高效析氧反应双金属催化剂FeCo-MOF的制备及性能研究

金属有机骨架材料(metal organic frameworks,MOFs)作为一种有广泛前景的电解水催化剂材料,近年来引起广泛的关注并被用于析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)领域。文章选取Fe和Co两种廉价易得的过渡金属原子,利用简单的一步沉积法制备Co-MOF (ZIF-67)、Fe-MOF、FeCo-MOF三种MOFs材料并研究它们的OER性能。电化学测试结果得：在电流密度达到10 mA/cm²时,FeCo-MOF的OER过电位为297 mV,Tafel斜率为15.93 mV/dec。并在1 mol/L KOH溶液中展现了良好的耐久性。该研究为开发OER电解水催化剂提供一些新的思路。     

CdS/g-C3N4光催化复合材料的制备与研究

传统的g-C₃N₄光催化材料存在光生电子和空穴复合率高、可见光利用率低、量子效率低、比表面积小和内阻大等问题,光催化性能不佳。采用煅烧、水热反应等一系列方法,以g-C₃N₄纳米片为基底,将不同含量的CdS与g-C₃N₄纳米片复合,通过上转换作用和异质结的构建,制备得到具有不同配比CdS/g-C₃N₄光催化复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度计、BET等表征仪器或方法,对光催化复合材料的组成、微观形貌、比表面积以及光催化性质进行考察,并将罗丹明B视为污染物,对可见光下的降解性能进行分析。研究发现,7%CdS/g-C₃N₄光催化复合材料对罗丹明B的降解性能明显优于5%CdS/g-C₃N₄光催化复合材料和纯g-C₃N₄纳米片。研究结果表明,上转换作...     

碱性水溶液表面性质对中空碳微球超级电容器性能影响

在碱性水溶液中添加乙醇来改变该电解液的表面性质,通过测定接触角来判断电解液与中空碳微球电极材料的相容性,进而探讨乙醇的添加对中空碳微球超级电容器性能的影响。结果显示,随乙醇添加量的增加,电极与电解液的接触角从133.21o变成了45.4o;但是电极的比容量随乙醇量的不断增加,呈现先增大后减小的变化。这表明了适量的乙醇才可以提高碳材料的超级电容器性能。     

基于金属氧化物复合电极快速测定地表水COD方法的研究

本文基于新研发的一种新型金属氧化物电极的化学需氧量(COD)测定技术,并应用于地表水COD的快速检测。该技术是以金属钛为模板,电沉积法制备了金属氧化物复合电极(Ti/Sb-SnO_2/PbO_2),并以其为工作电极,安培法测定水体的化学需氧量。采用扫描电镜(SEM)对电极进行了表征。以葡萄糖为样品,优化了复合电极的测量电位(1.35 V),电解液硫酸钠浓度(20mM)。在最优检测条件下,COD浓度与响应电流之间呈良好的线性关系,线性范围1-175 mg/L,相关系数R=0.9991,最低检出限为0.3 mg/L。对15个大连市重要水库及河流水功能区限制纳污考核断面的实际水样进行测定,结果令人满意。     

SF6断路器的应用与维护

<正>SF₆断路器是利用SF₆气体作为绝缘介质和灭弧介质的断路器。SF₆出现于20世纪初,它是硫在氟中燃烧时所形成的气体。SF₆气体在通常状态下是一种无色、无味、无毒、不燃烧、化学性能稳定的气态物质,它的密度大约是空气的5倍。SF₆以其良好的绝缘性能和灭弧性能,被广泛应用     

5E-8S／A全自动测硫仪常见故障处理

5E-8S/A全自动测硫仪主要用于测定焦炭、煤中的硫含量.以库仑分析法为依据,在电解液中进行电解反应,由电极上发生电化学反应所消耗的电量来求得被测物质中的硫含量.     

以Mo/Al/B2O3/金刚石粉体热爆反应体系在金刚石颗粒表面形成镀覆涂层

以Mo/Al/B₂O₃/金刚石粉体为热爆反应体系,在金刚石颗粒表面形成镀覆涂层,采用X射线衍射(XRD)研究热爆反应产物和金刚石颗粒的物相组成,采用扫描电镜(SEM)观察金刚石颗粒表面的显微形貌。研究发现：热爆反应产物易于粉碎,易于将金刚石颗粒与结合剂分离;随着金刚石含量的增加,试样膨胀逐渐加剧,在高纯Ar气保护下,基体会形成以MoAlB为主相的材料;热爆反应会在金刚石表面形成由Al、Mo₂C、Al₂O₃和AlMo₃组成的多元涂层,涂层由大量平均粒径为2 μm的晶粒组成。总体而言,当金刚石含量较低(10%和20%)时,产物中金刚石颗粒表面镀覆良好。     

可生物降解镁锌轧合金的综合性能评估

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射等分析手段对Mg-1.5Zn-1.0Gd-0.6Mn合金的铸态、固溶态和挤压态合金的显微组织、力学性能、体外降解性能进行了全面的研究。显微组织观察表明，Mg-1.5Zn-1.0Gd-0.6Mn合金主要由基体α-Mg相和α-Mn相以及ω相(Mg₃Zn₃Gd₂)组成。热挤压显著细化了铸态和固溶态合金的晶粒，消除了缺陷，从而提高了合金的力学性能和耐蚀性能。该合金经过挤压后抗拉强度和屈服强度分别达到313 MPa和275 MPa，塑性也大大提高，达到了16.2%。体外浸泡试验和在SBF中的电化学测试结果表明，随着降解时间的延长，合金表面会有一层腐蚀产物生成，其主要由氢氧化镁和羟基磷灰石组成，且挤压后的耐蚀性最好，腐蚀速率最低为0.32 mm/a。     

G83油藏井筒结垢原因分析及治理技术

在油藏开发过程中,往往伴随着井筒结垢的存在,成垢类型也多样化。通过对油井垢样进行化验分析,井筒垢主要是难溶性盐类的结晶物。其成分主要包括：CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、MgCO₃、FeCO₃、FeS、Fe(OH)₃、Fe₂O₃、Mg (OH)₂、SiO₂、NaCl等。油田垢很少会见到单一类型的结垢物,往往以混合垢的形式存在,并以某种难溶盐垢为主。文章通过开展垢样化验分析、归纳成垢离子类型、分析主要结垢原因、明确结垢机理等一系列的思路主导,确定现阶段G83油藏采油井结垢主要以碳酸盐垢为主,同时含有少量的硫酸盐垢(主要存在形式是硫酸钡、硫酸锶)且主要分布在射孔段附近及尾管附近,为G83油藏井筒清防垢工作下步将如何实施提供了有效的指导意见和思路。     

氧化铝纤维制备中的热处理过程研究

探讨利用溶胶凝胶法制备氧化铝纤维在热处理过程中的参数变化规律,通过热重分析、晶型分析、微观形貌分析,考察不同热处理温度、速率下纤维体积、重量、晶型的变化。研究发现：1)在550℃以下,纤维的质量及体积急剧收缩,收缩率高于85%;2)氧化铝纤维在800℃出现了弱γ-Al₂O₃晶相,随着温度的升高,γ相越来越强,在1 275℃时转变为莫来石(Mullite)相,在1 300℃时Mullite相变得更强;3)纤维的热处理速率对纤维的性能有较大的影响,在热处理过程中应选用较低的升温速率。     

临涣矿9煤层煤自燃分级预警指标研究

为对临涣矿9煤层煤自燃进行精准预警,实现有效防控,本文通过采集工作面原煤,进行程序升温氧化实验,分析煤样在氧化升温过程中气体浓度、Graham系数、CH₄/C₂H₆、C₂H₂/CH₄、C₂H₄/C₂H₆随温度的变化规律,对比优选出分级预警指标。结果表明,临涣矿9煤层早期以CO作为预警指标;120℃后以第二Graham系数作为主要预警指标;180℃后以C₂H₄/CH₄作为主要预警指标。该研究为临涣矿9煤层分级预警体系的建立和煤自燃发生后的精准防治提供了依据。     

涂层钛阳极的研制分析及在电解锌中的应用研究

在新时期能源资源紧缺条件下,需要加强低能耗、环保型的电解锌钛阳极研究。文章主要对涂层钛阳极研制工作进行研究及其在电解锌中的应用,先分析了试验方法,包括制备TI基DSA、电极综合性能分析,随后介绍了讨论结果,包括电极微观形貌、电极析氯过电位、电极老化寿命测试,最后介绍了实际挂片试验,希望能给相关人士提供有效参考。     

新型氧化锆基固体电解质材料6YSZ电性能及热力学性能

氧化锆(ZrO₂)基固体电解质的电性能和热力学性能是影响其实际应用的关键因素。文章采用交流阻抗谱法测试不同工作温度下6YSZ(Y₂O₃含量为6 mol%)的阻抗谱,结合Arrhennius公式,拟合出活化能,并研究其电性能;在800℃下对材料进行抗热震性实验研究其热力学性能。研究发现,在450～550℃条件下,6YSZ的活化能为1.54 eV;在550～750℃条件下,其活化能为1.31eV,抗热震性次数为27次以上。该材料与传统的5YSZ(Y₂O₃含量为5 mol%)相比,具有较好的电性能;与8YSZ(Y₂O₃含量为8mol%)相比,具有较好的热力学性能。     

TiO2纳米管的制备及其在太阳能电池中的应用

首次以电化学沉积法制备的ZnO纳米棒阵列为模板,采用溶胶-凝胶方法制备了TiO₂纳米管阵列。通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪等技术对样品的结构、表面形貌及组成进行了表征。研究了电解液浓度对ZnO薄膜表面形态的影响,溶胶陈化时间对TiO₂结构的影响。并将TiO₂纳米管阵列作为太阳能电池的阳极,研究其光电转化效率。结果表明：ZnCl₂浓度为0.015 mol/L时沉积的ZnO质量较高,以该条件下制备的ZnO为模板,在陈化时间为12 h下可制备出尺寸均一,结构较好的有序TiO₂纳米管阵列。将陈化时间为12 h条件下制备的TiO₂纳米管阵列组装至太阳能电池中,电池的效率可高达40%。     

电解水制氢电极材料研发获突破

<正>近日,中国科学技术大学教授俞书宏研究组开发出一步法合成技术,实现了二硒化钴和二硫化钼材料的化学嫁接,研制出析氢性能接近贵金属铂的水还原高效复合催化剂,而且稳定性优异,有望取代铂成为新一代廉价的氢电极材料。将可再生能源(如太阳能、风能、水位能等)以氢为媒介存储、运输和转化可实现环境友好和可持续发展的经济构型。当前95%以上的氢气来自于化石燃料,     

制备条件对共沉淀法制备铝镁双掺杂锂镧锆氧的影响

创新提出采用共沉淀法制备石榴石结构锂离子电池无机固态电解质——铝镁双掺杂锂镧锆氧(Li_6.4Al_0.2La₃Zr_2-0.5xMg_xO₁₂)。利用热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)分析试样前驱体在加热过程中的组成和相变,考察最佳烧结温度、烧结时间以及镁掺杂量x,并延伸分析锂离子导电性与温度之间的依赖性。研究发现：1)烧结温度达到630℃时可形成锂镧锆氧;2)最佳烧结温度是1 100℃,最佳烧结时间是6 h;3)当镁掺杂量x为0.1时,制备的Li_6.4Al_0.2La₃Zr_1.95Mg_0.1O₁₂在室温25℃下的离子电导率为1.93×10^-4 S/cm,活化能为0.271 eV。制备得到了具有最完整立方晶体结构、最少杂质相、最大致密度、最小界面电阻、最高离子电导率和最光滑完整表面形...     

诺氟沙星金属配合物的合成及抗菌活性研究

采用水热法合成诺氟沙星配合物[Ni(NF)₂]₂H₄[SiW₁₂O₄₀]·8H₂O(1)，利用元素分析、红外光谱、紫外可见光谱等手段对配合物1进行基础表征。采用纸片药敏测试法和二倍稀释抑菌实验法测试了配合物1和配体对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草杆菌的抑菌活性。利用紫外光谱法研究配合物1与CT-DNA之间的相互作用。结果表明，配合物1对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草杆菌均有不同程度的抑菌活性，配合物1通过嵌插方式与CT-DNA相互作用，结合常数(K_b)为2.0×10⁴ L/mol。配合物1以嵌插方式与CT-DNA相互作用，配合物1对枯草杆菌具有显著的抑菌效果。     

不同添加剂对硅碳负极的影响作用

电解液是锂离子电池的关键材料,其主要组分为溶剂、锂盐和添加剂。其中添加剂在近年来已成为电解液领域研究的核心方向,添加剂用较小的添加量就能够更加经济、高效地提升锂离子电池性能。在负极材料中,硅碳负极由于其压实密度和比容量等方面的优势,也逐渐成为热门材料之一。通过实验了解腈类添加剂、电解质添加剂在硅碳负极体系中的基础电化学性能,考察不同添加剂在体系中的作用。     

基于粒子群优化机器学习模型的水面蒸发量估算模型研究

水面蒸发是估算区域水资源平衡的重要参数之一,实测的蒸发皿蒸发量(E_pan)是重要的水温变量,为找出估算区域的E_pan最优模型,以江西省为研究区域,基于极限学习机(ELM)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、BP神经网络4种机器学习模型,以粒子群算法(PSO)为基础建立了4种优化模型,对不同站点E_pan进行了估算,结果表明：在日值、月值估算中,PSO-RF模型精度最高,其在不同时期的相对误差最低,在3—10月及全年的相对误差在4.1%～4.4%,同时在不同训练及预测组合下,该模型均能保持较高的精度。     

高性能超级电容器电极材料的研究进展

超级电容器即电化学电容器,是近年来发展起来的一种新型储能元件,通过离子吸附(双电层电容)或氧化还原法拉第反应(赝电容)导致电荷在电极中的储存,电荷储存机理和纳米材料的快速发展使得超级电容器的性能得到显著提高。介绍了近些年超级电容器电极材料的研究进展,从炭素材料、过渡金属氧化物和导电聚合物这3类基础材料出发,结合纳米技术并由此制得的纳米材料,综合分析了高性能超级电容器及其电极材料的发展趋势。