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钒电池用聚胺薄层复合膜研究

化学学报 2024年第1期82卷 16-25页

作者：滕祥国张良伟韩晓玉李郭威戴纪翠哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院应用化学系威海264209

钒电池(VRB)具有容量和功率相互独立、易于模块化、寿命长和安全性高等优点,因此特别适合作为大规模储能系统使用.隔膜是VRB的核心部件之一,对电池的综合性能和成本影响巨大.全氟磺酸膜如Nafion(杜邦)具有化学稳定性高、电导率高和机械... 详细信息

钒电池(VRB)具有容量和功率相互独立、易于模块化、寿命长和安全性高等优点,因此特别适合作为大规模储能系统使用.隔膜是VRB的核心部件之一,对电池的综合性能和成本影响巨大.全氟磺酸膜如Nafion(杜邦)具有化学稳定性高、电导率高和机械性能好等优点,因此是当前VRB中所广泛使用的商业化隔膜.然而,Nafion用于VRB时存在着钒离子渗透率高和成本高两大主要缺点,严重制约了VRB的商业化进程.薄层复合(TFC)膜具有皮层和支撑层易调控、制备简单和离子选择性高等特点,特别适合于在VRB中使用.但是传统的聚酰胺型TFC膜在VRB强酸电解液中存在潜在的水解和分解问题.为了制备VRB用高稳定性TFC膜,本工作以聚乙烯亚胺(PEI)和三聚氰氯(CC)作为两相单体,通过界面聚合法制备了不含酰胺基的聚胺型TFC膜并应用于VRB.在此基础上,对所制备复合膜进行了钒离子渗透率、单电池充放电性能、化学稳定性和长期循环稳定性等物化性能及电化学性能研究.结果表明:聚胺TFC膜(M_(T))的钒离子渗透系数为3.17×10^(-7) cm^(2)·min^(-1),远小于基膜M_(0) (30.89×10^(-7) cm^(2)·min^(-1))和商业N 115膜(Nafion 115,10.91×10^(-7) cm^(2)·min^(-1)).M_(T)膜在40 m A·cm^(-2)的电流密度下的能量效率(EE)高达86.2%,远高于M_(0) (74.9%)和N 115 (80.0%)膜.化学稳定性测试表明M_(T)膜的钒离子渗透系数损失率为4.42%,低于M_(0) (8.93%)和N 115 (4.86%).在80 m A·cm^(-2)的电流密度下100次充放电循环内,所制备TFC膜具有稳定的库仑效率、电压效率和能量效率.该TFC膜是理想的商业Nafion膜替代产品,在VRB中有良好的应用前景.

关键词：钒电池聚胺薄层复合膜界面聚合多孔膜

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聚丙烯用羧酸及其盐类成核剂研究

中国塑料 2024年第8期38卷 81-87页

作者：骆博飞徐琛邢晶凯王波张艳妮西安理工大学应用化学系西安710054

综述了聚丙烯(PP)成核剂的工作原理,同时,根据目前常见的羧酸及其盐类成核剂的分子结构进行了分类,并介绍了每种成核剂的改性效果。除此之外也提出了此类成核剂性能改善的方法,为后续羧酸盐类成核剂的研究发展提供了一些思路。

关键词：羧酸盐成核剂聚丙烯

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稳定界面助力石墨实现超长储钾性能

物理化学学报 2024年第2期40卷 85-86页

作者：许涛孙伟孔天赐周杰钱逸泰中国科学技术大学应用化学系合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026

石墨作为锂离子电池的商业阳极材料,由于其高丰度、低成本和低电位的优势,在K离子电池中也显示出了的巨大潜力。然而,K离子半径(0.138 nm)大于Li离子半径(0.076 nm),会造成的明显结构损伤导致明显的容量衰减和不稳定的循环寿命。在这里... 详细信息

石墨作为锂离子电池的商业阳极材料,由于其高丰度、低成本和低电位的优势,在K离子电池中也显示出了的巨大潜力。然而,K离子半径(0.138 nm)大于Li离子半径(0.076 nm),会造成的明显结构损伤导致明显的容量衰减和不稳定的循环寿命。在这里,我们用简单有效的微波方法通过石墨烯涂层设计了石墨阳极的稳定界面。微波还原可以在10 s内有效地去除氧化石墨烯的氧基,这一点得到了X射线光电子能谱(XPS)的证实。石墨烯涂层不仅可以缓冲石墨的体积膨胀以抑制结构崩溃,还可以加速电子传输以提高倍率性能。石墨烯涂层负极(GCG)在3000次循环后表现出262 m Ah·g^(-1)的超级循环稳定性。与石墨相比GCG的倍率性能也更加优异(500 m A·g^(-1)的电流密度下容量为161.2 m Ah·g^(-1))。相反,在相同的电流密度下,石墨的容量在150次循环后衰减到小于150m Ah·g^(-1)。进一步的电化学阻抗(EIS)和恒电流间歇滴定(GITT)测试表明,与石墨相比,GCG表现出更快的电导率和离子扩散。循环后的拉曼光谱、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图像验证了石墨烯作为缓冲界面有利于电极结构的完整性和固体电解质膜(SEI)的稳定性。这项工作为钾离子电池的大规模应用提供了新的希望。

关键词：钾离子电池负极石墨烯微波还原界面

融合磨粒特征和工艺参数的粗糙度智能预测研究

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机械工程学报 2024年第7期60卷 224-235页

作者：方从富李弘扬沈剑云吴贤华侨大学机电及自动化学院厦门361021

针对加工对象受磨削工具表面状态和工艺参数的综合影响而造成表面粗糙度难以有效准确预测问题,提出了融合磨粒特征和工艺参数的表面粗糙度智能预测方法。基于采集的金刚石磨粒图像,利用图像处理技术提取了工具表面的单位面积磨粒数、磨... 详细信息

针对加工对象受磨削工具表面状态和工艺参数的综合影响而造成表面粗糙度难以有效准确预测问题,提出了融合磨粒特征和工艺参数的表面粗糙度智能预测方法。基于采集的金刚石磨粒图像,利用图像处理技术提取了工具表面的单位面积磨粒数、磨粒分布均匀性和磨粒出刃高度三个关键特征信息,并评价了提取的特征信息的有效性。在此基础上,提出了融合磨粒特征和工艺参数的粗糙度智能预测算法,开展了YG8硬质合金铣磨加工实验,并将加工结果与预测结果进行对比。结果表明:提出的智能算法可以提高粗糙度预测的准确性和稳定性,其预测的准确率可达到95.6%,而基于传统工艺参数回归模型的准确率仅为86.3%,所提出的方法为粗糙度智能预测提供了参考。

关键词：磨粒加工图像处理特征信息智能算法粗糙度

含苯氧甲基、氯甲基的十元、十二元及十六元氮杂内酯化合物的合成及抑菌活性

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农药学学报 2024年

作者：王思敏宁磊张莉董燕红中国农业大学理学院应用化学系

大环内酯类化合物已被广泛应用于药物研发中，为了发现新型高活性抑菌化合物，以课题组之前研究的大环内酯化合物WLD、D16-19等为先导化合物，设计、合成一系列新型含苯氧甲基、氯甲基的十元、十二元及十六元氮杂内酯化合物C和E，并进... 详细信息

大环内酯类化合物已被广泛应用于药物研发中，为了发现新型高活性抑菌化合物，以课题组之前研究的大环内酯化合物WLD、D16-19等为先导化合物，设计、合成一系列新型含苯氧甲基、氯甲基的十元、十二元及十六元氮杂内酯化合物C和E，并进行离体抑真菌活性测定。结果表明：在50 mg/L 质量浓度下，大部分中间体C和化合物E对供试的5种病原真菌均有一定的抑菌活性，其中化合物C5和C6对马铃薯早疫病菌Alternaria solani的抑制率分别为88%和90%，化合物C6对小麦赤霉病菌Fusarium graminearum的抑制率为94%。对比化合物C和E对5种真菌的抑制率，加入氨基甲酸酯和脲结构片段对化合物活性没有明显的提高；十六元氮杂内酯C5、C6的抑菌活性高于十元、十二元氮杂内酯化合物C1～C4，化合物的主体结构氮杂内酯环对化合物的活性影响较大。化合物C5对马铃薯早疫病菌的EC50值为2.95 mg/L，与对照药剂吡唑醚菌酯活性相近，优于先导化合物D16-19对番茄早疫病菌Alternaria solani的活性(EC50值为4.76 mg/L)，表明在十六元氮杂内酯中加入苯氧甲基可提高化合物对早疫病菌的活性，化合物C5可作为新型抑菌活性先导化合物进一步研究。

关键词：苯氧甲基氯甲基氮杂内酯化合物合成抑菌活性

Fe促进的Pt@CeO_(2)催化剂用于CO_(2)加氢制C_(1)产品

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 62-67页

作者：王子健李雨鸥张玲玲汪啸宋术岩张洪杰中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 清华大学化学系北京100084

在Pt@CeO_(2)核壳纳米球表面引入过渡金属助剂,探究了不同过渡金属的引入对其CO_(2)加氢性能的影响.研究结果表明,Fe物种的引入对加氢性能的提升效果最佳,液体C_(1)产率达到6.34×10^(-2) mmol·g^(-1)_(cat.)·h^(-1).透射电子显微镜(T... 详细信息

在Pt@CeO_(2)核壳纳米球表面引入过渡金属助剂,探究了不同过渡金属的引入对其CO_(2)加氢性能的影响.研究结果表明,Fe物种的引入对加氢性能的提升效果最佳,液体C_(1)产率达到6.34×10^(-2) mmol·g^(-1)_(cat.)·h^(-1).透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、N_(2)吸附-脱附实验、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)和H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)等表征结果表明,Fe物种在Pt@CeO_(2)表面均匀分散,且Fe的存在降低了Pt物种的电荷密度,产生了更多的Pt^(2+)物种,提高了产物中甲醇的选择性.此外,Fe的存在还促进了更多氧空位(O_(v))的形成,进而促进了对CO_(2)的吸附及后续的加氢反应,提高了催化活性.

关键词： CO_(2)加氢 C_(1)产品核壳纳米球 Fe助剂

Pt/MCF催化剂上Ti的添加对典型VOCs完全氧化反应的影响

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浙江大学学报（理学版） 2024年第3期51卷 347-354,380页

作者：王超章圣伟毛建新周仁贤浙江大学化学系浙江杭州310028 浙江省应用化学重点实验室浙江杭州310028

在介孔二氧化硅泡沫(mesocellular silica foam,MCF)载体中用2种不同的方式添加钛(Ti)元素,分别得到PtxTi/MCF和Pt/yTi-MCF系列催化剂,研究了催化剂对于苯、正己烷和乙酸乙酯完全氧化反应的催化活性,详细考察了催化剂的制备方法,以及Ti... 详细信息

在介孔二氧化硅泡沫(mesocellular silica foam,MCF)载体中用2种不同的方式添加钛(Ti)元素,分别得到PtxTi/MCF和Pt/yTi-MCF系列催化剂,研究了催化剂对于苯、正己烷和乙酸乙酯完全氧化反应的催化活性,详细考察了催化剂的制备方法,以及Ti的添加量、焙烧温度对催化活性的影响。另外,用氮气等温吸脱附曲线、拉曼(Raman)光谱、小角和广角X射线衍射(XRD)分析等,表征部分载体及催化剂的结构及其物理化学性质。结果表明,将乙酰丙酮铂和乙酰丙酮钛混合,经浸渍、焙烧制备的Pt8Ti/MCF催化剂,对苯、正己烷,尤其是乙酸乙酯的完全氧化反应具有较好的催化活性和稳定性,且制备方法简单,有较好的应用前景。

关键词： TiO_(2) 介孔二氧化硅泡沫纳米Pt 催化完全氧化挥发性有机物

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宽光谱响应范围的氮化碳纳米片的制备及其光催化产氢性能研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 277-284页

作者：郭桂珍姚陈忠孙友谊辛德华吕宝华运城学院应用化学系山西运城044000 中北大学材料科学与工程学院山西太原030051

以块体氮化碳(CN)为前驱物,采用氧化剥离制备氧化型氮化碳纳米片(o-CN NSs),将o-CN NSs还原制得了还原型氮化碳纳米片(r-CN NSs)。o-CN NSs和r-CN NSs厚度均约2 nm,且都保留了纯CN的庚嗪环骨架结构;相比于o-CN NSs,r-CN NSs具有更小的... 详细信息

以块体氮化碳(CN)为前驱物,采用氧化剥离制备氧化型氮化碳纳米片(o-CN NSs),将o-CN NSs还原制得了还原型氮化碳纳米片(r-CN NSs)。o-CN NSs和r-CN NSs厚度均约2 nm,且都保留了纯CN的庚嗪环骨架结构;相比于o-CN NSs,r-CN NSs具有更小的禁带宽度(2.62 eV)、更宽的光响应范围(485 nm)和更高的产氢速率(1700μmol/(g·h));r-CN NSs的光催化产氢速率是CN的8.5倍、o-CN NSs的2.1倍。经过20 h的循环测试,r-CN NSs的光催化产氢速率没有衰减,具备良好的光催化稳定性。实验和理论分析表明,r-CN NSs是边缘基团为氨基的纳米片结构,氨基的引入改善了纳米片的结晶性,提高了电子和空穴的分离效率、拓宽了纳米片的光响应范围,从而导致光催化性能增强。

关键词：氮化碳纳米片光催化光响应范围产氢

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杂草对除草剂抗性机理研究进展

农药学学报 2024年第4期26卷 703-715页

作者：张玲玲徐凡李嘉文陈芷莹郑明奇中国农业大学理学院应用化学系北京100193

随着除草剂持续、广泛地使用,杂草的抗性不断增强,新的抗性机理不断被发现。本文总结了近10年来杂草在靶标抗性(target-site resistance,TSR)和非靶标抗性(non-target-site resistance,NTSR)机理方面的重要研究进展。TSR机理主要包括乙... 详细信息

随着除草剂持续、广泛地使用,杂草的抗性不断增强,新的抗性机理不断被发现。本文总结了近10年来杂草在靶标抗性(target-site resistance,TSR)和非靶标抗性(non-target-site resistance,NTSR)机理方面的重要研究进展。TSR机理主要包括乙酰乳酸合成酶、乙酰辅酶A羧化酶和5-烯醇丙酮酰莽酸-3-磷酸合酶等多个除草剂靶标酶上发生的新抗性突变,以及应对更强除草剂选择压力的靶标酶多位点突变和多靶标同工酶突变等。此外,本文也针对细胞色素P450(CYP81)酶、醛酮还原酶和ABC转运蛋白(EcABCC8)等NTSR机理在对草甘膦抗性中的作用进行了详细描述。本文不仅有助于全面、深入理解杂草抗性分子机理和抗性进化规律,在科学使用除草剂和创制新作用机理的除草剂等方面也具有一定的启示作用。

关键词：杂草除草剂靶标抗性非靶标抗性抗性突变细胞色素P450

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