纳米α-Fe_(2)O_(3)/壳聚糖修饰玻碳电极的电化学行为研究

通过不同温度煅烧获得不同比表面积的α-Fe_(2)O_(3)纳米颗粒,将纳米α-Fe_(2)O_(3)与壳聚糖制成复合材料。利用滴涂法,将纳米α-Fe_(2)O_(3)/壳聚糖复合材料修饰在玻碳电极上,并通过循环伏安法研究纳米α-Fe_(2)O_(3)/壳聚糖/玻碳电极对铁氰化钾电化学性能的影响。结果表明:随着烧结温度从280℃提高到700℃时,α-Fe_(2)O_(3)纳米颗粒的比表面积由136.5m^(2)/g变为2.1m^(2)/g。纳米α-Fe_(2)O_(3)/壳聚糖/玻碳电极能显著提高铁氰化钾的电化学性能,与裸电极相比,氧化和还原电流均显著提高,其电化学催化性能与其纳米α-Fe_(2)O_(3)比表面积密切相关,比表面积越大峰电流就越强。在最佳实验条件下,浓度在510^(-4)~510^(-3)mol/L范围内,铁氰化钾的还原电流与浓度呈良好的线性关系,检出限为1.25×10^(-5)mol/L,该修饰电极重复性和稳定性较好。

Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的制备及光催化性能

本工作通过水热法与磁控溅射法结合成功构建了表面均匀沉积纳米Au粒子的α-Fe_(2)O_(3)(Au@α-Fe_(2)O_(3))纳米棒,纳米Au粒子的负载量和形态分别由磁控溅射时间和热处理温度调控。在沉积5.1%的纳米Au粒子后,因纳米Au的表面等离子体共振(SPR)效应,Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒在550 nm处出现了一个新的吸收峰,其带隙由2.20 eV变窄至1.95 eV。Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的荧光强度和电化学阻抗显著降低,光电流从0.27μA·cm^(-2)增大至0.45μA·cm^(-2)。纳米Au粒子既拓宽了Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的可见光吸收性能,又抑制了电子-空穴对的复合。与α-Fe_(2)O_(3)纳米棒相比,Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的光催化性能变得更加稳定,Au@α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的光催化效率提高约一倍。

玻纤负载α-Fe_(2)O_(3)/CuFe_(2)O_(4)异质结薄膜的制备 及其催化性能

为了克服传统芬顿催化剂的降解速率慢、pH适用范围窄、难回收等缺点,采用浸涂溶胶-凝胶法制备了玻璃纤维负载的α-Fe_(2)O_(3)/CuFe_(2)O_(4)异质结薄膜(FCGF),对其结构、形态和化学组成进行表征,并将其用于亚甲基蓝的光芬顿催化降解,考察其催化活性、pH值适用性和重复使用稳定性。结果表明:CuFe2O4颗粒生长在α-Fe_(2)O_(3)颗粒表面,形成α-Fe_(2)O_(3)/CuFe_(2)O_(4)异质结;在模拟太阳光辐射条件下,加入2 g FCGF和20 mmol/L的H_(2)O_(2),50 mL质量浓度为30 mg/L的MB溶液在40 min后降解率达到97%,而在相同条件下加入α-Fe_(2)O_(3)与CuFe_(2)O_(4)降解率分别为20%和30%,其催化活性的增强可归因于异质结光催化剂产生的光诱导电位差驱动的光生载流子的有效分离;同时,FCGF在宽pH范围显示出较高活性,pH=10时,MB溶液40 min后降解效率仍达到63%;FCGF具有良好的稳定性,5次循环后其催化性能没有衰减,反应40 min后MB降解率仍可达97%。

黄芩苷对干酵母致热大鼠的解热作用及血清TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE_(2)、cAMP和脑组织NF-κB表达的影响

目的:观察黄芩苷对干酵母致热大鼠的解热作用并探讨其作用机制。方法:采用背部皮下注射干酵母构建大鼠发热模型,SD雄性大鼠随机分为正常对照,模型组,阳性组(阿司匹林,0.1 g/kg),黄芩苷高、中、低剂量组(160、80、40 mg/kg),连续给药3 d,测定各组大鼠肛温的变化;酶联免疫法(ELISA)检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、前列腺素E_(2)(PGE_(2))与环磷酸腺苷(cAMP)水平;Western Blot检测各组大鼠脑组织NF-κB p65(核转录因子-κB p65)蛋白表达。结果:黄芩苷高剂量组有显著解热效果(P<0.01),黄芩苷各剂量组均可不同程度降低大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE 2和cAMP含量;与正常组比较,模型组脑组织NF-κB p65蛋白表达增多,黄芩苷高剂量组可明显降低大鼠脑组织NF-κB p65表达(P<0.05)。结论:黄芩苷可显著性降低干酵母引起的体温升高,解热机制可能与抑制TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE_(2)与cAMP的分泌和减少脑组织NF-κB p65蛋白表达有关。

CaCl_(2)和MgCl_(2)及其复合溶液制备α-半水石膏

为提高磷石膏的利用率和附加值,采用常压水热合成法以磷石膏为主要原材料制备α-半水石膏材料,主要研究不同质量分数的CaCl_(2)、MgCl_(2)及其复合溶液对磷石膏常压水热制备α-半水石膏脱水速率、物相组成和微晶形貌的影响。研究发现,磷石膏在95℃的CaCl_(2)溶液、MgCl_(2)溶液及CaCl_(2)-MgCl_(2)复合溶液中均可脱水转晶生成α-半水石膏。在CaCl_(2)溶液和MgCl_(2)溶液中,随着盐溶液浓度的增加,α-半水石膏的生成速率加快,其中经质量分数为35%的CaCl_(2)溶液反应4 h后或质量分数为25%的MgCl_(2)溶液反应1 h后,磷石膏可完全反应成α-半水石膏。在CaCl_(2)-MgCl_(2)复合溶液中,随着MgCl_(2)溶液浓度的增加,磷石膏的脱水转化速率逐渐加快,当CaCl_(2)质量分数≤19%和MgCl_(2)质量分数≥11%时,磷石膏水热反应1 h即可形成颗粒分布较为完整的α-半水石膏。

清燥救肺汤联合痰热清注射液防治放射性肺损伤的临床疗效及对免疫指标、IL-2和TNF-α表达的影响

目的探讨清燥救肺汤联合痰热清注射液防治放射性肺损伤的临床疗效及对免疫指标、白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)表达的影响。方法选择2020年9月~2022年12月在唐山市人民医院放化科接受胸部三维适形放射治疗的肺癌患者100例,随机分为对照组和治疗组各50例。对照组采用单纯放疗,治疗组在对照组基础上给予清燥救肺汤联合痰热清注射液。放疗结束后3个月比较两组近期疗效、放射性肺炎和不良反应发生情况,及放疗前与放疗结束后3个月生存质量、免疫指标、IL-2和TNF-α水平变化。结果治疗组近期有效率高于对照组(P<0.05)。2组放疗结束后3个月卡氏功能状态(karnofsky performance status,KPS)评分高于放疗前(P<0.05);治疗组放疗结束后3个月KPS评分改善情况优于对照组(P<0.05)。2组放疗结束后3个月中医证候积分均低于放疗前(P<0.05);治疗组放疗结束后3个月中医证候积分改善优于对照组(P<0.05)。治疗组患者放疗结束后3个月CD3+、CD4+和CD4+/CD8+高于放疗前(P<0.05),改善情况优于对照组(P<0.05),对照组患者放疗结束后3个月CD3+、CD4+/CD8+较放疗前无明显变化(P>0.05)。2组患者放疗结束后3个月血清IL-2水平高于放疗前,而TNF-α水平低于放疗前(P<0.05);治疗组患者放疗结束后3个月血清IL-2水平和TNF-α水平改善情况均优于对照组(P<0.05)。2组不良反应发生情况比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论清燥救肺汤联合痰热清注射液可明显降低放射性肺炎发生率,改善部分免疫指标水平,减轻细胞炎性反应。

西藏羊和白-藏杂交羊外周血IFN-α、IgG和IL-2的研究

为了解西藏羊和白萨福克羊与西藏羊的杂交后代羊生长发育中免疫因子的分泌特点和免疫学特征,以西藏羊和白-藏杂交羊为研究对象,应用ELISA方法检测0.5、1和1.5岁外周血中干扰素(IFN-α)、免疫球蛋白G(IgG)和白细胞介素-2(IL-2)的质量浓度,分析其变化规律。结果表明:随年龄的增长,藏公羊IL-2呈逐渐降低的趋势,而藏母羊呈逐渐升高的趋势(P<0.05);藏杂交公羊和藏母羊IgG含量都呈逐渐降低趋势,藏公羊下降较明显(P<0.05);藏公羊IFN-α的含量逐渐降低,0.5岁与1岁之间下降趋势明显(P<0.05),而藏母羊变化不大。随年龄的增长,白-藏杂交羊公羊和母羊IL-2含量先降低再升高;白-藏杂交羊公羊IgG含量变化不大,母羊则是先升高后下降趋势,且1岁和1.5岁之间下降明显(P<0.05);白-藏杂交羊公羊IFN-α的含量逐渐降低,而母羊是先升高后下降。

α-硫辛酸联合依帕司他对2型糖尿病伴糖尿病周围神经病变患者肌电图、血清炎症因子及血流变学的影响

目的探讨α-硫辛酸联合依帕司他治疗2型糖尿病(T2DM)伴糖尿病周围神经病变(DPN)患者的效果,并分析其对肌电图、血清炎症因子和血流变学指标的影响。方法按照随机数字表法将2021年9月至2023年9月广西科技大学第一附属医院收治的84例T2DM合并DPN患者分为对照组(给予依帕司他治疗)和观察组(给予α-硫辛酸联合依帕司他治疗),各42例。比较两组患者肌电图指标、炎症因子和血流变学指标。结果治疗后,两组患者正中和腓总神经的运动神经传导速度(MCV)和感觉神经传导速度(SCV)水平均升高,且观察组均高于对照组(均P<0.05)。治疗后,两组患者超敏C反应蛋白(hs-CRP)和白细胞介素-6(IL-6)水平均较治疗前降低,且观察组均低于对照组(P<0.05)。治疗后,两组患者全血高切黏度、全血低切黏度和血浆黏度均低于治疗前,且观察组均低于对照组(均P<0.05)。结论给予T2DM合并DPN患者α-硫辛酸联合依帕司他治疗的效果显著,可有效提高神经传导速度,抑制炎症反应,调节血流变学。

湿气环境中CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面上吸附与点蚀机理研究

目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能、局域态密度、分波态密度和差分电荷密度进行仿真;利用高温高压釜模拟CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)腐蚀环境,分析L360钢在湿气环境中的腐蚀行为;最后,揭示含Cl^(-)湿气管道顶部CO_(2)-H_(2)S吸附机制与点蚀机理。结果CO_(2)、H_(2)S、CO_(2)-H_(2)S及CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)在最稳定位置时的吸附能分别为-4.065、-3.961、-8.538、-12.775e V,表明相较于CO_(2)与H_(2)S单独吸附,CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能更负,Cl^(-)会进一步降低CO_(2)-H_(2)S的吸附能;且CO_(2)在与H_(2)S竞争环境电子中占优势;Cl^(-)会使CO_(2)-H_(2)S的局域态密度峰值降低,转移趋势为失去电子,基体和腐蚀介质的电子向着低能级跃迁释放出更多能量,进而加强了Fe与CO_(2)-H_(2)S间的化学键强度;Cl^(-)的2p轨道与Fe的3d轨道在-6.8 eV和-5.7 eV发生重叠,Cl^(-)被吸附到Fe表面并与Fe形成化学键生成氯化物,进而改变腐蚀产物膜的组分与结构,削弱产物膜的致密性和稳定性,减弱腐蚀阻抗力。在含Cl^(-)湿气的CO_(2)-H_(2)S环境中,液相中的Cl^(-)浓度升高,使L360钢的气相平均腐蚀速率逐渐增大,最高达2.935mm/a,点蚀越发严重。结论CO_(2)与H_(2)S在α-Fe(110)面吸附存在一定的协同和竞争作用,协同促进金属的腐蚀,FeCO3会优先沉积成膜,但H_(2)S会抑制FeCO3的生长,腐蚀产物以FeS为主;Cl^(-)会增强CO_(2)-H_(2)S与α-Fe(110)面间的作用力,弱化腐蚀产物膜层的保护性,进一步加速金属腐蚀、尤其是点蚀。

基于生物质衍生α-Fe_(2)O_(3)的丙酮气体传感器实验研究

研制具有高灵敏度、低检测限的丙酮气体传感器对于工业生产安全和人体疾病诊断具有重要意义。本文以生物质脱脂棉为模板,采用金属盐溶液浸泡法和空气中煅烧处理相结合的策略制备了α-Fe_(2)O_(3)微米管,然后采用X射线衍射仪、热重分析仪、扫描电子显微镜(SEM)对α-Fe_(2)O_(3)的物相组成与表面形貌进行表征。所制备的α-Fe_(2)O_(3)传感器表现出优异的丙酮传感性能,包括高响应(192.51%@20×10^(-6)),低检测限(1×10^(-6)),优异的重复性和选择性,并分析传感器的敏感机制。该工作不仅为多孔金属氧化物材料的简便设计提供了方案,而且在构建用于高性能丙酮气体检测系统方面具有应用潜力。

4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚—二-(2-乙基己基)磷酸协同体系萃取盐湖卤水中的铯

铯是重要的战略资源。溶剂萃取法因效率高、成本低、处理量大等优点被广泛应用于铯的分离提取。使用4-(叔丁基)-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)萃取体系分离提取铯时会有强碱性萃取尾液产生,这使得该萃取体系的使用将面临着破坏生态、提高成本等诸多困难,尤其对盐湖生态而言,更是极大的挑战。文章采用4(-叔丁基)-2(-α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)/二(-2-乙基己基)磷酸(P204)协同萃取体系对盐湖卤水中低品位铯的分离提取工艺开展了研究,考察并优化了萃取、反萃工艺条件。实验结果表明,使用1 mol·L^(-1)的t-BAMBP和0.05 mol·L^(-1)的P204组成的有机相在相比为1/4的条件下三级逆流串级萃取卤水,铯的萃取率可达92.62%;使用0.5 mol·L^(-1)的盐酸在15/1相比的条件下三级逆流串级反萃铯的反萃率可达97.27%,铯浓度可初步富集至2.16 g·L^(-1)。本研究为盐湖卤水中的低品位铯的富集提供了新的工艺方法,拓展了溶剂萃取法提取分离铯的应用领域,对低品位铯资源的开发利用及保障我国战略资源安全具有重要意义。

α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的水热合成与阻变开关特性研究

采用水热法合成了沿[110]方向具有优先生长取向的α-Fe_(2)O_(3)纳米棒,设计了具有非易失性阻变开关性能的W/α-Fe2O_(3)/FTO阻变存储器。对W/α-Fe_(2)O_(3/)FTO器件的阻变开关特性进行分析发现,W/α-Fe_(2)O_(3)/FTO阻变存储器的电阻比(RHRS/RLRS)在一个数量级以上,可保持100 s以上而无明显下降。此外,器件的载流子运输特性分别由LRS下的欧姆传导机制和HRS下的陷阱控制的空间电荷限制电流传导机制决定。由氧空位的迁移引起的纳米导电细丝的部分形成与断裂可以解释W/α-Fe_(2)O_(3)/FTO阻变存储器的非易失性阻变开关行为。因此,基于α-Fe_(2)O_(3)纳米棒的阻变存储器件可能是下一代非易失性存储应用的潜在候选器件。

外周血sIL-2R、CD4^(+)/CD8^(+)、TNF-α对初治活动性肺结核老年患者化疗疗效的评估价值

目的探讨外周血可溶性白细胞介素2受体(sIL-2R)、CD4^(+)淋巴细胞百分比/CD8^(+)淋巴细胞百分比比值(下称CD4^(+)/CD8^(+))、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)对初治活动性肺结核老年患者化疗疗效的评估价值。方法将2019年12月至2022年12月该院收治的102例初治活动性肺结核老年患者纳入研究作为观察组,另选取102例年龄≥60岁且同期于该院体检的健康者作为对照组。比较两组外周血sIL-2R、TNF-α、CD4^(+)/CD8^(+)水平并分析sIL-2R、TNF-α、CD4^(+)/CD8^(+)间的相关性。观察组均采用2HRZE/4HR抗结核治疗方案,比较观察组治疗前、治疗1个月、治疗6个月时不同疗效患者外周血sIL-2R、TNF-α、CD4^(+)/CD8^(+);分析sIL-2R、CD4^(+)/CD8^(+)、TNF-α水平与疗效的相关性;采用受试者工作特征(ROC)曲线分析各指标用于老年患者化疗疗效评估的效能。结果观察组sIL-2R、TNF-α水平高于对照组,而CD4^(+)/CD8^(+)低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组sIL-2R、TNF-α与CD4^(+)/CD8^(+)呈负相关(P<0.05),sIL-2R与TNF-α呈正相关(P<0.05)。治疗1个月、治疗6个月时显效患者sIL-2R、TNF-α水平低于有效患者,而后者又低于无效患者,显效患者CD4^(+)/CD8^(+)高于有效患者,而后者又高于无效患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。sIL-2R、TNF-α水平与疗效呈负相关(P<0.05),CD4^(+)/CD8^(+)与疗效呈正相关(P<0.05)。ROC曲线分析显示,治疗1个月、6个月时sIL-2R、CD4^(+)/CD8^(+)、TNF-α联合用于评估疗效的曲线下面积(AUC)明显大于各时间点单项指标用于评估的AUC(P<0.05),而且治疗6个月时各指标联合评估的AUC大于治疗1个月(P<0.05)。结论初治活动性肺结核老年患者sIL-2R、CD4^(+)/CD8^(+)、TNF-α水平与患者疗效密切相关,将以上指标联合用于评估患者化疗疗效具有一定参考价值。

α-Fe_(2)O_(3)@TiO_(2)纳米核壳球的制备及光催化清除乙烯性能研究

提高纳米TiO_(2)在可见光下光催化及乙烯清除效果。方法本文以FeCl_(3)·6H_(2)O和TiF4为原材料,采用水热合成法制备出以α-Fe_(2)O_(3)为核、以TiO_(2)为壳的纳米复合型材料α-Fe_(2)O_(3)@TiO_(2),通过X射线衍射、紫外可见漫反射吸收光谱及电子顺磁共振等光化学表征及乙烯清除实验,研究其光催化和乙烯清除能力。结果制备得到的α-Fe_(2)O_(3)粒子具有稳定的棒状结构,粒径长度为100~200 nm,宽度为50~100 nm;TiO_(2)粒子为分散均匀的锐钛型空心球,直径为100~200 nm;合成的α-Fe_(2)O_(3)@TiO_(2)纳米核壳球的禁带宽度降低到1.91 eV;DMPO-·O_(2)^(-)和DMPO-·OH的电子信号强度增大;具有优异的乙烯清除能力。结论本实验制备得到的α-Fe_(2)O_(3)@TiO_(2)纳米核壳球具有良好的光催化效果和乙烯清除能力,有望将其应用在果蔬保鲜中,实现杀菌、氧化分解有机物以及去除异味等功效,以达到延长货架期的目的。

基于多重扫描速率法的α-Al_(2)O_(3)煅烧动力学研究

以氢氧化铝粉体为原料,探究氢氧化铝煅烧为α-Al_(2)O_(3)过程中的相转变与微观组织变化,利用多重扫描速率法对其煅烧过程进行动力学模拟计算。结果表明,氢氧化铝煅烧为α-Al_(2)O_(3)的优化条件为:煅烧温度1200℃、煅烧时间2 h、升温速率5℃/min。氢氧化铝煅烧过程出现3个吸热峰,对应3个失重阶段:第一阶段反应机理函数为G(α)=[(1-α)^(-1/3)-1]^2,反应平均活化能为91.16 kJ/mol,指前因子17.00×10^(9)~44.03×10^(9)min^(-1);第二阶段反应机理函数为G(α)=α~2,反应平均活化能为106.2 kJ/mol,指前因子7.70×10^(9)~18.60×10^(9)min^(-1);第三阶段反应机理函数为G(α)=α~(1/4),反应平均活化能为235.42 kJ/mol,指前因子39.94×10^(9)~50.79×10^(9)min^(-1)。

2-O-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸的酶法合成及其应用研究进展

2-O-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸(2-O-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid,AA-2G)不仅稳定性强且保留了L-抗坏血酸(L-ascorbic acid,L-AA)的大部分生理活性,是L-AA最好的替代品。体外酶法合成AA-2G具有经济、快速、绿色和安全等显著优势,是规模化生产AA-2G的可行方法。该文综述体外酶法合成AA-2G的研究进展,重点梳理环糊精糖基转移酶和蔗糖磷酸化酶合成AA-2G的研究现状,并对AA-2G的功能及应用前景进行讨论和展望。

工程大肠杆菌利用甘油和乳糖高效合成2’-岩藻糖基乳糖

本实验在大肠杆菌BL21star(DE3)中构建2’-岩藻糖基乳糖(2’-fucosyllactose,2’-FL)的从头合成途径,通过CRISPR/Cas9系统敲除β-半乳糖苷酶基因lacZ和UDP-葡萄糖脂质载体转移酶基因wcaJ,探究不同来源α-1,2-岩藻糖基转移酶对2’-FL合成的影响,调控合成途径基因的转录水平,并进行工程菌发酵条件优化。结果表明,初始工程菌摇瓶发酵72 h后2’-FL产量为0.34 g/L,敲除lacZ和wcaJ基因后发酵72 h合成的2’-FL质量浓度提高到2.12 g/L。脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)来源α-1,2-岩藻糖基转移酶WcfB产量提升效果最好,摇瓶发酵合成的2’-FL质量浓度达4.12 g/L。经发酵条件优化,工程菌BLW-2在28℃和异丙基-β-D-硫代半乳糖苷终浓度0.2 mmol/L条件下,摇瓶发酵合成的2’-FL质量浓度提高至5.01 g/L,5 L发酵罐中分批补料发酵合成的2’-FL质量浓度达31.2 g/L。

具有交换各向异性的Fe_(3)O_(4)/α-Fe_(2)O_(3)核壳结构诱导的偏置现象

采用Fe_(3)O_(4)颗粒的固相氧化反应制备出Fe_(3)O_(4)/α-Fe_(2)O_(3)核壳结构颗粒,并在低于反铁磁奈尔温度(955 K)高磁场(1 T)下进行场冷却,对亚铁磁/反铁磁Fe_(3)O_(4)/α-Fe_(2)O_(3)核壳结构的晶体结构、微观形貌以及磁学性能进行了测试和分析。实验发现,随着亚铁磁Fe_(3)O_(4)表面反铁磁层α-Fe_(2)O_(3)厚度的增加,颗粒矫顽力从约57 Oe增大到4525 Oe,磁滞回线呈现出蜂腰状。当反铁磁层厚度约为533 nm时,核壳结构磁滞回线出现增强的交换偏置场~601 Oe。理论计算表明,由于亚铁磁性的Fe_(3)O_(4)和反铁磁性的α-Fe_(2)O_(3)界面处存在相互交换作用,当反铁磁厚度大于510 nm时,核壳结构各向异性能和塞曼能都高于界面交换能时,亚铁磁/反铁磁核壳体系会出现交换偏置的增强现象。

Ni/γ-Al_(2)O_(3)催化混合长链α-烯烃加氢

以γ-Al_(2)O_(3)为载体,通过等体积浸渍法(DI)和电荷增强型干浸渍法(CEDI)制备了不同Ni负载量(理论值,以载体质量为基准,下同)的催化剂Ni/γ-Al_(2)O_(3)(DI)和Ni/γ-Al_(2)O_(3)(CEDI)。通过SEM、TEM、BET和XPS对催化剂进行了表征,探究了催化剂孔径和混合烯烃粒径之间的关系对催化活性的影响,并考察了其在加氢反应中的性能。结果表明,Ni/γ-Al_(2)O_(3)(DI)和Ni/γ-Al_(2)O_(3)(CEDI)的平均孔径大于混合烯烃的平均粒径宽度(2.17 nm),减小了内扩散的影响,从而提高了催化活性;在120℃、3 MPa条件下,Ni负载量为15%的15Ni/γ-Al_(2)O_(3)(DI)对十八烯和混合烯烃的催化效率分别为9666.1和6580.9 mol/(g·h);而Ni负载量为20%的20Ni/γ-Al_(2)O_(3)(CEDI)对其催化效率更高,分别达到19591.3和14537.8 mol/(g·h)。这主要归因于CEDI通过调节γ-Al_(2)O_(3)表面酸碱性,利用电荷增强效应调控了Ni和γ-Al_(2)O_(3)间的相互作用,使Ni更均匀地分散在载体上,减小了Ni颗粒粒径的尺寸,并优化了活性组分的分散度和稳定性。

α-MnO_(2)作为先进的双功能ORR/IOR电催化剂构建可充电锌空电池

析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)和氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)是可充电锌空电池(rechargeable Zn-air batteries,RZABs)重要的两个反应。其中,析氧反应具有较高的热力学平衡电位和复杂的反应路径,实际应用中需要高的充电电压驱动其发生,这将带来一系列问题并且限制了RZABs的商业化应用。基于此,本研究构造α-MnO_(2)并作为ORR/IOR双功能催化剂。在碱性体系中引入反应改性剂KI,α-MnO_(2)对碘离子氧化反应(iodide oxidation reaction,IOR)具有更低的阳极氧化电位和更快的催化动力学。当1.0 mol/L KOH电解液中添加0.5 mol/L KI时,相比于OER(1.709 V@10 mA/cm^(2)),α-MnO_(2)在IOR过程中电流密度达到10 mA/cm^(2)时阳极电位减小了398 mV(1.311 V vs.RHE),且表现出低至57.5 mV/dec塔菲尔斜率。相对于与Pt/C,在含有KI的KOH电解液中,α-MnO_(2)表现出与Pt/C相媲美的ORR活性。此外,以α-MnO_(2)为空气电极组装成RZAB后,该电池也表现出了优异的充电活性和良好的循环寿命,在5 mA/cm^(2)电流密度下,充放电电压间隙由0.97 V缩减为0.61 V,能量转换效率由54.9%提升至66.2%。