高负载锌钴基碱式碳酸盐电极材料的电容性能研究

电极材料结构的合理设计是提高超级电容器容量、能量密度、功率密度和延长寿命的关键因素。采用相似的两步水热法,在泡沫镍网上原位生长具有高负载量的ZnCo基碱式碳酸盐纳米阵列,考察了金属离子的投料比例对电极材料的微观形貌、物相晶型和电化学性能的影响。测试结果显示,当n(Zn)∶n(Co)=1∶4时,所得ZnCo基碱式碳酸盐电极材料呈现直立生长的纳米片阵列结构,纳米片结构能够提供较大的比表面积,而相邻纳米片间的较大间距保证了开放的电解质离子传质通道,可实现优异的电荷存储容量和良好的循环稳定性。在电流密度为10 mA/cm^(2)时,样品面积比电容为3.08 C/cm^(2),并在大电流下稳定测试15000次循环。将该电极作为正极,活性炭(AC)作为负极组装成的器件可以在0~1.8 V的大电压窗口下进行测试。当功率密度为9 mW/cm^(2)时,器件的能量密度可达0.69 mW·h/cm^(2)。经过10000次充放电循环测试后,器件的容量保持率为92.1%。

偏钒酸根掺杂的NiCo-LDH电极的制备及性能研究

超级电容器是近年来电化学储能器件研发的热点之一,其电极材料对其性能起决定性作用。为了合成具有优异超电容性能的NiCo基二维层状双氢氧化物(LDH)电极材料,首先通过一步水热法在泡沫镍网表面制备NiCo-LDH纳米阵列;然后在水-乙二醇体系下,通过二次溶剂热反应,制备偏钒酸根掺杂的NiCo-LDH纳米阵列;最后,通过碱转化得到性能优异的电极材料。用此电极与活性碳组装成全固态不对称超级电容器件,在电压为0~1.8 V、功率密度为9 mW/cm^(2)时,器件的能量密度达0.416 mW·h/cm^(2),且具有良好的循环稳定性。

氨基硅烷功能化磁性材料固定化琼胶酶的性能

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对制备的SiO2包覆Fe_(3)O_(4)复合粒子(Fe_(3)O_(4)@SiO2)进行改性,制备了氨基硅烷功能化磁性材料Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2,将Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2作为载体用于固定化琼胶酶。采用SEM、FTIR、VSM对Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2和固定化琼胶酶进行了表征,对琼胶酶的固定化条件进行了优化,评价了固定化琼胶酶的性能。结果表明,琼胶酶成功固定在载体上。Fe_(3)O_(4)@SiO2-NH2的磁化饱和强度为48.4 emu/g,固定化琼胶酶的磁化饱和强度为42.8 emu/g,二者均具有较高的磁性。在加酶量为7 m L、戊二醛加入量为4 m L、交联时间2 h、固定时间2 h条件下,酶活回收率为67.74%。与游离琼胶酶相比,固定化琼胶酶具有更强的热稳定性和pH稳定性,其在使用7次后相对活性为40.41%。

CoFeO_(x)/MoO_(2)准平行纳米阵列电极的析氢性能

利用CoFe层状双金属氢氧化物(CoFe LDH)准平行纳米片阵列作为载体前驱体,通过原位负载及煅烧方式,实现了含有氧空位的MoO_(2)纳米颗粒在纳米片阵列表面的生长。电化学研究结果表明,所得CoFeO_(x)/MoO_(2)纳米阵列电极具有高析氢反应(HER)催化活性。该电极在10和1000 mA·cm^(-2)时的HER过电位分别为40和217 mV。在50 mA·cm^(-2)的电流密度下,该电极可以稳定运行125 h。

Bi_(2)WO_(6)光催化联合过一硫酸盐降解橙黄Ⅱ

利用简便的水热法制备Bi_(2)WO_(6)光催化材料,研究光照条件下Bi_(2)WO_(6)活化PMS降解橙黄Ⅱ溶液的效果,考察了Bi_(2)WO_(6)投加量、PMS质量浓度、初始pH、共存阴离子及腐殖酸(HA)对降解效果的影响。采用XRD、SEM和FT-IR对材料的晶体结构、表面形貌及反应前后结构进行表征分析,结果显示该材料在反应后表现出良好的稳定性。当Bi_(2)WO_(6)投加量为0.6 g/L、PMS质量浓度为0.8 g/L、橙黄Ⅱ质量浓度为10 mg/L、pH为7.5时,反应60 min内橙黄Ⅱ的降解率超过97%。实验体系在弱碱性条件下的降解效果最佳。共存离子实验结果表明,溶液中的Cl-能促进橙黄Ⅱ降解,NO_(3)^(-)对降解的影响不明显,SO_(4)^(2-)、HCO_(3)-、H_(2)PO_(4)^(-)和腐殖酸则对降解有抑制作用。猝灭实验结果显示O_(2)^(·-)、^(1)O_(2)和h+为体系中的主要活性物种。通过电化学阻抗测试对比了不同体系的电子传输效率,光照能有效提高PMS均相体系的电子转移。Bi_(2)WO_(6)经过5次循环实验后,依旧表现出良好的降解效果。

马来松香酸酰腙类化合物的合成及杀菌活性

以马来松香酸为原料,经酰氯化和肼解反应制备了马来松香酸酰肼(3),3与取代苯甲醛通过缩合反应合成了11个未见文献报道的马来松香酸酰腙类化合物4a～4k,其结构均经IR、1H NMR、13C NMR和元素分析表征和确证。初步的生物活性测定结果表明:目标化合物在质量浓度为50μg/mL下对5种供试植物病原菌均有不同程度的杀菌活性,其中化合物4e(R=4-CH3OC6H4)对小麦赤霉病菌Gibberella Zeae的抑制率达68.3%。

Fe/Bi_2WO_6水热合成及其光催化性能研究

以硝酸铋、钨酸钠、硝酸铁为原料,采用水热合成法制备了铁掺杂的钨酸铋(Fe/Bi2WO6)纳米材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对制备的材料进行结构表征及分析,并以罗丹明B为模拟污染物研究了样品的光催化性能。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为16 h、前驱液p H为1、铁掺杂量为5%(物质的量分数)条件下,制得的Fe/Bi2WO6样品结晶度高,主要是由薄片组成的花球状颗粒;以Fe/Bi2WO6为催化剂,在可见光照射1 h及双氧水助剂存在下,质量浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液的光催化降解率可达99.5%,与纯钨酸铋(Bi2WO6)催化剂相比,罗丹明B溶液光催化降解率提高了近30%。

溶胶-凝胶法制备Bi_2WO_6微纳米材料及其光催化性能

为了开发可见光响应型光催化剂,以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法制备前驱体,通过煅烧得到了Bi2WO6微纳米材料。采用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、紫外-可见光漫反射谱(UV-vis DRS)等技术对其进行表征,考察了制备条件对样品晶相结构的影响。结果表明,在煅烧温度450℃、煅烧时间3 h、柠檬酸与Bi3+的物质的量比为3∶1、前驱液的pH=1、分散剂为PEG-4000的条件下制备的Bi2WO6样品为斜方晶系Bi2WO6结构,由粒径为50 nm左右的小薄片堆积而成。所得的Bi2WO6样品具有优良的光催化性能,在可见光照射(200 W点钨灯)及H2O2助剂的存在下,对10 mg/L罗丹明B溶液的光降解率可达82.0%。研究结果可为高效Bi2WO6光催化材料的制备提供新的思路。

LaZSM-5分子筛的表征及其催化酯化活性的研究

用 XRD,IR,NH3 -TPD和比表面测定等技术研究了 La ZSM-5分子筛上 La的体相状态和酸性 ;并将La ZSM-5分子筛用于催化松香甘油酯化反应 .结果表明 ,通过浸渍法使得 La3 + 进入了 ZSM-5分子筛骨架中 ,而 La3 + 的引入使分子筛的总酸量降低 ,L酸中心量增多 ,对液相酯化反应有较高的催化活性 .

尖晶石型ZnMn_2O_4水热合成及光催化性能研究

采用水热法制备了尖晶石型ZnMn_2O_4微纳米材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis DRS)及光致发光(PL)光谱等手段对制备的ZnMn_2O_4进行结构表征,并以亚甲基蓝为目标污染物研究了ZnMn_2O_4的光催化活性。考察了主要制备条件对ZnMn_2O_4晶相结构的影响。结果表明:在Zn^(2+)与Mn^(2+)物质的量比为1∶2、尿素作为沉淀剂、水热温度为180℃、水热时间为20 h条件下,制备的ZnMn_2O_4是由薄片层叠组成的二次结构的小球状微纳米颗粒。采用ZnMn_2O_4为光催化剂,在可见光(500 W氙灯)照射6 h条件下,质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的光降解率可达55.6%。

离子液体[bmim]PTSA中松香乙酯的微波辅助合成

以1-正丁基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐离子液体([bmim]PTSA)作溶剂和催化剂,在微波辐射下通过松香与乙醇的直接酯化反应合成了松香乙酯。探索了催化剂种类、离子液体种类、离子液体用量、反应温度、反应时间等因素对反应酯化率的影响,确定最佳反应条件为:反应温度100℃,反应时间1 h,[bmim]PTSA对松香质量比4∶1。在此条件下,酯化率达95.5%。该离子液体易于与反应产物分离,且可以重复使用。

离子液体[bmim]PTSA的微波合成

Under microwave irradiation,a novel ionic liquid [bmim]PTSA was synthesized by two-step method when use 1-methylimidazole as raw-material.The synthetic conditions of the intermediate and the target product were investigated,and the target product was characterized by means of IR,MS,NMR and elemental analysis.

Lu/Bi_2WO_6光催化剂的制备及其降解含酚废水的性能

采用水热合成法制备了Lu/Bi_2WO_6光催化剂。通过XRD、SEM、XPS、UV-vis DRS、PL等手段对所制备的材料做了结构表征,并以苯酚溶液为目标污染物研究了材料的光催化降解含酚废水的活性。实验结果表明:在Bi^(3+)与W^(6+)的物质的量比为2∶1、前驱液pH=1、水热反应温度为120℃、水热反应时间为20 h、Lu的掺杂量为5%(物质的量分数)的最优条件下,制得的Lu/Bi_2WO_6光催化剂是由花球状微纳米颗粒组成的材料,在300 W汞灯照射6 h下,对20 mg/L的苯酚溶液的降解率达到98.5%,比Bi_2WO_6纯样品的降解效率提高了40%左右。

Eu掺杂BiVO_4微纳米材料的制备及其光催化性能

采用一步水热法制备了Eu/Bi VO_4微纳米材料。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱微区分析(EDS)、X射线能谱(XPS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)及光致发光光谱(PL)等手段对所制备的材料进行结构表征,并以罗丹明B为目标污染物研究了样品的光催化活性。考察了主要制备条件对样品晶相结构的影响。结果表明:在Bi^(3+)与V^(5+)的物质的量比为1∶1、前驱液p H=4、水热温度为160℃、水热时间为20 h、Eu的掺杂量为5%(物质的量分数)的条件下制备的Eu/Bi VO_4样品具有单斜白钨矿结构;该样品拥有优良的光催化性能,在可见光(200 W钨灯)照射1 h及H2O2助剂的存在下,对10 mg/L罗丹明B溶液的光降解率可达89.2%,比纯的Bi VO4的光降解率提高了约30%。

松香聚合反应过程的色泽致变研究

研究硫酸-甲苯法制备聚合松香过程中催化剂,反应温度,反应时间和气体环境等因素对松香聚合过程中反应体系色泽变化的影响.结果表明,在松香聚合过程中,引起副反应(氧化反应)的主要来源是催化剂浓硫酸,其很强的氧化性促进氧化反应,使聚合松香产品色泽加深,并且随着浓硫酸的浓度增大,反应时间加长和反应温度升高,松香聚合过程中反应体系的颜色变得越来越深.

离子液体[bmim]Br中脱氢松香酸葡萄糖酯的合成

以离子液体[bmim]Br作为绿色反应溶剂,通过脱氢松香酸酰氯与葡萄糖的O-酰化反应,合成了脱氢松香酸葡萄糖酯(GDA)。对反应的影响因素进行了初步探讨,并用薄层色谱(TLC)、IR、13C NMR等多种方法对目标产物进行了分析和表征。研究结果表明,该合成方法条件温和,环境友好,且离子液体可循环使用3次以上。

工科物理化学实验改革之我见

根据我校工科物理化学实验教学目前存在的一些问题,提出工科物理化学实验改革的建议,以此提高工科物理化学实验课程的教学质量.

地方高校物理化学课程教学改革的探索与实践

探讨了近年来我校在物理化学课程教学的方面进行的改革,并提出进一步深化教学改革的思路。力求通过优化课程教学内容,改进教学方法,完善教学手段,充实考核评价体系,从而提高课程的教学质量。

地方高校创建一流应用化学专业的探索与实践

广西大学应用化学专业历经20余年的建设,已经形成了鲜明的地域特色和学科特色。全面介绍了本专业在专业定位、师资队伍建设、基层教学组织、实验教学改革、协同育人建设、专业质量保障体系建设等方面的举措和成效。

低温共沉淀法制备ZnMn_(2)O_(4)微纳米材料及其电化学性能

为了获得电化学性能优良的ZnMn_(2)O_(4)材料,以Zn(NO_(3))_(2)和MnCl_(2)作为原料,以乙二醇作为溶剂,以Na2CO3作为沉淀剂,采用低温共沉淀法,制备得到微纳米颗粒堆积的ZnMn_(2)O_(4)粉体。通过XRD、SEM/TEM、BET、BJH、XPS等手段对所制备的ZnMn_(2)O_(4)样品进行结构表征。采用三电极体系,对样品进行了电化学性能测试。结果表明:所制备的ZnMn_(2)O_(4)样品属于介孔材料,比表面积可达95.8 m^(2)/g,样品电极具有较好的电荷存储能力。研究结果可为电化学性能优良的ZnMn_(2)O_(4)材料的制备提供新的思路。