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ZnCoO-ZnO@C@CoS核壳复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

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无机材料学报 2024年

作者：杨恩东李宝乐张珂谭鲁娄永兵南通江海储能技术有限公司东南大学化学化工学院

超级电容器以其高功率性能、稳定的循环性能和优良的安全性等独特优势，作为储能器件在新能源汽车和移动电子设备等方面极具前景。然而，其能量密度相对较低，限制了实际应用。为提升电化学活性，本研究通过简便的溶剂热法、煅烧处理和... 详细信息

超级电容器以其高功率性能、稳定的循环性能和优良的安全性等独特优势，作为储能器件在新能源汽车和移动电子设备等方面极具前景。然而，其能量密度相对较低，限制了实际应用。为提升电化学活性，本研究通过简便的溶剂热法、煅烧处理和电沉积反应，在碳材料包覆的ZnCo2O4-ZnO微球上沉积了CoS纳米片(ZCO-ZO@C@CoS)。碳层不仅可以促进电子传输，增强导电性，还提升了结构的稳定性；CoS纳米片之间形成的开放网络空间促进了离子快速传输。此外，CoS纳米片具备丰富的电活性位点，实现了快速可逆的氧化还原反应；核壳结构内部的纳米线、碳层和外层纳米片共同作用，有效提升了整体电化学性能。因此，ZCO-ZO@C@CoS在1.5 A·g-1时比电容达到1944 F·g-1(972 C·g-1)的，20 A·g-1高电流密度下循环10000次后比容量保持率为75%的。由ZCO-ZO@C@CoS(正极)和活性炭(负极)组成的非对称超级电容器器件也表现出优异的比电容、高的倍率性能和优异的循环稳定性，显示出良好的应用前景。

关键词：非对称超级电容器过渡金属硫化物硫化钴纳米片分级核壳结构

生物质负载ZIF-67衍生复合材料催化过硫酸盐降解双酚A

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环境化学 2022年第11期41卷 3789-3798页

作者：欧昌进袁素涓吴雨薇秦娟石健廖志鹏南通大学化学化工学院南通智能与新能源材料及器件重点实验室南通226019

过硫酸盐(PMS)高级氧化法在降解新型有机微污染物中展现出独特的性能优势.本实验以生物质狗尾草原位负载ZIF-67为前驱体,高温热解制备了复合材料,并开展了其催化过硫酸盐降解微污染物双酚A(BPA)的性能研究.研究表明,ZIF-67均匀地负载于... 详细信息

过硫酸盐(PMS)高级氧化法在降解新型有机微污染物中展现出独特的性能优势.本实验以生物质狗尾草原位负载ZIF-67为前驱体,高温热解制备了复合材料,并开展了其催化过硫酸盐降解微污染物双酚A(BPA)的性能研究.研究表明,ZIF-67均匀地负载于生物质狗尾草表面.分析优化了复合催化材料的负载量,并考察了降解实验参数如复合催化材料投加量、PMS投加量和反应溶液pH等对BPA去除率的影响.在本实验条件下,当复合催化材料投加量为0.1 g·L^(−1)、PMS投加量为0.14 g·L^(−1)、反应pH 8.03时,对20 g·L^(−1)BPA的降解效果最优,去除率高达98.65%.本研究为催化PMS降解水中有机微污染物的高性能催化材料提供了新的设计策略.

关键词：生物质金属有机框架过硫酸盐微污染物高级氧化双酚A.

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液晶电解质在锂离子电池中的研究进展

化工新型材料 2024年第S1期52卷 97-101页

作者：张永明孙一田郎婷婷苗宗成西京学院电子信息学院西安市先进光电子材料与能源转化器件重点实验室西安710123 西北工业大学光电与智能研究院西安710072

液晶电解质作为新型电解质材料,具有高离子导电性、优异的力学性能和热稳定性等优点,成为近年来锂离子电池领域研究的热点之一。液晶电解质可以通过自组装形成柱状相、近晶相或双连续立方相等结构,为锂离子的传输提供高效的离子传输通... 详细信息

液晶电解质作为新型电解质材料,具有高离子导电性、优异的力学性能和热稳定性等优点,成为近年来锂离子电池领域研究的热点之一。液晶电解质可以通过自组装形成柱状相、近晶相或双连续立方相等结构,为锂离子的传输提供高效的离子传输通道。综述了液晶电解质在锂离子电池中的应用及研究进展,主要包括液晶电解质的基本概念和在锂离子电池中的研究进展,主要从离子电导率、电化学稳定性和充放电循环这3个方面来叙述。最后,对液晶电解质在锂离子电池领域未来的发展进行了展望。

关键词：液晶电解质锂离子电池离子电导率电化学稳定性充放电循环

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钙铝黄长石陶粒改性及处理含锰废水效能

环境工程 2022年第8期40卷 47-54页

作者：秦娟杨尚文鲍雨晴吴妤婕蔡琳文倩南通大学化学化工学院南通市智能与新能源材料及器件重点实验室江苏南通226019

以工业固体废弃物造纸白泥和粉煤灰为原料,通过煅烧制备钙铝黄长石陶粒,再经NaOH溶液水热反应法改性,用于含锰废水的吸附处理。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对改性前后的陶粒进行表征,探讨陶粒水热改性机制。检测不... 详细信息

以工业固体废弃物造纸白泥和粉煤灰为原料,通过煅烧制备钙铝黄长石陶粒,再经NaOH溶液水热反应法改性,用于含锰废水的吸附处理。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对改性前后的陶粒进行表征,探讨陶粒水热改性机制。检测不同NaOH溶液浓度以及水热反应温度改性后陶粒的静态吸附除锰效能,并与改性前陶粒对比,确定最佳水热改性条件,并探索改性陶粒吸附除锰机理。结果表明:改性后陶粒的主矿物相仍为钙铝黄长石,但部分Ca元素被活化,生成新物相Ca(OH)_(2),提高了陶粒本身碱性,继而使锰去除率显著提高,吸附平衡时间明显缩短。4,3 mol/L的NaOH溶液浓度以及160℃的水热温度分别为2种陶粒的最佳改性条件;改性后陶粒除锰可以在10~15 min内达到吸附平衡,锰去除率接近100%。吸附过程中,Mn^(2+)与OH~-生成白色Mn(OH)_(2)沉淀,然后被氧化为黑褐色的MnO(OH)_(2),最终被陶粒表面均匀吸附,实现了固体废弃物资源化利用,达到以废治废的目的。

关键词：钙铝黄长石水热改性 NaOH浓度温度除锰

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碳点杂化水凝胶的制备及应用

化工进展 2024年

作者：王向鹏郑云香张春晓陈春茂山东省高校碳中和绿色能源技术工程研究中心中国石油大学(北京)化学工程与环境学院山东石油化工学院化学工程学院

碳点杂化水凝胶是以碳点和辅助物质为基础，形成具有各组分综合性能的凝胶材料。将碳点嵌入水凝胶中不仅可以解决其聚集引起的荧光猝灭效应，还可以提升水凝胶的性能并赋予其更丰富的特性。目前有关碳点的结构特性，碳点杂化水凝胶的性... 详细信息

碳点杂化水凝胶是以碳点和辅助物质为基础，形成具有各组分综合性能的凝胶材料。将碳点嵌入水凝胶中不仅可以解决其聚集引起的荧光猝灭效应，还可以提升水凝胶的性能并赋予其更丰富的特性。目前有关碳点的结构特性，碳点杂化水凝胶的性能增强机制、应用领域及存在的问题缺少详细的综述。因此，本文介绍了碳点的结构特性及常见的表面修饰技术，简述了碳点杂化水凝胶的制备方法，重点分析了碳点对水凝胶的性能增强机制，全面总结了碳点杂化水凝胶在废水处理、仿生智能器件等领域的应用并提出了其在不同领域应用时的研究趋势，指出面临广阔的复合水凝胶材料设计空间，应优先采用计算模拟和理论预测，再进行实验验证的新材料研发策略，进一步提升碳点杂化水凝胶的应用价值。

关键词：碳点水凝胶杂化荧光聚合机械性能

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稀土–钴单分子磁体的研究进展

物理化学进展 2023年第3期12卷 187-204页

作者：郑祺王金南通大学化学化工学院江苏南通南通市智能与新能源材料及器件重点实验室江苏南通

稀土–过渡单分子磁体材料不仅磁性能优越,而且稀土和过渡金属具有良好的光、电、催化等性质,使其在高密度信息存储、量子计算以及多功能磁分子材料合成方面具有广阔的应用前景。钴离子具有较大的磁各向异性,是构筑单分子磁体的重要金... 详细信息

稀土–过渡单分子磁体材料不仅磁性能优越,而且稀土和过渡金属具有良好的光、电、催化等性质,使其在高密度信息存储、量子计算以及多功能磁分子材料合成方面具有广阔的应用前景。钴离子具有较大的磁各向异性,是构筑单分子磁体的重要金属离子。因此,本文介绍了近年来典型的稀土–钴单分子磁体的研究进展。

关键词：稀土–钴单分子磁体结构磁性

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超薄纳米复合膜在脱盐中的进展研究

物理化学进展 2023年第4期12卷 254-268页

作者：欧昌进吴雨薇倪家豪高童庆袁素涓秦娟石健廖志鹏南通大学化学化工学院南通智能与新能源材料及器件重点实验室江苏南通

聚酰胺基反渗透、纳滤和正渗透超薄复合膜已广泛应用于含盐水体如海水和苦咸水的处理中。通过将功能性纳米材料作为填料引入复合膜聚酰胺(PA)选择层制备超薄纳米复合(TFN)膜,能够显著提高膜的本征分离性能。从本质上而言,TFN膜的性能主... 详细信息

聚酰胺基反渗透、纳滤和正渗透超薄复合膜已广泛应用于含盐水体如海水和苦咸水的处理中。通过将功能性纳米材料作为填料引入复合膜聚酰胺(PA)选择层制备超薄纳米复合(TFN)膜,能够显著提高膜的本征分离性能。从本质上而言,TFN膜的性能主要取决于纳米填料的组成和结构。目前,随着纳米科学的飞速发展,各种功能性纳米材料应运而生且已被作为填料引入复合膜的PA选择层。本文综述了近年来TFN膜在脱盐领域的研究进展,分析梳理了纳米填料的组成和结构,并研究了其对复合膜结构和脱盐性能的影响。在此基础上,归纳了目前TFN膜中存在的主要问题,并为TFN膜未来潜在的发展方向提出了建议。

关键词：超薄纳米复合膜脱盐纳米填料结构组成

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分子基磁致冷材料的研究进展

纳米技术 2022年第4期12卷 270-282页

作者：高玉佳胡延强南通大学化学化工学院江苏南通南通智能与新能源材料及器件重点实验室江苏南通

分子基磁致冷材料因其在信息存储、量子计算、磁热转换等领域的优良前景受到了广泛关注。分子基磁致冷磁性材料可以实现尺寸小到分子水平的低维磁结构,并且具有性质上的单分散性以及化学可修饰性,这也为理论研究提供了重要模型。因此,... 详细信息

分子基磁致冷材料因其在信息存储、量子计算、磁热转换等领域的优良前景受到了广泛关注。分子基磁致冷磁性材料可以实现尺寸小到分子水平的低维磁结构,并且具有性质上的单分散性以及化学可修饰性,这也为理论研究提供了重要模型。因此,本论文从分子基磁致冷材料的基础理论和设计策略出发,将其分为过渡,稀土,以及稀土–过渡混金属三类,分别介绍近年来该材料在结构与性能方面取得的最新进展。

关键词：磁致冷材料过渡金属稀土金属过渡–稀土混金属磁熵

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基于席夫碱配体的多核稀土配合物的研究进展

物理化学进展 2023年第4期12卷 317-331页

作者：孙程远王金南通大学化学化工学院江苏南通南通智能与新能源材料重点实验室江苏南通

稀土配位化合物在单分子磁体、磁致冷领域具有巨大的应用前景。席夫碱配体具有优良的配位能力,是构筑稀土配合物的理想配体。席夫碱配体构筑的多核稀土配合物因其优异的磁学性质引起了功能配位化学等领域众多研究者的关注。本文介绍了... 详细信息

稀土配位化合物在单分子磁体、磁致冷领域具有巨大的应用前景。席夫碱配体具有优良的配位能力,是构筑稀土配合物的理想配体。席夫碱配体构筑的多核稀土配合物因其优异的磁学性质引起了功能配位化学等领域众多研究者的关注。本文介绍了近年来由席夫碱配体构筑的多核稀土配位化合物在磁性方面取得的最新进展。

关键词：席夫碱配体稀土配位化合物磁弛豫磁致冷