超级电容器用有机电解质盐的研究进展

超级电容器作为新型储能设备,具有长循环寿命、高功率密度、使用温度宽泛等优点,已广泛应用于轨道交通、电网调节、小型储能设备等领域。而超级电容器电解液的应用上,有机系电解液的应用最为广泛,有机系电解液由溶剂以及电解质盐共同组成,本文从电解质盐的角度出发,介绍了应用于超级电容器的有机电解质盐的分类与研究进展。

双电荷电解质添加剂的低温电化学性能

为了进一步提高超级电容器在低温下的能量密度,制备了双电荷电解质N,N-1,4-二乙基三乙烯基二胺四氟硼酸盐(DEDABCO-BF_(4))。以四乙基铵四氟硼酸盐(TEA-BF_(4))作为电解质,以DEDABCO-BF_(4)为电解质添加剂,二者按照摩尔比9∶1混合,再以碳酸丙烯酯(PC)为溶剂、以乙腈(AN)为共溶剂制备了一系列不同溶剂配比的二元电解液PAXY(X、Y为PC与AN的质量比),通过循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等探究了双电荷电解质在低温下的电化学性能。结果表明:PA11电解液组装的超级电容器可在-40℃下实现良好的倍率性能,在2.7 V、5000 mA/g条件下,容量保持率为65%。此外,PA11电解液还进一步将电容器工作电压扩大到3.5 V,获得了110 F/g的比电容、47.87 W·h/kg的最大能量密度和5850 W/kg的最大功率密度。

丁二酸单胆固醇酯的合成研究

以正庚烷为溶剂、吡啶为催化剂,采用丁二酸酐和胆固醇以均相法合成了丁二酸单胆固醇酯．考察了反应时间对收率的影响,并使用红外光谱、核磁共振、热台偏光显微镜、差示扫描量热法、广角X光衍射、薄层色谱等方法对产品的化学结构和物理性质进行了表征．结果表明:该方法合成的产物收率高、纯度高;当反应温度为98℃、反应21 h时产物收率最高;产物熔点为182．5℃,冷却到151℃时出现结晶．

一种侧链液晶高分子的合成与表征

合成了一种主链为甲基丙烯酸酯 ,侧链是三个苯环以酯键相连的介晶基元 ,柔性间隔段为两个亚甲基的新的侧链液晶高分子 .聚合物和单体的化学结构、液晶相转变和液晶态织构采用红外光谱、核磁共振、偏光显微镜、差热分析和广角X光衍射进行了表征 .研究表明 ,单体呈现近晶相和向列相两个液晶相 ,聚合物在很宽的温度范围内呈向列相 .

炭基非对称型超级电容器的研究进展

基于碳材料的超级电容器因其高功率密度、快速充放电能力而在电化学储能技术领域发挥着重要的作用,但是较低的能量密度严重限制其发展应用。相较于常规对称型超级电容器,非对称型超级电容器可以充分利用理论工作电压窗口,大幅拓宽工作电压进而提升整体能量密度。本文简单介绍了非对称型超级电容器的优势与分类,以及在电极电位拓宽策略方面的最新研究进展,为未来开发新型超级电容器提供参考方向。

电解质离子尺寸对超级电容器电化学性能的影响

为了研究电解质离子尺寸对超级电容器电解液电化学性能的影响,自制了阳离子不同的2种电解质N,N-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐(P_(11)-BF_4)和N-乙基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸盐(P_(12)-BF_4),并分别配制成以碳酸丙烯酯(PC)为溶剂、浓度为1 mol/L的电解液;通过循环伏安、恒流充放电、交流阻抗谱研究了电解质离子尺寸对活性炭基超级电容器电化学性能的影响。结果表明:电解质离子尺寸和阳离子对称性共同影响着超级电容器的放电比电容,电解质离子尺寸越小,电解液的耐电压特性越好,超级电容器的工作电压越高;电解质离子尺寸的大小和阳离子的对称性共同影响着超级电容器的电化学性能。

一种新型四液晶基元化合物的合成及其液晶性能

合成了一种新型的四液晶基元化合物，其分子中含有2个胆固醇基团和2个席夫碱基团，这4个液晶基元以柔性间隔段相连，使用热台偏光屁微镜（POM）和差示扫描量热法（DSC）对该四液晶基元化合物的液晶性能进行了表征，结果表明它在加热过程中较宽的温度范围内（198—307℃）形成胆甾相液晶。

一种新的双液晶基元化合物的合成与表征

合成了一种新的胆固醇酯基双液晶基元化合物,另一端液晶基元为4-苯甲酸(4'-甲氧基苯基)酯基,2个液晶基元通过丁二酸酯键相连.该双液晶基元化合物在加热和冷却过程中都在较宽的温度范围内出现胆甾相液晶,并随着温度的变化呈现鲜艳的颜色变化(170～227℃或222～87℃).这种液晶化合物可能在液晶显示、铁电性或反铁电性液晶器件上有一定的应用前景.

一种新的胆固醇基偶氮液晶化合物的合成与表征

采用二环己基碳二亚胺(DCC)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)为催化剂,使丁二酸单胆固醇酯和4-羟基4 硝基偶氮苯酚进行酯化反应,合成了一种新的胆固醇基双液晶基元化合物．使用红外光谱、核磁共振、热台偏光显微镜、差示扫描量热法等测试手段对产物的化学结构和液晶性能进行了表征．研究表明该液晶化合物在加热过程(197-24l℃)和冷却过程(234-104℃)中很宽的温度范围内呈现胆甾相液晶并且有鲜艳的颜色．

《高分子化学》双语教学实践与体会

双语教学是高等学校本科教学的发展趋势。本文从双语教学教材的选取、教学内容、教学方式以及学生学习兴趣的培养与教学效果的评估等几个方面,对《高分子化学》等几个方面进行了讨论,并提出了一些个人的见解。

直型和弯曲型双胆固醇基液晶基元化合物的合成与表征

以胆固醇和丁二酸酐反应生成丁二酸胆固醇单酯,丁二酸胆固醇单酯与对苯二酚反应合成了一种直型的双胆固醇基液晶化合物,与邻苯二酚反应合成了一种弯曲性双胆固醇基液晶化合物。对直型和弯曲双胆固醇基液晶化合物的液晶性能进行了表征,结果表明这2种液晶化合物在加热和冷却过程中均可以形成胆甾相液晶。直型液晶化合物的液晶温度范围较宽于弯曲型液晶化合物;这2种化合物的液晶态都具有胆甾相所特有的鲜艳颜色。

膨胀碳微球/氧化锡复合材料的制备及其电化学性能

为了提高锂离子电池的能量密度,利用低温氧化-水热法成功制备了锡/碳复合材料,并采用SEM、TEM、XRD和恒流充放电分析表征锡/碳复合材料的性能.结果表明:利用锡/碳复合材料的协同效应能够提升锂离子电池的容量和循环寿命,当锡/碳复合比为1∶1时,复合材料展现出了最优的循环性能,同时保持高的比容量,在220次循环后,电流密度100 m A/g下,电池比容量为550 m Ah/g,容量保持率达到95%以上,远大于石墨理论比容量372 m Ah/g,说明锡/碳复合材料能够有效提高锂离子电池的能量密度,并具有良好的循环性能.

壳聚糖/聚己内酯接枝共聚物的均相合成与表征

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)为反应介质,研究了壳聚糖与ε-己内酯的均相接枝共聚反应,考察了反应温度、时间、催化剂用量等对接枝率的影响,并利用红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析、X射线衍射等对接枝共聚物进行了表征。结果表明,均相条件下壳聚糖与ε-己内酯的接枝共聚反应时间短、效率高,在反应温度为105℃,反应时间为8 h,催化剂Sn(OCt)2的用量为ε-己内酯质量的0.1%,ε-己内酯与壳聚糖摩尔比为20时,接枝率达到了近250%;ε-己内酯的接枝引入改变了原始壳聚糖的结晶结构,导致接枝共聚物的热稳定性较原始壳聚糖有所降低。

壳聚糖在离子液体中的均相接枝共聚

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为反应介质,壳聚糖(CS)与L-丙交酯(L-LA)发生均相接枝共聚反应,得到了壳聚糖与L-丙交酯的接枝共聚物。考察了单体和催化剂的用量、反应的温度和时间对接枝率的影响规律。并利用红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析等对接枝共聚物进行了表征,证实了L-丙交酯在壳聚糖分子链上发生了接枝共聚。实验结果表明,在[BMIM]Cl中进行的L-丙交酯与壳聚糖的均相接枝共聚反应效率高于非均相反应。

壳聚糖与L-丙交酯接枝共聚物的均相和非均相合成

以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)为均相介质,以二甲基亚砜为非均相介质,研究了L-丙交酯与壳聚糖接枝共聚物的合成,并考察其接枝反应的反应效率,利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射分析(XRD)等对接枝共聚物进行了表征。结果表明,均相反应能缩短反应时间,具有更高的反应效率,且在[BMIM]Cl中更高;均相接枝共聚物趋于无定型,但其热稳定性高于非均相接枝共聚物。

聚哌嗪酰胺/聚砜纳滤复合膜结构的研究

以哌嗪水溶液和均苯三甲酰氯正己烷溶液,通过油水两相界面聚合在聚砜超滤膜表面形成功能层,制备了超薄聚哌嗪酰胺/聚砜纳滤复合膜,利用衰减全反射傅立叶变换红外技术和X光电子能谱研究了超薄复合膜(TFC)表面化学结构,利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察了膜的形态结构.结果表明,在最初很短聚合时间(<30s)内基膜表面形成一层聚酰胺脱盐功能层.新生功能层不能阻隔两相界面聚合,使得功能层不断增厚趋于稳定.基膜表层对复合膜通量影响很大,基膜表层越薄,所得TFC通量越大;TFC表面粗糙度与其性能关系密切,适宜的粗糙度可以使其获得高通量和高脱盐率.

炭化活性污泥深度污水处理试验研究

以产自日本巴工业株式会社的炭化活性污泥为研究对象,考察了该炭化活性污泥与氯化铁复合使用时对污水深度处理的絮凝吸附效果,并研究了各因素对试验的影响情况。结果表明,在pH值为9,投入15 mg/L氯化铁,200 r/min搅拌1.5 min,再投5 g/L炭化活性污泥,60 r/min搅拌15 min,水样静置30min的条件下,该复合絮凝剂能使水样出水水质中COD、TP达到一级A标准,平均浊度去除率达90%以上,NH3-N平均去除率为25.07%。

山东轻机协会赴陕西河南考察团满载而归

6月21日～27日，山东省轻工机械协会组织部分会员企业单位一行17人赴陕西、河南造纸机械及造纸企业参观考察，收获颇丰。

二段生物接触氧化工艺在中水回用中的特性研究

以规模小区生活污水为水源,对采用聚丙烯网状填料和强化炉渣组合填料的二段生物接触氧化工艺(以下简称二段法)进行了试验研究,试验针对本工艺的各项技术指标、影响因素以及各相关参数进行了较系统的试验测试。结果表明,反应器在第一接触氧池HRT为20 min、气水比为6∶1和第二接触氧池HRT为25 min、气水比为5∶1条件下,接触氧化池达到最佳降碳条件;反应器在第一接触沉池上升流速5.5 m/h和第二接触沉池上升流速4.5 m/h条件下,接触沉淀池达到最佳处理条件。

地表水臭氧除臭技术试验研究

根据对臭氧在水中的反应途径和其对嗅味物质的氧化去除规律的分析,采用单独投加臭氧预氧化和臭氧与活性炭池联用处理工艺对珠江原水进行试验,主要考察臭氧投加量、氧化时间对出水嗅阈值的影响。试验结果表明,随着臭氧投加量的增加,出水嗅味减少;延长臭氧氧化时间,除臭效果变好;随着臭氧投量的增加,氧化时间对除臭效果的影响下降。臭氧与粉末活性炭联用对嗅味的处理效果明显优于单独使用臭氧、单独使用粉末活性炭。臭氧与活性炭池联用节省了臭氧投加量。