锂离子电池正极材料LiFe_(1-2x)Mn_xMg_xPO_4/C的电化学性能研究

通过高温固相合成法以MnCO3为锰源、(MgCO3)4·Mg(OH)·5H2O为镁源,葡萄糖为碳源,在氩气气氛下合成二元掺杂Mn、Mg的LiFe0.8Mn0.1Mg0.1PO4/C和LiFePO4/C正极材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)进行结构表征,通过恒电流充放电实验研究了LiFe0.8Mn0.1Mg0.1PO4/C和LiFePO4/C电化学性能。结果表明,二元掺杂Mn、Mg的LiFe0.8Mn0.1Mg0.1PO4/C呈现橄榄石结构,无杂质产生。与未掺杂的LiFePO4/C相比,掺杂后LiFe0.8Mn0.1Mg0.1PO4/C提高了电导率,0.1C倍率下放电可逆容量为131mAh/g,表现出良好的电化学性能。

蛋白吸附的光谱分析方法及其对生物材料的合成指导

综述了生物医用材料和血液接触后,不同血浆蛋白组分在材料表面的竞争吸附行为;材料表面特性对血浆蛋白吸附有重要影响,具有表面自由能小、亲水性强、带有负电荷和存在有微相分离结构的材料均能降低血浆纤维蛋白原的吸附,表现出良好的抗凝血性能;总结了红外、圆二色谱、核磁、荧光等光谱学手段在蛋白吸附表征方面的研究进展,XPS、Raman、AFM等现代仪器也崭露头角,其中,石英晶体微天平对吸附机理的研究显得更直观;探讨了指导抗凝血生物医用材料的设计思路,指出蛋白吸附的深入研究有助于提高生物材料设计的水平。

表面改性炭材料在微生物燃料电池中的应用(英)

研究了在空气阴极微生物燃料电池中修饰方法如硝酸处理和硝酸-氨水酸碱等对XC-72R作为阴极氧还原催化剂催化活性的影响,并且使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、Boehm滴定法和X射线光电子能谱(谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征.FTIR测试证明硝酸处理可引入含氧基团氨水处理可引入含氮基团.另外,还测试了含有不同表面官能团的XC-72R对氧还原的活性,并将其作为阴极催化剂用在MFC中,测试了电池性能.实验表明,经酸碱修饰的XC-72R作为空气阴极MFC的催化剂具有很好的应用前景.

自旋交叉和长程磁有序共存的非均相复合材料(英文)

采用一种简单的室温沉淀转化方法,有效制备了同时具有自旋交叉和长程磁有序性能的异质结构复合材料FeTrz@PB,其由[Fe(Htrz)_(2)(trz)]BF_(4)(Htrz=1H-1,2,4-三氮唑)和普鲁士蓝KFe^(Ⅲ)[Fe^(Ⅱ)(CN)_(6)](PB)构成。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、粉末X射线衍射、FTIR、X射线光电子能谱、能量色散X射线分析、热重分析和磁性研究,对这些异质结构复合材料的可控生长过程进行了充分表征。复合材料中,PB颗粒的大小和FeTrz@PB的外观可以通过控制反应时间来进行有效调节。随着反应时间的增加,FeTrz@PB复合材料中PB相的比例逐渐增加。值得注意的是,磁性研究发现,这类材料具有室温以上自旋交叉(362~392 K)和低温下长程磁有序(约5.6 K)的共存。高自旋(HS)组分和场冷/零场冷的强度随着反应时间的增加而逐渐增加,而自旋交叉热滞回线的高度逐渐减小。

锂离子电池正极材料锰酸锂的制备与改性研究

锂离子电池是绿色高能可充电池,具有工作电压高、比能量大、自放电少、循环寿命长、无记忆效应、无环境污染等突出优点。尖晶石型锰酸锂正极材料具有无毒、成本低、电容量高等优点,近年来引起广泛关注。但在高温环境下,锰酸锂正极材料的充放电容量迅速下降,成为制约其发展的主要缺点。从锰酸锂的制备与改性研究方面综述了锂离子电池正极材料锰酸锂的研究进展,在此基础上,提出了正极材料锰酸锂的发展方向。

两步掺杂合成法制备LiFePO4-C复合材料及其性能

通过两步掺杂碳采用高温固相反应法合成了锂离子电池正极LiFePO4-C复合材料。利用SEM、XRD、TG／DTA等方法对该正极材料的晶体结构、表面形貌、粒径大小和热反应进行了分析研究。实验结果表明，LiFePO4-C具有单一的橄榄石结构，前驱体掺杂14％（质量分数）、预分解后掺杂6％（质量分数）葡萄糖合成的材料具有良好的充放电性能和循环稳定性能。在0．1C倍率下进行充放电测试，首次放电比容量可达158．5mA·h／g，具有良好的电化学性能。

功能化多孔聚氨酯薄膜的制备及其生物医学应用

聚氨酯(PU)因其具有良好的生物相容性、优异的力学性能、耐磨损及易加工成型等优点,广泛应用于生物医学领域,将其加以修饰改性制备多孔结构聚氨酯,有望成为组织工程支架领域的热门材料。本文中,笔者通过热致相分离法制备多孔PU薄膜,利用肝素对多孔PU薄膜进行改性;通过血液实验证明肝素改性前后多孔PU薄膜血液相容性差异;并采用血管内皮生长因子(VEGF)对薄膜进行修饰。傅里叶红外光谱、电子光谱测试和扫描电子显微镜等分析结果表明肝素改性成功。与改性前相比,修饰肝素可以赋予多孔PU薄膜优异的抗粘附特性,有效延长薄膜的体外凝血时间,降低溶血率,避免红细胞形态学异常现象和凝集现象,同时避免补体激活和血小板激活现象。因此,肝素修饰的多孔PU薄膜展示了良好的生物相容性。此外,实验结果表明:VEGF对薄膜进行修饰,可以有效提高生物活性涂层的细胞活性,促进细胞增殖。

识别Cu^(2+)的中氮茚衍生物荧光探针分子的设计与合成

合成了荧光性能良好的中氮茚化合物5,用IR、1 H NMR等手段表征其结构;研究各种金属离子对其荧光性能的影响,结果表明Cu2+能显著地猝灭其荧光,而余者则几无影响;其紫外吸收峰值随着Cu2+浓度的增加而增加,表明二者存在着化学反应。此化合物有望作为重金属离子Cu2+的荧光探针。

LiMg_(0.1)Fe_(0.9)PO_4/C的合成与电化学性能研究

为了改善磷酸铁锂的电化学性能,以Li2CO3,FeC2O4.2H2O,（MgCO3）4.Mg（OH）2.5H2O,（NH4）2HPO4为原料,葡萄糖为碳源,用高温固相反应法合成了锂离子电池正极材料LiMg0.1Fe0.9PO4/C,用电化学方法测试了LiMg0.1Fe0.9PO4/C与LiFePO4/C的充放电性能和循环稳定性,利用X射线衍射、扫描电镜等表征了镁离子掺杂对磷酸铁锂结构和表面形貌的影响。实验结果表明：LiMg0.1Fe0.9PO4/C具有单一的橄榄石结构,且是由粒径为200~500 nm的颗粒组成,具有良好的电化学性能和循环稳定性能,镁离子的掺杂使磷酸铁锂具有更好的导电性,在0.1C下,10个循环后放电比容量为142.4 mA.h/g。

抗凝血高分子生物材料的表面设计

生物材料,尤其是血液接触材料,满足抗凝血性能是临床应用的首要前提。采用表面改性策略来提高材料表面的抗凝血性能,简单易行。表面改性主要包括表面设计和方法设计两个方面。本文对抗凝血性高分子生物材料的表面设计各类方法进行了综述,其中包括材料表面的微相分离结构、材料的负电荷表面设计、材料的亲(疏)水性表面设计、材料的生物活性化表面设计和材料的内皮细胞化表面设计等等,并重点阐述了两性离子的抗凝血表面设计。

聚羧酸盐系高性能减水剂研究进展及评述

聚羧酸盐系高性能减水剂是当今混凝土外加剂研究中较为前沿的课题之一,该类减水剂具有低掺量、高减水率、抑制坍落度经时损失等特点。阐述了聚羧酸盐系高效减水剂的国内外研究现状、结构性能、合成方法、对混凝土的作用机理及其在工程中的应用,并对其研究进行了评述。

纳米磷酸铁锂的研究进展

锂离子电池磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料具有比能量大、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等突出优点,但LiFePO4本身低的电子电导率和锂离子扩散系数阻碍了其在生产生活中的大规模应用,而制备纳米LiFePO4作为电极材料并进行改性可以改善其电化学性能。本文主要综述了国内外合成纳米LiFePO4的不同方法及其电化学性能,并介绍了当前LiFePO4发展所遇到的问题,指出了锂离子电池今后发展的主要方向。

扫描电子显微镜-X射线能谱仪在司法鉴定中的应用研究

通过具体案例,开展了扫描电子显微镜(SEM)配合X-射线能量色散谱仪(EDS)在司法案件物证分析鉴定方面的应用研究,尤其是提出了当以纤维所含无机元素成分的定性、定量分析作为鉴定依据时所应注意的相关问题,为司法部门公正办案提供了必要的科学依据.

羧基化氧化石墨烯-镧复合物抗凝血性能的研究

将稀土La3+离子接枝到羧基化的氧化石墨烯片层上,制备了一种功能化的氧化石墨烯(GeneO-La)。利用红外光谱和透射电镜等手段对所合成的GeneO-La复合物进行了表征;将功能化的氧化石墨烯应用到抗凝血体系中,研究其抗凝血性能。结果表明,La3+已经通过配位作用吸附在羧基化的氧化石墨烯片层上。通过溶血实验和血浆复钙时间实验可以看出随着复合物浓度的增加,复钙时间逐渐缩短,同时复合物的溶血率在浓度低时都<5%,符合稀土元素的Hormesis效应,即GeneO-La复合物在低浓度时表现出优良的抗凝血性能。

1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-苯基-2-吡唑啉的合成及锌离子探针的研究

设计合成了1-乙酰基-3-(2-羟基-4,6-二甲氧基苯基)-5-苯基-2-吡唑啉(4),测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对锌离子的选择性识别作用.结果表明,化合物4作为锌离子荧光探针,受常见离子的干扰较小,对于锌离子有着较高的选择性和较低的检出限.

N、S共掺杂型二氧化钛光催化降解有机污染物的性能研究

用自制N、S共掺杂的TiO2纳米粉体降解亚甲基兰溶液,同未掺杂、单掺N或单掺S的TiO2纳米粉体做了比较,系统地研究了影响TiO2降解亚甲基兰溶液的因素.结果显示,无论是太阳光还是紫外光照射下,N、S共掺杂的TiO2纳米粉体具有比其它三种光催化剂更好的催化效果,并且发现在煅烧温度为450℃、亚甲基兰溶液的pH值为中性条件下,N、S共掺杂的TiO2纳米粉体降解效果达到最佳.

镧修饰羧基化氧石墨烯的抑菌性能

在氧化石墨烯(GO)的研究和应用中,为充分发挥其优良性质,必须对其进行功能化。笔者将稀土La3+离子接枝到羧基化的GO(GO-COOH)片层上,制备了一种功能化的镧修饰羧基化氧石墨烯(La/GO-COOH)。利用红外光谱、热重分析和透射电镜等手段对合成的La/GO-COOH进行了表征,结果表明,La3+已通过化学和物理作用吸附在GO片层上。通过细菌生长动力学实验评价了La/GO-COOH的抑菌性能,结果表明,La/GO-COOH对大肠杆菌有很好的抑菌效果,当浓度为0.5 mg/mL,抑菌率达96.40%;对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌也均有抑菌效果,因此La/GO-COOH是具有抑菌性能的新型GO负载物;与未剥离的镧修饰氧化石墨(La/GTO)相比,由于剥离的GO片层的比表面积大,其吸附La3+离子的量高于氧化石墨(GTO),故La/GO-COOH复合物的抑菌性远优于La/GTO。

以呋喃甲醛修饰中氮茚类化合物及修饰物识别Pb^(2+)的研究

合成了由2-呋喃甲醛修饰的中氮茚类化合物(5),研究了多种金属离子对其荧光光谱的影响。结果表明其对Pb2+具有良好的荧光识别性。紫外光谱则表明二者之间发生了明显的化学反应。

痂囊腔菌素A与肌红蛋白相互作用的光谱研究

研究了痂囊腔菌素A(EA)与肌红蛋白(Mb)的相互作用。通过紫外-可见吸收光谱研究发现痂囊腔菌素A与肌红蛋白在避光与光照两种条件作用模式存在明显差异;痂囊腔菌素A对肌红蛋白的内源荧光有猝灭作用,形成了新的配合物,属于静态猝灭;热力学计算结果表明痂囊腔菌素A与肌红蛋白之间以疏水作用力结合。同步荧光光谱研究了痂囊腔菌素A对肌红蛋白二级结构的影响。

杂砂岩碱集料反应特征

杂砂岩集料所含的石英组分是引起碱集料反应的主要活性来源,研究该集料中的石英溶出及其在碱溶液中的行为特征,结果发现:石英颗粒尺寸和相应的硅溶出速度之间存在着一定的相关性,即:石英颗粒尺寸越小,其比表面积越大,同等条件下相应的硅溶出速度越大;石英颗粒的结构特征变化规律与杂砂岩试样本身的碱活性大小之间不存在相关性。集料中的铝主要来源于γ-Al2O3纳米相、黑云母和白云母,其对溶液中硅溶出的影响机理不同。集料中的铝溶出生成铝硅酸盐从而引起溶液中溶出硅含量的降低,砂浆或混凝土碱集料反应膨胀率的大小与溶液中所谓的"自由硅"含量有关,即"自由硅"含量越大,同等条件下的碱集料反应膨胀越大。这些相关性对于实际工程应用非常重要,由此可望建立评价杂砂岩碱活性敏感性的直接测试方法。研究还发现通过添加高铝粉可抑制碱集料反应产生的膨胀。