低铂燃料电池氧还原催化剂的制备技术研究进展

低铂燃料电池催化剂铂载量低,在具有较高活性的同时能够极大地降低燃料电池的成本,因此,开发低铂燃料电池催化剂一直是燃料电池催化剂的重要研究方向。本文综述了低铂燃料电池催化剂的最新研究进展,对低铂燃料电池催化剂进行了分类,包含Pt基合金结构催化剂、Pt基核壳结构催化剂、Pt单原子层结构催化剂和Pt单原子催化剂等;详细介绍了几种低铂燃料电池催化剂的制备方法,主要包括有机溶胶法、电化学还原沉积法、气相沉积法、原子层沉积法、离子液体法、微波法,并对各自的优缺点进行了总结;重点强调了核壳结构电催化剂的制备方法,包括两步有机溶胶法、脉冲电沉积法、表面去合金化法、欠电位沉积法以及中空构型核壳结构催化剂的制备。最后指出可控制备具有高活性和高稳定性的低铂核壳结构催化剂是质子交换膜燃料电池实现商业化的重要研究方向。

动力锂电池石墨系负极极片干燥特性研究

极片干燥是动力电池制造环节最复杂、能耗最大的单元操作之一。对其物质及能量输运的研究可以有效提高干燥设备效率,降低厂家的生产成本。以石墨体系为负极极片材料,探究了恒温干燥和热风对流干燥中不同温度和厚度对极片干燥的影响。结果表明:热风对流干燥中同一厚度的极片干燥温度越高,则干燥时间越短;同一温度下极片厚度越薄,干燥时间越短。当热风干燥温度为80~85℃时,干燥效率较高,且极片与箔材粘结良好。静态干燥实验中温度和厚度对极片干燥的影响规律与热风干燥规律基本一致。

单晶型锂电池三元正极材料NCM613的制备研究

以NiSO_(4)·6H_(2)O为镍源、CoSO_(4)·7H_(2)O为钴源、MnSO_(4)·H_(2)O为锰源、Na_(2)CO_(3)和NH4HCO3为沉淀剂,采用共沉淀方法制备了NCM(LiNi0.6Co0.1Mn0.3O_(2))三元正极材料。研究了不同的煅烧温度、不同相对分子质量的分散剂以及不同含量的分散剂对镍、钴、锰三元正极材料NCM613的影响。通过TG-DSC热分析仪、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析了正极材料NCM613的结构。结果表明:当聚乙二醇的相对分子质量为1000、含量为7.5 g时,前驱体的颗粒粒径为纳米级。当煅烧温度为850℃、升温速率为10℃·min^(-1)时,获得结晶度较好的锂离子电池三元正极材料NCM613。

TiO_2掺杂钕-氰酸酯树脂基复合材料的制备及性能研究

运用多步接枝工艺,实现了掺杂Ti O2粒子(M系列)的表面改性,制备出系列M粒子-氰酸酯树脂(CE)复合材料。研究了复合材料的摩擦力学性能及洛氏硬度的变化。结果表明,加入少许M系列粒子(质量分数<4%)后,可以使得氰酸酯树脂(CE)的摩擦力学性能得到改善。当复合材料中M-2粒子的含量为3wt%时,摩擦系数下降36%,摩擦消耗下降约60%,增强了复合材料的耐磨性;当M-2粒子的含量为4wt%时,复合体系洛氏硬度提高了10.4%。

新型杯[4]芳烃四胆固醇衍生物的合成

杯[4]芳烃和氯乙酸乙酯在碱性条件下反应制得杯[4]芳烃四乙酸乙酯(b); b经肼解反应制得杯[4]芳烃四乙酰肼(c),再与胆固醇氯甲酸脂反应合成了以肼片段为连接臂的杯[4]芳烃四胆固醇衍生物(d),其结构经~1H NMR,IR,MS和元素分析表征。

SO_2F_2与H自由基反应机理研究

用密度泛函B3PW91/6-311++g(d,p)方法研究了SO_2F_2与H自由基的反应机理,对反应势能面上的各驻点的几何构型进行了全参数优化,过渡态的真实性通过振动分析和内禀反应坐标(IRC)分析的结果得到了证实。用双水平CCSD(T)/6-311++g(d,p)//B3PW91/6-311++g(d,p)获得了SO_2F_2+H反应势能剖面图,并用传统过渡态理论计算了最佳反应通道的决速步的反应速率常数。结果表明,SO_2F_2+H可经过加成-消去或直接抽提机理生成两种裂解产物P1(SO_2F+HF)和P2(SF_2O+OH),其中通道SO_2F_2+H→TS1→IM1→TS4→P1和SO_2F_2+H→TS3→CP1→P1决速步的势垒分别为89.5和91.3 kJ·mol^(-1),势垒相差仅1.8 kJ·mol^(-1),为标题反应的两个竞争反应,且高温有利于直接抽提反应的发生。SO_2F_2分子中的O原子不可能通过抽提反应直接提取。

反应精馏合成乙酸正丁酯工艺的研究

采用自制的精馏塔填料D5mm×5mm圆柱形活性炭负载磷钨酸作为催化剂,装填到D=30mm反应精馏塔中,然后将乙酸、正丁醇连续加入到反应精馏塔内,实现了乙酸、正丁醇的酯化反应和乙酸正丁醇的精馏分离。实验考查了酸醇比、进料位置和塔顶回流比的影响参数。在优化条件下,塔底釜液w(乙酸正丁酯)可达到96.42%。

苯酚与NO_3自由基气相加成反应机理的研究

用M06-2X/6-311G(d,p)优化了苯酚与NO_3自由基加成反应的所有物种构型,并进行了简谐振动频率分析,用G3(MP2)//M06-2X/6-311G(d,p)双级别理论建立了精确势能面。用标准统计热力学方法计算的热力学数据表明反应属放热反应,用微正则过渡态理论计算的298K时的反应速率常数为8.0×10-13 cm^3·mol^(-1)·s^(-1),与实验值3.8×10-12 cm^3·mol^(-1)·s^(-1)符合得较好。

半互穿网络淀粉水凝胶的制备及溶胀性研究

以玉米淀粉和丙烯酸为主要原料,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用新型两步水溶液聚合法合成聚丙烯酸/玉米淀粉半互穿网络水凝胶,并对凝胶的结构和研究淀粉的用量、pH值对水凝胶溶胀性能的影响。研究表明:水凝胶具优越的溶胀性、pH敏感性和膨胀可逆性,使其可以应用于很多领域。

无规共聚物P(AA-co-BA)的制备及表面活性研究

研究无规共聚物P(AA-co-BA)作为高分子表面活性剂的可行性。以丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,采用自由基溶液聚合法成功制备了5种投料比的无规共聚物P(AA-co-BA),其热稳定性良好。研究比较了表面张力法和电导法对该聚合物临界胶束浓度(cmc)的测试,结果表明,两种方法在测试聚合物cmc时结果一致,电导法虽简便,但表面张力法更适合进行物质的表面活性研究。当单体投料比m(BA)∶m(AA)=1∶10~1∶5时,聚合物的cmc为0.6~0.9 g/L,对应的表面张力为44.8~49.5 mN/m,这表明适当投料比的无规共聚物P(AA-co-BA)可以作为高分子表面活性剂。

蝴蝶荚蒾花中总黄酮提取工艺研究

以蝴蝶荚蒾花为试验材料,研究蝴蝶荚蒾花中总黄酮类色素的提取工艺。通过单因素试验和正交试验,研究不同固液比、乙醇浓度、提取温度和提取时间对黄酮提取率的影响。试验结果表明:最佳提取工艺参数为固液比1∶25(g/mL)、乙醇浓度40%、提取温度60℃、时间10 min。在此条件下,蝴蝶荚蒾花总黄酮的提取率为9.23%。

基于电导率变化的食用油掺假识别研究

采用电导率法测定了菜籽油、玉米油和花生油的萃取水相电导率,并进行了花生油掺假模拟实验,同时将电导率值作为信息数据进行了食用花生油的模式识别研究。研究结果表明花生油水相电导率为(15.41±0.17)μS/cm,菜籽油水相电导率为(18.93±0.13)μS/cm,玉米油水相电导率为(9.45±0.09)μS/cm;在花生油中掺入不同比例菜籽油和大豆油后其电导率发生变化,其中的花生油含量与其电导率之间具有良好的拟合关系,所建食用油不同比例互掺模型在一定程度上能实现食用油的定量分析,将电导率值作为特征信息数据用于食用油掺假模式识别研究具有较好的预测识别能力。

锂电池极片涂布热风干燥技术研究进展

极片干燥是动力电池制造环节最复杂、能耗最大的单元操作之一,对其物质及能量输运的研究可以有效提高干燥设备效率,降低厂家的生产成本。介绍了动力电池极片干燥基本过程,对比了不同干燥方法以及影响因素,重点分析了热风干燥过程对极片涂布及后续性能的影响,对于降低生产成本、提升电池容量及安全一致性具有重要意义。

纳米ZrO2应用研究进展

纳米ZrO2因其特殊的理化性能被广泛应用于材料、医学等多个领域。综述了ZrO2在催化治污、药物载体、高性能材料和氧传感器等领域的应用研究进展;展望了纳米二氧化锆的发展前景,开发性能优异、应用范围广泛的复合型纳米ZrO2材料及其高效生产工艺有助于进一步拓展其应用前景和商业化推广。

锂电池磷酸铁锂系正极极片干燥特性研究

极片干燥是动力电池制造环节最复杂、能耗最大的单元操作之一。对其物质及能量输运的研究,可以有效提高干燥设备效率,降低厂家的生产成本。以磷酸铁锂体系为正极极片材料,探究了恒温干燥和热风对流干燥中不同温度和厚度对极片干燥的影响。研究结果表明,恒温干燥实验中同一厚度的极片温度越高,干燥的时间越短。同一温度下极片厚度越薄,干燥的时间越短。当热风干燥温度为105~110℃时,干燥效率较高,且获得极片不易脱落。热风对流干燥实验中温度和厚度对极片干燥的影响规律与恒温干燥实验基本一致。

物理化学中几个动力学公式积分求解过程研究

通过对物理化学动力学部分几个复杂公式的微积分过程的探讨,激发学生自己动手推导公式的兴趣,调动学生学习积极性,从而达到提升物理化学课程的教学质量和教学效果。

Fe_(3)O_(4)@氧化石墨烯复合材料的吸附性能

通过水热法制备出Fe_(3)O_(4)@氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,作为吸附剂对污水中的Cr(Ⅵ)离子进行吸附。结果表明,在t=25℃、m(吸附剂)=10 mg、初始ρ[Cr(Ⅵ)]=20 mg/L条件下,纳米Fe_(3)O_(4)@GO复合材料对溶液中Cr(Ⅵ)离子的最大吸附量为94.79 mg/g,去除率为94.79%。对纳米Fe_(3)O_(4)@GO复合材料进行了5次循环吸附实验,第5次吸附率为初次的97.26%。

工业污水处理技术及前景

从国内外工业污水处理的发展历程和发展背景出发,指出了工业污水处理的紧迫性和重要性。介绍了我国工业污水处理的现状,分别就工业废水预处理的工艺和原理、工业废水生化处理的工艺和原理做了深入地阐述。最后提出了工业污水处理中所存在的问题,并给出了相应的解决措施。

工业污水处理技术及前景

从国内外工业污水处理的发展历程和发展背景出发,指出了工业污水处理的紧迫性和重要性。介绍了我国工业污水处理的现状,分别就工业废水预处理的工艺和原理、工业废水生化处理的工艺和原理做了深入地阐述。最后提出了工业污水处理中所存在的问题,并给出了相应的解决措施。

农作物秸秆纤维素含量的测定与分析

为了实现对农作物秸秆资源充分有效利用,研究植物纤维素的预处理和测定方法。以渭南市几种常见农作物秸秆为材料,通过硝酸—乙醇法分析秸秆碱处理前后其纤维素含量变化。结果表明,农作物秸秆的纤维素含量为:玉米秸秆>棉花秸秆>小麦秸秆;用碱处理后,3种农作物秸秆的纤维素含量都有不同程度增高,其增长率为:小麦秸秆>玉米秸秆>棉花秸秆;碱处理前后玉米秸秆的纤维素含量始终最高。一种较为理想的秸秆预处理方式是碱煮处理,处理条件为:10%(wt)的Na OH水溶液与秸秆以12∶1(wt)的比例混合,95℃下碱煮2 h。这些方法可以指导农作物秸秆组分的有效分离和高值化利用。