盐碱土壤水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)离子提取与离子色谱仪同时测定技术研究

为建立盐碱土中水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)的提取与离子色谱仪同时测定的方法,选取采自新疆和宁夏2个盐碱地土样进行正交试验,优化土壤水溶性阴离子浸提过程,水土比例对水溶性离子的测定结果影响显著。选择浸提条件为水土比例5∶1,振荡时间为3 min,浸提液离心后过0.45μm滤膜,待测液Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)采用离子色谱同时测定。结果表明,离子色谱法测定3种离子线性范围均为0.2~20 mg/L;方法检出限Cl^(-)为0.18 mg/kg,NO_(3)^(-)为0.12 mg/kg,SO_(4)^(2-)为0.38 mg/kg。3种离子6次测定结果相对标准偏差均<5%;加标回收率90.6%~104%;11种不同地点的盐碱土土壤水溶性盐浸提液中Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)的测定结果分别与电位滴定法、连续流动分析仪法、硫酸钡质量法测定数值之间具有较好的相关性。本方法的检出限、准确度、精密度能满足盐碱土土壤水溶性Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)离子含量的同时测定,省时省力。

钠离子电池正极材料Na_(4)Fe_(3-x)Cr_(x)(PO_(4))_(2)P_(2)O_(7)/C@CNT的制备及电化学性能研究

为改善钠离子电池正极材料Na_(4)Fe_(3)(PO_(4))_(2)P_(2)O_(7)的导电性,提高其充放电性能,采用Cr^(3+)掺杂提高正极材料本征导电性,采用包覆碳和复合碳纳米管(CNT)构筑高效导电网络以加快纳米活性物颗粒间的电子传导,制备并探究了Na_(4)Fe_(3-x)Cr_(x)(PO_(4))_(2)P_(2)O_(7)/C@CNT复合材料的结构与电化学性能。结果表明,当Cr^(3+)掺杂量x为0.075、CNT添加质量分数为3%时,所制备材料表现出较小的电荷传递阻抗和优异的高倍率充放电性能。其0.1 C和20 C倍率下的放电比容量分别达到120.64 mAh/g和87.11 mAh/g,10 C倍率下循环500次后容量保持率高达92.37%。

固体酸SO_(4)^(2-)-/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)的制备及其催化合成癸二酸二辛酯的研究

本研究采用沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂,以癸二酸和异辛醇的酯化反应为探针反应,确定了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂的最佳制备条件。实验分别考察了焙烧温度、焙烧时间、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、陈化温度对催化活性的影响,并进一步考察了催化剂的循环使用性能。结果表明:焙烧温度为600℃、焙烧时间为5 h、硫酸浸渍浓度为0.6 mol/L、硫酸浸渍时间为9 h、陈化温度为-20℃时,制备出的SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-γ-Al_(2)O_(3)固体酸催化剂具有较好的催化活性,癸二酸的酯化率可以达到99.66%,催化剂循环使用5次后,酯化率降至90.54%。

基于Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)-全氟磺酸纳米复合材料的铅离子电化学传感器

采用Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)-全氟磺酸复合材料修饰玻碳电极(GCE),基于电化学传感原理,使用阳极方波伏安法检测水中微量的铅离子。通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、Raman光谱分析仪和X射线光电子能谱仪(XPS)进行物理表征。结果表明Fe_(3)O_(4)已较均匀地分布在MoS_(2)上。为了得到良好的实验效果,优化醋酸盐(Hac-NaAc)缓冲溶液的pH值为3.6,最佳沉积时间为120 s,最佳沉积电位为-0.6 V,在滴加5μL的Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)和5μL的全氟磺酸条件下进行测试,实验结果表明在0.1~0.6μmol·L^(-1)铅离子浓度范围,Fe_(3)O_(4)-MoS_(2)-全氟磺酸-GCE传感器的线性度良好,灵敏度和检测限分别为25.05μA/(μmol·L^(-1))和0.11μmol·L^(-1)。该检测方法快速便捷,具有低成本、高效率和易操作的特点。

三角晶场中~4A_2(3d^3)态离子全组态EPR理论研究

在中间场耦合图像中，建立了~４Ａ_２（３ｄ~３）态离子全组态 ＥＰＲ理论；研究了 ＥＰＲ参量随三角 晶场参量Ｖ、Ｖ’及立方晶场参量Ｄｑ变化关系；用完全对角化方法验证了Ｍａｃｆａｒｌａｎｅ ＥＰＲ参量的三 阶微扰公式，结果表明，在较大的晶场范围内微扰公式的收敛性很好；研究了 ＥＰＲ参量的微观起源 及自旋二重态对 ＥＰＲ参量的贡献，指出自旋二重态对零场分裂参量的贡献不可忽略，二重态对 ｇ 因子的贡献甚微．

三维VS4/Ti3C2Tx/CNTs复合材料作为高性能锂离子电池负极材料

Ti3C2Tx MXene由于其优异的导电性和亲水性在锂离子储能领域受到了广泛的关注,但该材料仍存在易堆叠和容量限制的问题。过渡金属硫化物(TMDs)由于其较高的理论比容量、丰富的资源、良好的电子性能和独特的二维层状结构,在便携式电子和电动汽车锂离子存储领域受到了广泛的研究关注。其中,VS4作为锂离子电池的电极材料,具有含硫量高、结构一维、理论容量高(1196 mAh∙g−1)等特点,但在循环过程中,VS4会快速降解。本文采用简单的一步水热法合成了具有独特三维结构的VS4/Ti3C2Tx/CNTs三元复合材料(表示为VTC)。作为锂离子电池的负极材料,VTC在0.1 A∙g−1电流密度下具有1800 mAh∙g−1的高比容量,在0.1 A∙g−1电流密度下循环200次后仍具有1397 mAh∙g−1的高比容量。

原子层沉积Al_(2)O_(3)对尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料的影响机理

为提升尖晶石相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在深度荷电状态下的界面稳定性,采用原子层沉积法在单晶LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表面可控沉积了纳米级Al_(2)O_(3)层。改性后的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表现出优异的长循环耐腐蚀性能(1C电流密度下循环500次的容量保持率高达94.7%)。进一步的表界面解析结果表明:原子层沉积技术构建的纳米级Al_(2)O_(3)包覆层能够明显抑制材料本体与电解液的腐蚀反应,降低过渡金属离子的不可逆溶解与析出;另外,基于HF表面刻蚀产生的AlF_(3)具有增强的耐刻蚀性能,可显著提升LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在长循环及高电压下的服役性能。

miR-155/GATA3/CD4^(+)T细胞通路对变应性鼻炎发病机制的调控

变应性鼻炎(AR)指具有特异性体质的个体第二次接触相同致敏原后立即触发由免疫球蛋白E介导的Ⅰ型变态反应,其发病机制尚未明确,与多种基因、免疫细胞、细胞因子等密切相关。随着分子生物学和第二代基因测序技术快速发展,AR发病机制研究逐步深化、精准。研究发现miR-155和转录因子GATA3对AR发生发展有重要调控作用,进而影响CD4^(+)T淋巴细胞的优势分化趋势和ILC2增生。本文主要以miR-155/GATA3通路为中心,探讨相关上游基因和下游调控物质对AR发病机制的影响并进行综述。

乙腈-水系混合电解液对Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池电化学稳定性的影响

Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料具有稳定的三维框架结构、较高的工作电压和相对成熟的制备工艺,近年来也逐渐用于水系锌离子电池中。然而,二价Zn^(2+)的脱嵌和活泼的水系反应环境会加速磷酸盐晶格的破坏。本文在Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池体系的水系电解液中加入适量的乙腈(AN),研究电解液中AN与水的比例对离子溶剂化结构和电化学行为的影响规律,并通过非原位XRD探究Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)晶体结构的演变。结果表明:过少的AN会加快正极材料晶格框架的破坏,而过多的AN会减缓电极反应动力学;在含有适量AN的电解液中,Zn-Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)电池不但在50 mA/g的电流密度下具有91.4 mA·h/g的较高比容量,同时在500 mA/g的电流密度下可以稳定循环1000次且无明显容量衰退。

Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)固体超强酸催化剂的制备及其异构化性能评价

在Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)固体超强酸中引入WO_(3)制备了Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)固体超强酸催化剂,采用N 2吸附-脱附、XRD、TPD、TPR和Py-IR等手段对所制备催化剂进行了分析表征;在5 mL连续固定床反应装置上,考察了WO_(3)含量对Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)催化剂作用下正己烷临氢异构化反应活性的影响。结果表明:WO_(3)的引入能够显著调节Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)催化剂中四方晶相ZrO_(2)含量、比表面积、孔体积、平均孔径和酸量等,使暴露在催化剂表面的活性中心明显增加;在反应温度240℃、反应压力2.0 MPa、体积空速1.0 h-1、氢气/正己烷体积比600的条件下,WO_(3)质量分数16%的Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-WO_(3)催化剂的异构化活性最高,正己烷转化率为82.27%,异构化率为81.32%,二甲基丁烷选择性为34.28%。

具有光热转换能力的近红外光学测温材料BaY_(2)O_(4)∶Nd^(3+)

光热治疗亟需一种准确、高效、分辨率高且适用于深层生物组织的测温手段以辅助其治疗过程。本文以高温固相法合成了BaY_(2)O_(4)∶Nd^(3+)材料,并基于Nd^(3+):^(4)F_(3/2)的Stark劈裂能级实现了较为精准的光学测温。数据表明,其测温的绝对灵敏度、相对灵敏度及分辨率的最佳值可分别达到0.09%·K^(-1)、0.69%·K^(-1)和0.05 K,优于大多数同类型温度计的相应数值。与此同时,因该光学温度计的激发和发射波长均位于生物窗口之内,使其在生物组织中的穿透深度可达到8 mm。另外,该材料还具有一定的光热转换能力。上述结果表明,Nd^(3+)单掺的Ba Y_(2)O_(4)在深层组织的光热治疗方面具备一定的应用潜力。

晶体中^(4)A_(2)(d^(3))态离子g因子的计算

利用完全对角化方法，为晶体中４Ａ２态离子ｇ因子的计算提供了一条有效的途径。作为应用，对红宝石激光晶体Ｃｒ３＋：Ａｌ２Ｏ３进行了研究。

改性水系钠离子电极材料Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的制备及性能

采用水热法合成水系钠离子电池正极材料Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)(NVP),并通过非金属N和金属元素Al,Mn进行离子掺杂改性研究。考察掺杂量对NVP性能改性的影响,当Mn掺杂量为0.08 mol时,材料具有明显的层状结构,表现出最佳的放电比容量439.8 F/g。通过XRD,SEM,BET和XPS对样品结构和形貌进行表征,通过循环伏安和充放电测试结果分析样品的电化学性能。结果表明:所得样品均为纯相的NVP,离子掺杂并没有改变NVP的晶体结构;NVP/Al提高了颗粒的分散性,NVP/N和NVP/Mn形成孔道明显的层状结构。在1 A/g电流密度下,未掺杂的NVP的放电比容量为342 F/g,NVP/N的放电比容量为380.8 F/g,NVP/Al的放电比容量为405 F/g;NVP/Mn的放电比容量为439.8 F/g。由此可知,掺杂适量的金属离子和非金属离子能够显著提高水系NVP的电化学性能。

Z型异质结1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)的构建及可见光催化降解甲基橙

以三聚氰胺和3-氨基-1,2,4-三唑为原料,通过直接热聚合法制备1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料。通过XRD,XPS,SEM等表征手段对光催化材料的晶型、化学组成、形貌以及光电化学性质等进行表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,500 W氙灯作为可见光光源,研究1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料的光催化活性,同时通过活性物质捕捉实验和电子顺磁共振波谱(e1ectron spin resonance,ESR)表征研究体系的活性物质。结果表明:一维g-C_(3)N_(5)纳米棒和二维g-C_(3)N_(4)纳米片的无序堆叠增加了活性位点的数量,g-C_(3)N_(5)与g-C_(3)N_(4)之间Z型异质结的形成,提高其对可见光的吸收强度和光谱范围,抑制了光电子-空穴的复合,g-C_(3)N_(5)与g-C_(3)N_(4)相似的π-π^(*)共轭体系的相互叠加降低了电荷转移的传质阻力,提高了其光催化活性。可见光照射30 min,20 mg的1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料对50 mL浓度为10 mg/L的MO溶液几乎降解完全,反应的表观速率常数为0.14836 min^(-1),循环使用5次后,1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料对MO的光催化降解率为92.2%,这说明其具有良好的稳定性。活性物质捕捉实验和ESR表征表明:1D/2D g-C_(2)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料光催化降解MO体系的主要活性物质是·O_(2)^(-)和h^(+),且MO的光催化降解反应是一个复杂的断键和氧化过程。

LaNbO_(4)掺杂对Na-β"-Al_(2)O_(3)固态电解质性能的改善

离子导体陶瓷材料的高断裂强度和优异热稳定性对于解决目前困扰碱金属电池发展的热失控问题具有重要意义,但其在室温下表现出的较高离子传输阻力限制了全固态电池的实际性能。以Na-β"-Al_(2)O_(3)(SBA)这一具备独特层状二维Na^(+)传导结构的离子导体陶瓷为研究对象,通过合成具备“微弹性”特点的LaNbO_(4)陶瓷作为第二相来对SBA的晶粒间隙进行填充修饰,以改善SBA在室温下的离子传导性能。结果表明,0.50 wt.%的LaNbO_(4)掺入量对SBA的提升效果最佳,修饰后的SBA室温离子电导率达到了2.061 mS·cm^(-1)。对应的活化能也从纯相SBA的0.1714 eV降低到了0.1545 eV。陶瓷横截面的SEM图像表明,合适比例的LaNbO_(4)掺入不仅提高了SBA的烧结致密度,也改善了SBA的晶体生长趋势,因此修饰后的SBA的阻抗值发生了降低。在室温全固态对称钠电池的恒流循环实验中,使用掺杂SBA组装的对称电池能够以更低的电压运行也从实验层面上印证了上述观点。

水系钠离子电池负极材料NaTi_(2)(PO4)_(3)的研究进展

近年来,水系钠离子电池由于原材料储量丰富、安全可靠、环境友好等优势在电化学储能系统中引起了愈加广泛的关注与研究。在已报道的诸多水系钠离子电池负极材料中,具有超离子导体结构的NaTi_(2)(PO_(4))_(3)(NTP)成为最具代表性的负极材料。然而,由于NTP固有的本征电子导电性差与不可逆的“溶解-沉淀”行为阻碍了其进一步实际应用。本文综述了近几年来NTP及其复合材料作为负极材料在水系钠离子电池中的研究进展,总结了NTP改性的主要方法,包括表面修饰、尺寸形貌控制和掺杂取代,并对每种改性措施进行了详细论述。最后对NTP作为水系钠离子电池负极材料的应用前景进行了展望。

PO_(4)^(3-)掺杂和AlF_(3)包覆协同增强Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54_O_(2))正极材料电化学性能

本研究采用PO_(4)^(3-)掺杂和AlF_(3)包覆的协同改性策略制备了P-LNCM@AlF_(3)正极材料(P=PO_(4)^(3-),LNCM=Li_(1.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54_O_(2))),提高了LNCM的结构稳定性以及抑制了界面副反应。其中,大四面体的PO_(4)^(3-)聚阴离子掺杂在晶格中抑制了过渡金属离子的迁移,降低体积变化,从而稳定了晶体结构,而且PO_(4)^(3-)掺杂能够扩大锂层间距,促进Li^(+)的扩散,从而提升材料的倍率性能。此外,AlF_(3)包覆层能抑制材料与电解液的副反应从而提升界面稳定性。基于以上优势,P-LNCM@AlF_(3)正极表现出了优异的电化学性能。在1C电流密度下表现出了179.2 mAh·g^(-1)的放电比容量,循环200圈后仍有161.5 mAb·g^(-1)的放电比容量,容量保持率可达90.12%。即使在5C的高电流密度下仍可提供128.8 mAh·g^(-1)的放电比容量。

氢化TiO_(2)包覆核壳C/Fe_(3)O_(4)@rGO锂离子电池阳极材料

通过一种简便的方法制备氧空位缺陷的氢化TiO_(2)包覆核壳结构C/Fe_(3)O_(4)@rGO(H-TiO_(2)/C/Fe_(3)O_(4)@rGO)复合材料,作为锂离子电池(lithium-ion batteris,LIBs)高性能阳极材料。TiO_(2)在Li+脱嵌过程中体积膨胀系数约为4%,可缓解Fe_(3)O_(4)在充放电过程中的体积膨胀,提高阳极材料结构的稳定性。同时,通过氢化处理改善TiO_(2)较低的电导率(约1×10^(-12) S·m^(-1))。H-TiO_(2)/C/Fe_(3)O_(4)@rGO在0.3 A·g^(-1)的电流密度下循环200周次后比容量为867 mAh·g^(-1),在1 A·g^(-1)的电流密度下循环700周次的比容量为505 mAh·g^(-1),这些结果远大于石墨的理论容量(372 mAh·g^(-1)),表明H-TiO_(2)/C/Fe_(3)O_(4)@rGO复合材料具有用作LIBs阳极材料的前景。

用离子色谱法同时测定茶叶中的F^-、Cl^-、SO4^2-、NO3^-

利用美国戴安公司免试剂离子色谱系统(ICS-2000系统),采用KOH梯度离子色谱法和抑制电导检测器,建立了同时测定茶叶中F-、Cl-、SO42-、NO3等四种重要的阴离子的分析方法。研究了茶叶中F-、Cl-、SO42-、NO3四种阴离子的色谱分析条件,建立了8-44-52-8mmol/L的KOH梯度淋洗程序,流速为1.0ml/min。结果表明:该方法回归方程的线性相关系数达到0.9999以上,各组分的检出限在0.01～0.05mg/L之间,回收率在88.6%～107.5%之间。用本方法用于实际茶叶样品中F-、Cl-、SO42-、NO3等无机酸阴离子的分析,简便、实用,并且快速、准确,所得结果令人满意。

MgSO_4、DTPA和Na_2SiO_3对含过渡金属离子的碱性H_2O_2溶液的稳定作用

研究了碱性条件下Al3+及碱土金属离子(Mg2+、Ca2+)对H2O2的稳定作用、过渡金属离子Fe3+、Fe2+、Mn2+和Cu2+对H2O2的催化分解作用及MgSO4、DTPA和Na2SiO3对碱性H2O2溶液的稳定作用。结果表明,碱土金属离子Mg2+、Ca2+可以对碱性H2O2溶液起到很好的稳定作用;Al3+在强碱条件下对H2O2的分解没有影响。过渡金属离子Fe3+、Fe2+、Mn2+和Cu2+在碱性条件下都会快速催化分解H2O2。4种过渡金属离子对H2O2的催化分解作用由强到弱依次为:Cu2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+。在过渡金属离子存在的情况下,Mg2+仍然有较好的防分解性能;Mg2+对有Fe2+存在的H2O2碱溶液的稳定效果好于Fe3+。无论H2O2的碱性溶液中是否有过渡金属离子,加入DTPA对H2O2均有一定的稳定作用,但其稳定效果远不如添加Mg2+效果好。Na2SiO3加入不含过渡金属离子的碱性H2O2溶液中时,不能够起到稳定H2O2的作用。