纳米TiO2对染料敏化纳米薄膜太阳电池的影响

在染料敏化纳米薄膜太阳电池中,纳米TiO₂ 是重要的组成物质之一.用溶胶 凝胶法制备纳米TiO₂的过程中,为了控制纳米TiO₂ 的大小及晶型采用了一系列方法.主要介绍热处理方法及实验结果.随着热处理温度的升高,纳米TiO₂ 的晶粒度随着长大.而且当水解pH～1,热处理温度达到 2 70℃时就已经有 43 %的金红石相纳米TiO₂出现.通过计算发现,其中金红石相纳米TiO₂ 比锐钛矿相纳米TiO₂ 的晶粒度大得多.将制备的纳米TiO₂ 应用于染料电池,通过太阳电池的测试实验证实,合适的热处理温度可得到较好的光电转换效率     

纳米ZnO在染料敏化薄膜太阳电池中的应用

尝试使用溶胶凝胶法制备的纳米ZnO作为光阳极制作染料敏化薄膜太阳电池,并讨论了电池的性能,与染料敏化纳米TiO₂薄膜太阳电池作了比较,探寻利用纳米ZnO薄膜半导体材料作为光阳极的可行性。     

磁性纳米Fe3O4的制备与表征

在空气环境下,用化学共沉淀法制备了磁性Fe3O4纳米粒子.探讨了磁性Fe3O4纳米粒子的最佳制备条件;对样品进行了XRD、IR、VSM等表征.样品表征表明,在最佳制备条件下所制备的Fe3O4磁性纳米粒子为反立方的尖晶石型,粒径约为20nm,饱和磁化强度在61.Oe-mu/g以上,具有超顺磁性.     

LBlock的中间相遇攻击

基于LBlock算法的轮函数结构,给出16轮和17轮的LBlock分组密码算法的中间相遇攻击方法.攻击16轮LBlock算法所需的数据量约为2³²,计算量约为2^44.5次16轮加密;攻击17轮LBlock算法所需的数据量约为2³²,计算量约为2^55.5次17轮加密.攻击结果表明,17轮的轮LBlock算法对中间相遇攻击是不免疫的.     

具有规则阵列结构的阳极氧化铝模板的制备

用两步阳极过程,分别在硫酸和草酸体系中制备出了纳米孔阵列氧化铝模板.从对其表面进行AFM和SEM表征的结果看,所制备的氧化铝模板微孔排列整齐,局部高度有序.     

纳米TiO2分散液的制备及其光催化性能

利用沉淀-溶剂热联用方法,制备粒径约为30nm的TiO₂材料,作为光催化分散液的光催化剂。采用X射线粉末衍射（XRD）、电镜（透射TEM、扫描SEM）、拉曼、红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对纳米TiO₂的晶型、形貌、结构与表面特性进行表征。制备的TiO₂为粒度均匀、分散良好的锐钛矿型纳米TiO₂。在不做任何修饰的情况下,将纳米TiO₂置于水中,通过超声得到分散均匀、稳定性好的纳米TiO₂水性分散液,室温静置180d后仍保持澄清透明,无沉淀析出。180d后,该分散液对有机污染物罗丹明B的降解仍旧表现出优异的光催化活性,光照15min后罗丹明B明显褪色,30min完全降解,无活性损失。将该分散液喷涂在铝板基底上,表现出良好的自清洁能力。本文提供了一种可规模化生产、成本低、过程易控的纳米光催化分散液制备思路。     

Ce^3＋在Pt／nanoTiO2-CNT电极上的电催化氧化

以电合成前驱体Ti(OEt)4直接水解法和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-碳纳米管复合膜载Pt(Pt/nanoTiO2-CNT)复合电极.透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)测试表明.锐钛矿型纳米TiO2粒子和Pt纳米粒子(粒径约8 nm)均匀地分散在碳纳米管表面.通过循环伏安法研究Pt/nanoTiO2-CNT电极对Ce3+的电催化性能,Ce3+氧化蜂电位约为1.27V(vs.SCE),比Pt/nanoTiO2电极负移30mV,峰电流约高45 mA·cm-2.     

CMC聚合物对重金属离子的吸附性能

通过正交试验得出制备羧甲基纤维素(CMC)聚合物的最佳工艺条件:丙烯酸(AA)/羧甲基纤维素=10,引发剂(硫酸铵)和交联剂(N,N'-亚甲基双丙烯酰胺)用量分别为单体的0.0014倍和0.0015倍.吸胀平衡后,将CMC聚合物在400~450℃下完全灰化16h,消解并用火焰原子吸收法测定聚合物对Zn²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Ni²⁺和Mn²⁺的吸附性能.结果表明,CMC聚合物对重金属离子具有一定的吸附能力,其吸附量随着溶液pH值和重金属离子质量浓度的增加而增大,当pH为9时达到最大;并且CMC聚合物对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附量要大于其他金属离子.     

两种不同纳米金修饰方法制备的Au/CeO2复合物的抗氧化性能

以水热法制备的CeO₂纳米棒为载体,分别采用溶胶法和沉积法对其进行纳米金修饰,得到两种不同纳米金修饰方法制备的Au/CeO₂复合物。在MV-Fenton体系中用紫外分光光度法对两种Au/CeO₂复合物的抗氧化性能进行研究。结果表明：溶胶法制备的Au/CeO₂（S-Au/CeO₂）比沉积法制备的Au/CeO₂（D-Au/CeO₂）展现出更好的抗氧化性能。进一步研究表明：沉积法制备过程可能破坏了CeO₂的表面结构,导致其抗氧化性能降低;另外,溶胶法负载的AuNPs和CeO₂之间的电子传递也使其抗氧化性能增强。     

新型含氮、硫、氧配体及其超分子化合物的设计合成

以结构化学指导新型金属-有机纳米器件的合理合成和物理性能研究,探索它们的自组装规律,共设计合成了12个含N、S及COO^-基团的具有不同对称性和立体选择性的新颖大骨架多官能团柔性配体,以及由它们与金属离子自组装合成了18个新型金属-有机纳米笼、纳米管和配位聚合物,开辟了一条合成金属-有机纳米器件的新途经.其中,一个具有Oh对称的金属纳米笼,笼内体积超过1000 A³,可以同时容纳多种离子和小分子,是目前已测定单晶结构的金属纳米笼中容量最大的一个.而用金属离子把纳米管串联成的金属-有机纳米管则是国际上首例报道的结构有序无机-有机纳米管阵列;并创新性的采用低温溶剂热法合成了一个新颖的具有半导体和顺磁性质的Ni-巯基嘧啶二维层状聚合物和两个二维折叠格子状化合物;另外,用巯基嘧啶作为难溶盐CuCN的溶解模板,得到了国际上首例六角形CuCN大环化合物和另外一个新颖的类石墨层状CuCN化合物.过渡金属与多官能团配体通过配位键来驱动和引导自组装,形成具有均一尺寸和特定形状的金属-有机纳米器件,是当今化学与材料领域研究的前沿之一.而通过设计合成具有特定对称性和立体选择性的有机配体,并把它们与金属离子自组装形成具有纳米尺寸和特殊功能的纳米球和纳米管,更是在纳米科技、化学催化、分子吸附和光电磁等领域具有重要的科学意义和应用前景.     

高效毛细管电泳法研究β-淀粉样蛋白与金属离子的相互作用

β-淀粉样蛋白(Aβ)的聚集及纤维生成与阿尔茨海默病(AD)存在密切的关系,大量证据表明,老年斑中含有高浓度的过渡金属离子如Zn²⁺、Cu²⁺和Fe³⁺. 本文采用高效毛细管电泳法(HPCE-UV)研究金属离子与Aβ16以及Aβ28的相互作用. 研究表明,Zn²⁺、Cu²⁺和Fe³⁺都可以与Aβ发生相互作用,但Cu²⁺可以诱导Aβ16的聚集生成低聚体而Zn²⁺不能. Zn²⁺和Fe³⁺都可以诱导Aβ28生成低聚体,但聚集的速率不同.     

圆明园琉璃瓦片状云母氧化铁的形成机理

使用光学显微镜、EDXRF、SEM、XPS和XRD对圆明园出土的部分黄色琉璃瓦釉黄中泛红现象进行分析,以研究琉璃瓦的变色机理。分析表明：琉璃瓦的釉层属于一种铅硅系玻璃,釉层呈现黄中泛红现象是由于红色区域和黄色区域中Fe存在形式不同所致,釉层红色区域中Fe主要是以α-Fe₂O₃晶体形式存在,黄色区域中Fe是以Fe³⁺与Fe²⁺的形式存在。这种现象产生的本质是由于黄色区域中的Fe²⁺在高温条件下被O₂氧化为Fe³⁺,然而高温导致釉层流失,进而导致釉层中的Fe³⁺析出富聚为六角片状的α-Fe₂O₃晶体颗粒所致。α-Fe₂O₃显红色又被称为云母氧化铁红,是非常重要的防锈防腐涂料以及珠光颜料。     

两种灌溉系统对宁夏葡萄园土壤氧化亚氮排放的影响

在宁夏回族自治区的葡萄种植园中,现多采用沟灌结合冲施肥的灌溉方法,部分种植园已施行滴灌结合随水施肥的灌溉方法.为探讨沟灌-冲施肥系统和滴灌-随水施肥系统对宁夏葡萄园土壤氧化亚氮(N₂O)排放的影响,应用静态箱-气象色谱技术对该问题展开研究.结果表明:在2012年和2013年葡萄生长季中,较之于沟灌系统,滴灌系统可分别减少N₂O年均排放量(18.24±2.79)kg/(hm^-2 ·a^-1)和(3.37±0.37)kg/(hm^-2 ·a^-1),约占沟灌系统排放量的61.1%和78.9%.在此基础之上计算排放系数,可估算出应用滴灌系统替换宁夏现有葡萄园中全部沟灌系统后,N₂O减排总量分别约为2012年的704 264~770 756 kg和2013年的215 550~223 920 kg.可见,滴灌系统可以有效减少土壤N₂O的排放损失,是一种更具N₂O减排潜力的灌溉方式.     

降雨季节高山森林溪流水体中溶解碳的含量与输出特征

溶解碳随森林溪流水体流动的过程是生态系统碳源汇过程的重要内容。为了解溪流水体溶解碳输出的潜在能力,以青藏高原东缘典型高山森林为研究对象,于2015年7月溪流径流量最大的降雨季节,在集水区4.31 km²的范围内,调查所有15条溪流水体中溶解碳的输出特征。结果表明,单位集水区面积溶解碳的最大年输出速率为12.99×10³ kg·km^-2。高山森林溪流水体中全碳、无机碳和有机碳的单位集水区面积的输出速率分别为3.56×10^-2、2.12×10^-2和1.43×10^-2 g·m^-2·d^-1;全碳、无机碳和有机碳的单位溪流面积的输出速率分别为2.01×10³、1.20×10³和0.81×10³ kg·m^-2·d^-1。长度大于30 m的溪流,全碳和无机碳的浓度表现为源头>入河口,而有机碳的浓度则相反;长度小于30 m的溪流,全碳、无机碳和有机碳的浓度均表现为入河口>源头。这些结果表明,降雨季节高山森林生态系统溪流水体流动导致大量溶解碳的流失。本研究为深入认识气候变化情景下高山森林陆地系统与水体间的生态联系提供了新思路。     

HP3中共形极小曲面的几何

通过扭映射π：CP⁷→HP³构造出HP³中曲率为4/7,4/19,4/27的6个共形极小二维球面的例子.由于扭映射π：CP²ⁿ⁺¹→HPⁿ给出了CP²ⁿ⁺¹的水平极小曲面与HPⁿ中极小曲面的一个自然等同,利用Bolton等得出的在CPⁿ中常曲率共形极小二维球面的结论,根据CHEN Xiaodong和JIAO Xiaoxiang给出的HPⁿ中常曲率共形极小二维球面的一般方法,构造出HPⁿ中的共形极小曲面的例子.     

储存尿液电化学法脱氮的影响因素

生活污水中约 80% 的氨氮来自尿液,收集尿液并脱氮处理可极大减轻生活污水处理负荷.本实验用Ti/RuO₂-TiO₂ 电极作为阳极,不锈钢板作为阴极,在有机玻璃电解槽中研究考察电流密度(20~100 mA/cm²)、储存尿液初始 pH(9~12) 以及 NaCl 投加量(4~16 g/L) 对储存尿液(250 mL)的脱氮效果.结果表明,最佳脱氮工艺参数为:电流密度 80 mA/cm², 初始 pH 在 11 左右,NaCl 投加量为 8 g/L,电解时间达到 270 min.在此最优化条件下,氨氮和总氮的去除率分别是91.83%和88.34%;处理 1 L 尿液消耗 0.311 kW·h 电能.可见,该方法具有快速、低能耗、高效优点,在源分离尿液氮处理方面具有应用前景.     

手性氨基酸对DNA链式聚合反应的影响

构成天然蛋白质的氨基酸为L构型,D构型氨基酸虽然不是构成蛋白质的基本结构单元,但许多植物、微生物甚至在人体中都有D-氨基酸的存在.DNA聚合酶链式反应广泛发生在生物体内及PCR实验中,首次探究手性氨基酸及其与金属离子协同条件下对Taq-DNA聚合酶催化下的DNA链式聚合反应的影响情况,为进一步研究手性氨基酸及金属离子对...     

巴豆酸甲酯的光电离实验与理论研究

利用可调谐同步辐射与飞行时间质谱实验,研究巴豆酸甲酯在9.0~14.5 eV能量范围内的真空紫外光电离和光解离过程。通过光电离效率曲线测定巴豆酸甲酯的电离能以及主要碎片离子C₄H₅O₂⁺、C₄H₅O⁺、C₄H₄O⁺、C₂H₃O₂⁺、C₃H₅⁺和C₂H₅⁺的出现势,分别为10.11、10.73、10.88、12.2、11.93（12.77）和12.44 eV。通过实验结果和G3B3计算结果的比较,分析主要碎片C₄H₅O₂⁺+CH₃、C₄H₅O⁺+CH₃O、C₄H₄O⁺+CH₄O、C₂H₃O₂⁺+C₃H₅、C₃H₅⁺+C₂H₃O₂（CO+CH₃O）和C₂H₅⁺+C₃H₃O₂的可能解离通道以及解离通道上经历的过渡态和中间体。在巴豆酸甲酯的光电离和光解离过程中,大多数碎片是母体离子异构化之后形成的,氢转移和开闭环是主要的过程。