巯基化合物自组装单分子层的研究进展

超薄层有机材料的制备与研究￣［１］受到人们的广泛关注，有关研究结果和进展正在不断丰富着人类对表面结构与性质关系的理解和认识。与其它制备单分子层的技术相比，自组装技术是一种较新的制备方法，在８０年代后期，迅速成为有关学科的研究焦点。采用此技术制备的超薄层体系主要有两类：一类是巯基化合物在金、银、铜、铂表面吸附形成的单层￣［２，３］，一类是在硅、玻璃、金属氧化物表面通过硅烷化反应形成的单层￣［４］。其中，硫醇类分子自组装单层（ｓｅｌｆ－ａｓｓｅｍｂｌｅｄｍｏｎｏｌａｙｅｒ，３ＡＭ）是被研究得最为广泛和深入的体系。本文主要综述十年来巯基化合物ＳＡＭ的研究进展。

逐层自组装修饰金电极

巯基羧酸吸附在金电极表面形成自组装单分子层，其中巯基与金共价结合，而裸露在表面的羧基可用于进一步修饰．用逐层反应的方法，可通过乙二胺将二茂铁羧酸结合在自组装单分子层上．电极的行为用电化学方法进行了表征．

电分析化学的网格计算与信息服务平台(1)协作学习系统

计算机技术的发展大大促进了社会的发展,万维网的发展使得数据资源得到了空前的共享.网格技术的发展将在此基础上进一步实现跨网络的计算能力和软件使用的协同共享、并提高使用的效率.本文介绍我们建立电分析化学网格计算与服务平台的初期工作.……

新型耗散型电化学石英晶体微天平的研制

针对目前商品化的石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance,QCM)仪器存在的功能单一、耗材昂贵等问题,基于正交解调法阻抗分析原理,本研究搭建了新型QCM仪器系统。在此仪器系统中,通过嵌入式软件和硬件电路的深度结合,实现了较宽的频率范围内石英晶体谐振频率自动匹配和精确测量,并引入了电容补偿电路对石英晶体谐振片的静态电容进行实时补偿,从而消除了较高弹性负载情况下谐振频率的测量误差。通过对不同粘弹性负载环境、连续小质量负载添加、电化学联用测试等多个实验对所搭建仪器的功能和性能进行了验证和测试。实验结果表明,研制的QCM仪器系统适用的石英晶体频率范围较宽,可对石英晶体谐振片的静态电容进行自动补偿,频率测量精度可达0.1 Hz,并且能够实时、连续地测量耗散因子,能与多种电化学方法联用,具有功能丰富、耗材成本低等优点。

高温质子交换膜燃料电池的复合催化层电极

高温质子交换膜燃料电池具有耐毒化,稳定性好的优势,是具有较强应用前景的一种能源转换装置。本文制备了具有复合催化层结构的气体扩散电极,用于增强燃料电池阳极的催化性能。在气体扩散电极中,将偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚苯基咪唑聚合物作为催化剂的粘结材料,调节了电极界面的浸润结构。通过对电极表面形貌和润湿性的表征,发现该种结构的催化层孔隙率和粗糙度更高,双层结构的润湿性差别明显(接触角分别为149°和19°),这有利于形成稳定的三相反应界面。测试结果表明,该种结构的催化层能够有效提高催化材料的利用效率,燃料电池对氢气燃料的峰值功率密度提高约22%。与此同时,使用含一氧化碳质量浓度为10000和30000 mg/m^3的氢气燃料,电池峰值功率密度能够分别保持82.1%和71.4%,证明该燃料电池对一氧化碳杂质保持了良好的耐毒性。

USB插头式微型电化学分析仪的研制及应用

研制了一种基于通用串行总线(USB)接口的微型电化学分析仪(μECS)。仪器采用了20位数模转换器和24位模数转换器,输出电位分辨率达到10μV;输出电位范围为-5～+5V;电流测量范围为1nA～5mA。软件支持循环伏安法等各种常用电化学方法。对仪器主要参数进行了测试,其电流灵敏度小于50pA;输入阻抗大于1011Ω;电位误差小于1mV;电流测量误差小于1%。利用μECS进行了金电极上自组装单分子层(SAM)电化学特性的研究。

水中矿物油的荧光分析

分析了市售柴油、机油、煤油、汽油及混合油水溶液的激发光和荧光光谱,研究了它们的光谱特性.在优化选择激发光波长和荧光波长下,对不同浓度的矿物油水混合液进行了荧光光谱分析,得到了荧光光谱强度与浓度的关系,并对实际环境的水样进行了测量分析.

镍─钼─铊电极的析氢性能

用电沉积法制备了Ｎｉ—Ｍｏ─Ｔｌ电极，研究了制备条件对电极析氢活性的影响．该电极在碱性溶液中具有很高的析氢活性．通过稳态极化测量。

一种基于最小二乘法的石英晶体微分天平的谐振频率检测算法

阻抗型石英晶体微天平,具有适用范围广、获取参数多等优点,但通过阻抗分析方法获取石英晶体谐振频率耗时较长,实时性差。针对这一问题,对采用最小二乘法进行二次拟合的计算过程进行了深入的分析,对其中的关键步骤进行了改进,提出了一种适用于石英晶体谐振频率测量的快速检测算法,通过对测得数据的坐标系进行调整,降低了拟合过程中的数据运算量。经实验验证,与传统拟合算法相比,该算法计算谐振频率的效率提升4倍,并且得到了更高的计算精度,具有很高的实用价值。

综合电化学分析系统的研制

介绍了 2 0 0 0A型综合电化学分析系统。该系统在软件及硬件结构设计方面突出了模块化、组装式、易扩展和易升级的特点 ,可作为电分析化学实验室的工作平台 ,与相关仪器或技术联用。

双极电极极化行为的模拟分析方法

A new numeric method is proposed to analyse the polarization of fiow-through bipolar electrodes. This method is able to predict the behaviour of three-dimcnsional bipolar electrode based upon the experimentally measured monopolar polarization curve. The effect of electrolytic current density and solution resistivity on curreIlt efficiency is also discussed.

基于二次开发平台的阳极溶出伏安仪

建立了一种适合研发电化学仪器的新型二次开发平台,开发了一系列仪器模块和组件,并利用此平台研制了一种操作方便、成本低廉的微型半自动阳极溶出伏安仪(MASV)。仪器采用了20位数模转换器和16位模数转换器,电流测量范围为1 pA～20 mA;支持线形扫描法和微分脉冲伏安法等电化学方法。电解池可原位清洗,搅拌均匀高效且速度可调;仪器体积小,且不需要外接电源,操作方便。利用MASV进行了一系列阳极溶出实验,获得了Cd2+和Pb2+溶液的标准曲线,其相关系数均大于0.999,检出限可达μg/L数量级,重现性较好。测试了环境水样中的Cd2+和Pb2+的含量。

染料敏化太阳电池新材料及规模制备研究2013年度进展报告

新型染料的设计、合成、结构表征及物性理解;研究染料、半导体纳晶薄膜及电解质相关的电荷分离、电荷转移和电荷输运基本物理过程。光功能分子在半导体表面的微结构表征,利用时间分辨光谱和电学测量技术,考察复杂界面电荷转移动力学机制。澄清染料分子结构-组装体微结构-电荷转移动力学-器件参数之间的内在关联机制。逐渐建立染料敏化太阳电池微尺度界面电荷转移、电荷复合与载流子输运及器件物理模型。

染料敏化太阳电池新材料及规模制备研究2013年度进展报告

新型染料的设计、合成、结构表征及物性理解;研究染料、半导体纳晶薄膜及电解质相关的电荷分离、电荷转移和电荷输运基本物理过程。光功能分子在半导体表面的微结构表征,利用时间分辨光谱和电学测量技术,考察复杂界面电荷转移动力学机制。澄清染料分子结构-组装体微结构-电荷转移动力学-器件参数之间的内在关联机制。逐渐建立染料敏化太阳电池微尺度界面电荷转移、电荷复合与载流子输运及器件物理模型。

Ni-Mo-Pb合金析氢阴极的电化学行为与表征

用电沉积法得到的非晶态Ni—Mo—Pb合金,对于碱性溶液中的析氢电极反应具有相当高的催化活性和稳定性。用稳态极化技术、循环伏安、x—射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对Ni—Mo—Pb合金电极进行了表征。

单分子检测进展

单分子检测做为针对有限可数的化学微观个体性质和行为的测量分析方法,能够提供用传统的宏观测量方法得不到的分子微环境中微观个体信息,受到广泛关注。本文综述了近年来单分子检测领域的进展和单分子检测的基本技术,重点介绍了用电化学方法进行单分子检测的发展状况,并展望了单分子检测的发展前景。

太阳电池测试系统的研制

为了获得太阳电池的基本性能参数,研究太阳电池动态行为及光电转换机制。我们采用labview8.5语言和光脉冲技术,研制了一套太阳电池测试系统。该系统实现了I-V曲线、电荷提取、光电压衰减、光脉冲扰动瞬态的电池行为测试,可以获得太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子、光电转换效率等基本性能参数以及电子扩散系数、电子寿命、电子扩散长度等微观性能参数。本系统已在染料敏化太阳电池研究中获得了重要实验结果。

钙钛矿型太阳电池研究进展

自从2009年钙钛矿材料被应用到太阳电池领域,到现在仅6年的时间里,钙钛矿型太阳电池的光伏转换效率从约3%提高到20.1%,受到全球瞩目。本文对近年来钙钛矿型太阳电池的发展进行了综述,介绍了钙钛矿吸光材料的性能及其制备,总结了钙钛矿型太阳电池器件结构及其内在机理,探讨了该类型电池待突破的方向和可能的解决途径,阐述了钙钛矿型太阳电池的进展历程,展望了未来发展方向。

新型铋膜电极溶出伏安法测定痕量重金属元素

用碳纳米管-Nafion-铋膜修饰电极溶出伏安法测定了痕量重金属元素Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ).考察并优化了同时测定Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的条件.结果表明:在0.1 mol/L HAc-NaAc缓冲溶液(pH=4.5)和-1.20 V条件下搅拌富集120 s,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在碳纳米管-Nafion-铋膜修饰电极上可得到灵敏的溶出峰;采用2.5次微分阳极溶出法测定时,预富集10 min的Pb(Ⅱ)检测限为10 ng/L,Cd(Ⅱ)检测限为15 ng/L.

含不同杂原子共轭单元的有机光敏染料的超快发光动力学（英文）

系统研究了含有不同杂原子的共轭单元(联呋喃、联噻吩及联硒酚)的三种有机染料C210、C214和C216的超快发光动力学,双己氧基取代的三苯胺作为电子给体,氰基丙烯酸作为电子受体。详细考察了三种染料分别在不同媒介中的激发态动力学:四氢呋喃及甲苯溶液、聚甲基丙烯酸甲酯及聚苯乙烯聚合物薄膜、氧化铝及二氧化钛薄膜表面。发现在以上介质中都普遍存在动态斯托克斯位移现象,表明发生了非平衡激发态的分子内多步弛豫过程。由于扭转弛豫和电子注入过程之间的竞争作用,非平衡激发态的电子注入产率比平衡激发态的低得多。此外,由于激发态能量弛豫导致的能量损失,电子注入时间常数变化超过了一个数量级,这在未来的染料设计及器件发展中应进行控制。三种染料在平衡激发态处的电子注入效率相近,由于C210和C216加快的电子注入速率补足了它们较C214小的平衡激发态寿命。