多孔纳米碳纤维作为质子交换膜燃料电池微孔层的性能

质子交换膜燃料电池膜电极中的微孔层结构对改善体系的水管理能力,提升膜电极的整体性能发挥重要作用。本文通过静电纺丝和后续热处理的方法制备了多孔纳米碳纤维(PCNF),并以此构建膜电极的微孔层。与炭黑颗粒作为微孔层呈现出紧密堆积结构不同,由PCNF搭建的微孔层结构疏松呈现三维贯通状。膜电极的发电测试表明,以多孔纳米碳纤维作为微孔层(MPL-PCNF)的膜电极其最大功率密度达70.0mW/cm^2,远高于炭黑颗粒为微孔层(MPL-CB)的膜电极(58.1mW/cm^2),而没有微孔层(Ref)结构的膜电极最大功率密度仅为27.7mW/cm^2,显示出PCNF作为微孔层材料的明显优势。

自支撑三维多孔Cu@SnO2膜电极的制备及储锂性能

针对传统电极制备中纳米活性材料负载量低的问题,采用非溶剂致相分离法和还原/烧结工艺继承高分子膜的三维多孔结构获得高负载自支撑三维多孔Cu@SnO 2(3DCu@SnO 2)膜电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学工作站对自支撑膜电极的形貌、结构和电化学性能进行表征,明确了材料比例和烧结温度对自支撑膜电极结构和性能的影响。结果表明:铜粉含量60%(质量分数,下同)且经600℃烧结的膜电极拥有三维双连通多孔结构,SnO 2负载量高达30%。在100 mA·g-1的电流密度下,可逆比容量可达715 mAh·g-1,循环50次后,仍可保持在433.9 mAh·g-1,电流密度增大到600 mA·g-1,其比容量保持率可达72%。与传统涂布电极相比3DCu@SnO 2膜电极的电阻降低了70%。

钛表面三维连通纳米多孔结构膜层研究

采用阳极氧化法在电解液NaF水溶液中制备三维连通纳米多孔结构膜层。利用SEM、EPMA、XRD和XPS等方法对多孔膜层的表面形貌、相组成、成分组成进行研究。结果表明:不同浓度的NaF水溶液对多孔膜层的表面形貌、结构特征及孔径尺寸有较大影响;浓度为0.8mol/L时,制备的多孔膜层结构均匀,孔洞呈三维连通状。多孔膜层由Ti、O、Na3种元素组成,物相组成主要有TiO2和少量的Na2TiO3。

三维纳米多孔石墨烯晶体管

本次研究证实，使用三维纳米多孔石墨烯的晶体管通过利用纳米多孔质结构，可以通过电场控制高度集成的大面积二维原子层的电子密度。在今后，使用石墨烯和二硫化钼，利用原子层的感光元件，以及高度集成的立体电路的实用化有望取得进展。与此同时，在使用石墨烯和其他原子层材料的“三维纳米多孔质结构”领域也有望诞生出新的材料。

纳米材料的分子自组装合成述评

简要介绍了分子自组装技术的基本原理,概述了一些常见纳米材料的自组装合成方法,并例举了四种典型纳米材料(纳米管、多孔物质、自组装膜、有机/无机纳米复合体)合成化学的研究现状。通过与传统合成法的对比,指出自组装合成可以方便地实现结构和性能的预期调控,具有其它手段无可取代的优越性。

纳米TiO_2多孔膜的微结构对染料敏化纳米薄膜太阳电池性能的影响

采用溶胶 凝胶方法 ,在不同的实验条件下获得平均粒径从 15到 2 5nm左右的纳米TiO2 颗粒 .利用这些颗粒制备出的纳米多孔薄膜 ,应用于染料敏化纳米薄膜太阳电池 .通过x射线衍射仪分析 ,得到TiO2 颗粒的晶相以及晶粒度大小 ,用透射电子显微镜观察了纳米TiO2 颗粒的形貌和尺寸 .应用于太阳电池的纳米TiO2 多孔膜 ,经基于布朗诺尔 埃米特 泰勒 (BET)的多层吸附理论的比表面积测试和孔径分布测试 ,获得了多孔膜的微结构情况 .结合制备的大面积 (15cm× 2 0cm ,有效面积为 187 2cm2 )染料敏化纳米薄膜太阳电池的光伏特性 ,讨论了大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的纳米TiO2 薄膜微结构以及颗粒大小与太阳电池性能的关系 .

Cu_(0.3)Mn_(0.7)去合金化制备纳米多孔铜块体材料

采用去合金化法对Cu0.3Mn0.7合金进行自腐蚀制备出厚度为1mm的纳米多孔铜块体材料。采用XRD、SEM、EDS、AAS等分析了样品的相组成、微观形貌和元素含量。结果表明:样品在室温0.1mol/L盐酸溶液中自腐蚀10d,得到成分单一,结构均匀的三维连通纳米多孔铜块体材料,其表面平均孔径尺寸约125nm,平均骨架尺寸约80nm,横截面平均孔径尺寸约300nm。

含氧硅基材料的荧光特性研究

分别采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术和金属辅助化学蚀刻的方法制备了纳米硅/二氧化硅(nc-Si/SiO_2)多层膜和多孔硅纳米线(Si NW)两种含氧的硅基材料.借助透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的微结构进行表征,在此基础上,利用稳态和时间分辨荧光光谱仪对两种材料的荧光特性进行测量.实验结果表明nc-Si的尺寸越小,多孔Si NW内的孔洞越多,样品的发光越强,但是发光峰不发生移动.在波长为355nm,脉宽为6ns的激光激发下,两种材料都具有微秒(μs)的荧光寿命,对应于载流子从与氧相关的局域态发生辐射复合的过程.将光致发光(PL)强度的增强以及荧光寿命的增大归因于样品内辐射复合中心的增多.同时,在波长为375nm,脉宽为75ps的激光激发下,两种样品在纳秒(ns)范围内均没有检测到荧光衰减信号.

一体化气体扩散层助氢燃料电池提升性能

质子交换膜燃料电池即氢燃料电池,由于具有高效、环境友好、工作条件温和等优势,一直以来备受关注。日前,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所周小春团队利用激光雕刻技术,以东丽碳纸为基材,设计制备了具有波形流道和微通道脊的新型一体化气体扩散层,具有丰富的多孔结构,具备优异的气体传质和水管理能力,可提升质子交换膜燃料电池的性能。近日,该成果论文发表在国际期刊《科学进展》上。

胶体晶体和基于胶体晶体的纳米结构

胶体晶体及基于胶体晶体的各种纳米结构的制备和物理性质是近来物理学和材料科学共同关注的一个热点 .文章简要阐述了胶体颗粒间的基本相互作用 ,着重介绍了各种胶体晶体的制备方法 ;结合我们近期的工作 ,综合评述了胶体晶体在二维纳米颗粒阵列、二维有序孔单层膜及三维光子晶体等纳米结构材料研究中的应用 ,并对未来的发展进行了展望 .

国外塑料专利

专利名称：复合半透膜及其制备方法申请公布号：US9504966（B2）申请公布日：2016.11.29本发明目的在于提供一种具有优异耐化学性、透水性和阻盐性的复合半透膜及其制备方法。本发明涉及一种复合半透膜,其由一个多孔支撑层以及在其表面形成的皮层共同构成。