光辅助直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展

直接甲醇燃料电池(DMFCs)因其能够在较低工作温度下提供清洁、可持续能源方面的潜力而备受关注,但阳极缓慢的甲醇氧化反应(MOR)限制了其商业化应用。光辅助直接甲醇燃料电池(PMFCs)能利用光电耦合机制加速MOR过程,实现甲醇的化学能高效转化为电能,为开发高效、可持续的能源转换系统带来了巨大希望。本文首先简要回顾了PMFCs的背景、意义和在能源研究中的价值。从PMFCs的基本结构组成和酸碱介质下甲醇光电催化氧化的基本路径出发,总结了PMFCs阳极光电催化剂的研究进展。重点针对不同类型的PMFCs阳极光电催化剂,讨论光辅助下的MOR增强机制,如催化剂的尺寸效应、晶面效应、吸光性能、导电性以及表面等离激元共振(SPR)效应等方面的影响。PMFCs未来需要重点关注的研究方向是深入理解PMFCs的光电耦合机制和PMFCs阳极催化剂的构效关系,以及解决实际二电极系统下PMFCs光阳极的设计问题。

光辅助对MOCVD法制备ZnO薄膜性能的影响

采用光辅助金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在(0001)蓝宝石衬底上制备了ZnO薄膜。通过X射线衍射、透射光谱和霍尔测试等研究了光照对MOCVD法制备的ZnO薄膜的影响。实验结果表明,引入光辅助后制备的ZnO薄膜,其结晶质量和光学质量均得到改善。分析认为,这主要是由于光辅助有助于提高锌有机源的分解效率,并且高能量的光子可为反应吸附的原子提供足够高的激活能,从而易于其迁移到合适的晶格位置所致。同时我们还发现,有光照和无光照条件下制备的ZnO薄膜均呈n型导电,但有光照条件下制备的ZnO薄膜具有更低的本底载流子浓度,这将为日后通过降低自补偿实现p型掺杂提供一个很好的解决办法。

光辅助引发制备丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物P(AM-DMDAAC)。考察了引发体系、单体配比、引发温度、溶液pH值、络合剂和引发剂质量分数等因素对产物特性黏数及溶解性的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比。在单体浓度30%,m(DMDAAC)∶m(AM)=20∶80,引发温度20℃,pH值6.0,EDTA.2Na用量0.001 0%,引发剂质量分数0.003 0%条件下,产物的特性黏数达12 dL/g以上,溶解时间67 min,用红外光谱进行了表征。

氮化物半导体GaN的光辅助湿法腐蚀

本工作报道了一种光辅助湿法腐蚀半导体氮化物ＧａＮ的新方法．这一腐蚀技术具有简单，易控制和低损伤等优点．采用２００Ｗ汞灯辐照和ＮａＯＨ溶液腐蚀可得到几百纳米／分的腐蚀速率．

光辅助引发制备聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵

在紫外灯照射和引发剂作用下,通过水溶液聚合法制备聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)。考察了氧化-还原引发体系、氧化-还原和偶氮类引发剂用量、单体浓度、溶液pH、引发温度和络合剂用量等因素对产物特性黏数的影响,并与无光照条件下的聚合结果进行了对比。用红外光谱对所得产物进行了表征。结果表明:光辅助引发可以显著促进DMC的聚合反应。采用硫酸亚铁-过硫酸铵引发剂体系,在引发剂质量分数为0.002 0%,单体质量分数为75%,pH=4,引发温度为10℃,络合剂质量分数为0.003 0%时,所得聚合物的特性黏数达8.4 dL/g以上。

光辅助引发制备两性离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMC-AANa)

以丙烯酰胺(AM)、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酸钠(AANa)为原料,采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备了两性离子型聚丙烯酰胺P(AM-DMC-AANa)。考察了引发体系、引发剂总质量分数、引发温度、单体质量分数、溶液pH值、EDTA·2Na用量、m(DMAEMA)∶m(NaHSO3)等因素对产物特性黏数及溶解性能的影响。结果表明,在引发剂体系VA-044/(NH4)2S2O8/NaHSO3/DMAEMA,引发剂质量分数0.018 0%,引发温度40℃,单体质量分数40%,pH值6.0,络合剂EDTA·2Na质量分数0.002 0%,m(DMAEMA)∶m(NaHSO3)=3∶5的条件下,得到的聚合物特性黏数为9.81 dL/g,溶解时间98 min。

光辅助引发制备两性离子型P(AM-DAC-AANa)共聚物

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和丙烯酸钠(AANa)的共聚物P(AM-DAC-AANa)。考察了m(DAC+AANa)∶m(AM)、引发温度、单体(AM+DAC+AA)质量分数、反应液pH值、硫脲质量分数、偶氮类引发剂质量分数等因素对聚合反应结果的影响,并与传统的引发剂引发聚合结果进行了对比。在m(DAC+AANa)∶m(AM)=15∶85,引发温度20℃,单体质量分数32%,pH值6,硫脲质量分数1.0%,偶氮类引发剂质量分数0.010 0%的条件下,得到了溶解时间66min,特性黏数为13.56dL·g-1的聚合物,并用FT-IR对其结构进行了表征。

用光辅助MOCVD制作巨磁阻薄膜PCMO

用光辅助MOCVD的方法成功地在LAO,Pt/Ti/S iO2/S i,Pt/LAO等不同的衬底上生长出巨磁阻材料PCMO,并且在室温无磁场的环境中观察到由脉冲电压诱导其电阻可逆变的效应(称为EPIR效应)。实验证实,用此方法制备出的PCMO薄膜受到一定的脉冲电压驱动时,其电阻值可以增大,也可以减少,与所施加的脉冲极性有关,并且电阻值变化的大小与脉冲的数量有一定的关系,可以用多值的方式来记录和存储信息。这表明,用光辅助MOCVD制作的PCMO薄膜也具有可擦可写的,多值的存储信息的功能。可以被开发为高速读写,大容量的非易失性存储器,具有广阔的应用前景。

宠物犬肩关节脱位及X光辅助成功复位

通过对3例关节脱位进行X光片确诊并成功复位，现报告如下。 （一）动物情况 1．鹿犬，体重1kg，年龄5个月，关节脱位部位为肩关节，脱位原因是摔伤。

GaN/GaAs(001)与GaN/Al_2O_3(0001)外延层光辅助湿法腐蚀行为的比较

研究了用金属有机物气相外延 (MOVPE)方法在 Ga As(0 0 1)衬底上生长的立方相 Ga N(c- Ga N)外延层的光辅助湿法腐蚀特性 ,并和生长在蓝宝石 (0 0 0 1)衬底上的六方相 Ga N (h- Ga N)外延层的光辅助湿法腐蚀特性进行了比较 .实验发现 c- Ga N膜的暗态电流和光电流的变化不同于 h- Ga N膜的腐蚀电流的变化规律 .对引起上述差异的原因进行了简单的讨论 .

一种染料敏化光辅助充电锂离子二次电池

锂离子二次电池通过电能转化为化学能的方式充电,存在自放电,令电池久置失效;染料敏化太阳电池通过光能转化为电能,即产即用,无法储存。目前已有文献报道的光可充电电池电极的相关材料储存的能量有限,且存在较大自放电现象,导致其储存的化学能无法稳定存在。提供一种低成本、安全可控、便携易操作的光辅助充电锂离子二次电池,该电池能稳定储存光能和电能,几乎不存在自放电现象,在光照下,可降低充电电压0.74 V,节约充电电能29.1%。

新型光辅助充电锂离子电池用电极材料

在太阳电池和锂离子电池已经商业化的今天,各自都还有发展空间。鉴于两大电池体系有各自不可替代的优势及无法解决的弱点,可光辅助充电的锂离子电池将它们有机结合起来形成了新型电池。纵观各项相关文献,目前为止,相关电极材料鲜有显著的研究进展。科学家们使用了很多材料进行探索,但是实验结果表明,材料间的能级匹配、光生载流子的高氧化还原电位、材料的表面粗糙度和粒子的粒径大小等等都是需要考虑的重要因素。最终要找到一个既具有高光电转换效率又具有高储存容量的材料还有艰难而漫长的道路。

光辅助机械化分离黑水虻虫沙的参数量化研究

【目的】提高机械分离黑水虻虫沙环节中分离清洁率,探究黑水虻幼虫在不同光照条件下的驱避行为以及净虫沙层厚度的变化,量化分析光辅助机械化分离黑水虻虫沙过程中的重要工作参数。【方法】基于黑水虻幼虫负趋光特性,观察自制试验装置中的黑水虻幼虫在红光(660 nm)、黄光(580 nm)、绿光(520 nm)、蓝光(440 nm)和白光(全光谱)不同光照强度下产生的驱避行为;考察自然光源与人工光源对黑水虻幼虫负趋光行为的影响;探究180 lx白光下光照时间与净虫沙层厚度的关系;比较不同头囊宽的黑水虻幼虫负趋光行为。【结果】180 lx全光谱白光是影响黑水虻幼虫驱避行为的主要光照条件。在室外太阳光(80000 lx)直射下,黑水虻幼虫负趋光行为较激烈。随着180 lx白光的光照时间增加,无黑水虻幼虫的净虫沙层厚度增加呈三次函数曲线趋势。随着头囊宽的增加,黑水虻幼虫的负趋光性减弱。【结论】本研究量化分析了黑水虻幼虫在不同光照环境下的应激驱避反应,为光辅助机械化分离黑水虻虫沙的研究提供理论依据,并为黑水虻虫沙分离环节中高含水率物料分离清洁率低的问题提供新的解决思路。

光辅助引发制备高相对分子质量聚丙烯酸钠

以丙烯酸和氢氧化钠为原料,过硫酸铵、亚硫酸氢钠和V-50为引发剂,采用光辅助引发聚合法对聚丙烯酸钠的制备进行了研究。考察了各引发剂配比、pH值、反应温度等对聚合结果的影响,得到的较佳反应条件为:pH=7,(NH4)2S2O8与NaHSO3质量分数总和为0.075%,V-50质量分数0.02%,m((NH4)2S2O8)∶m(NaHSO3)=2∶1,反应温度20℃,单体质量分数35%。在上述较佳条件下,产物的相对分子质量可达1 340万,溶解时间26min。

通过带有侧向耦合量子点的量子线中的光辅助隧穿(英文)

应用非平衡格林函数方法,研究了带有微波调制的侧向耦合量子点的量子线中的光辅助隧穿.在考虑了量子干涉和微波场的情况下,得出并讨论了电子传输幅度和相位方面的信息.电子传输幅度显示出一系列的反共振峰(对应图中的谷结构).峰值的高度与振荡的微波场的幅度和频率有关,而峰的位置只与微波场的频率有关.在有限温的情况下,反共振峰值的高度随着温度的增加而减小,当温度足够高时,反共振峰会消失,特别地,在一定的温度下,低温下谷的地方会演变成峰.

光辅助引发制备较高阳离子度的P(AM-DMDAAC)

以丙烯酰胺(AM)与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,氧化还原剂-偶氮盐为引发体系,采用光辅助引发聚合法对阳离子度分别为30%和40%的P(AM-DMDAAC)的制备进行了研究。考察了引发剂用量,单体质量分数,引发温度、pH值、助溶剂和络合剂用量等因素对聚合物特性粘数及溶解性的影响。结果表明,当阳离子度为30%时,较佳条件为w(引发剂)=0.006 0%、w(单体)=25%,引发温度为20℃,溶液pH=5,w(助溶剂)=0.4%,w(络合剂)=0.002 0%。在上述较佳条件下,产品特性粘数可达15.654 3 dL/g,溶解时间为60 min。当阳离子度为40%时,较佳条件为w(引发剂)=0.010 0%,w(单体)=30%,引发温度25℃,溶液pH=6,w(助溶剂)=0.6%,w(络合剂)=0.002 0%。在上述较佳条件下,产品特性粘数可达15.023 5 dL/g,溶解时间为55 min。

氨基酸的光辅助氧化化学发光及其分析应用

氨基酸与溴酸钾混合液经紫外光照射后与鲁米诺反应产生较强的发光信号,且在一定条件下氨基酸浓度与发光强度成线性关系,据此建立了一种氨基酸测定方法。在优化的条件下,该方法对五种氨基酸的检出限在0.004μg/mL^0.06μg/mL范围内;分别对0.5μg/mL的五种氨基酸平行测定7次,其相对标准偏差在2·3%~4.2%范围内。初步考察了该方法与液相色谱联用测定氨基酸的可行性。

以光辅助MOCVD法在有取向Ni衬底及LAO单晶衬底上制备YBCO外延膜的比较研究

采用光辅助金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法,在生长有CeO2/YSZ/Y2O3(YSZ为Y稳定的ZrO2)缓冲层的双轴取向Ni衬底上进行了YBa2Cu3O7-x(YBCO)外延膜生长,并与LaAlO3(100)[LAO(100)]单晶衬底上的YBCO外延膜生长进行了对比.发现在Ni衬底上c轴取向YBCO外延膜的生长温度比LAO衬底上的生长温度低约30℃,但生长速度更快.经分析认为,这种差别主要是由于Ni衬底的热导率比LAO衬底高造成的.Ni衬底及LAO衬底上生长的c轴取向YBCO外延膜的超导极限电流密度(Jc)分别约为0.5 MA/cm2及1.8 MA/cm2.

宏孔硅光辅助电化学腐蚀光谱响应特性研究

设计了硅光辅助电化学腐蚀光谱响应曲线的测量实验,计算了在氢氟酸溶液中n型硅的光谱响应特性曲线,发现随着波长的增加,光谱响应度明显增加.选择卤素灯和LED(850nm)作为光源,测量了n型硅光辅助电化学腐蚀I-V曲线,结果证明,光随着波长的增加在硅中的穿透深度也增加是导致光谱响应度和波长成正比的根本原因.

光辅助引发制备低粘均相对分子质量聚丙烯酸钠

以丙烯酸(AA)和氢氧化钠为原料,过硫酸铵、亚硫酸氢钠为引发剂,采用光辅助引发聚合法对聚丙烯酸钠的制备进行了研究。研究了AA单体、引发剂及链转移剂的用量、反应温度和反应时间等对产物粘均相对分子质量的影响。结果表明,反应温度为30℃、w(AA单体)=20%、w[(NH4)2S2O8]=0.05%、w(NaHSO3)=2.0%、光源距离15cm,可制得聚丙烯酸钠的粘均相对分子质量在2 100~2 500,单体转化率在97%以上。