HA/TiO2复合涂层。     

耐蚀镍基催化剂的制备及电解海水性能的研究

开发抑制析氯的竞争反应和氯离子腐蚀的高效电解海水催化剂是至关重要的。通过两步法(激光扫描法+浸泡置换法)在泡沫镍上快速制备了一种高活性且耐蚀的NiFe-LDH@MnO₂/NF电解海水催化剂。该催化剂中NiFe-LDH提高了催化反应的活性，MnO₂层防止催化剂被氯侵蚀，二者的协同作用使催化剂在碱性盐水介质中表现出优异的析氧性能。所制备的NiFe-LDH@MnO₂/NF催化剂在10 mA/cm²的电流密度下，过电位仅为270 mV,在100 mA/cm²的大电流密度下过电位为360 mV,且在10 mA/cm²的电流密度下可稳定催化析氧100 h,为工业电解海水制氢催化剂的制备提供理论指导。     

鲍鱼壳对半水硫酸钙复合骨水泥的改性

半水硫酸钙复合骨水泥因其良好的可塑性和原位自固化性，在临床上有广泛的应用，但是其降解产物呈酸性不利于后续的骨组织再生。鲍鱼壳的主要成分是碳酸钙，可有效地调控骨水泥降解后微环境的pH。又因为其含有有机质因子和微量元素，大大提高了骨水泥的生物相容性。通过在骨水泥中加入鲍鱼壳，可注射性可提高到97.20%±0.28%,这主要是由于鲍鱼壳粉末的加入，影响了骨水泥的水化过程，延长了凝固时间(可达26.93±0.31 min)。另一方面，鲍鱼壳粉末阻碍半水硫酸钙晶体长大，使得复合骨水泥中半水硫酸钙晶体变小(从1.42±0.77μm到0.90±0.36μm),有效地缓解了复合骨水泥降解过程中pH的下降(从6.08±0.06到6.93±0.02),极大地提高了细胞存活率(从87.00%±1.60%到96.41%±1.44%)。因此，研究表明鲍鱼壳的加入在临床上是一种潜在地提高骨水泥生物相容性的有效手段。