ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C材料的制备及其电化学性能研究

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作者 王建军 肖桂英 +3 位作者 金多 王林园 温广明 赵轩宇 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期844-853,共10页

本文成功设计并合成了一种新的ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C复合材料。实验结果表明,在特定气体环境中高温煅烧ZIF-67得到Co_(3)O_(4)/C材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。这促使复合材料可以充当“离子和电解质储存... 本文成功设计并合成了一种新的ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C复合材料。实验结果表明,在特定气体环境中高温煅烧ZIF-67得到Co_(3)O_(4)/C材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。这促使复合材料可以充当“离子和电解质储存器”,以促进电解质离子的运输,另外,还可以对重复充放电过程中Co_(3)O_(4)体积的变化起到缓冲作用,从而保护Co_(3)O_(4)结构不被破坏。用于超级电容器的Co_(3)O_(4)/C电极电容为533.3 F·g^(-1),在10000次循环稳定性测试后电容保留率为96.0%。对其进行恒电流充放电测试时,电流密度增加20倍后,其电容值仍保留72.8%。 展开更多

关键词 ZIF-67 Co_(3)O_(4) 超级电容器

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富镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)正极材料改性研究进展 被引量：2

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作者 王恩通 高淑娟 《电池》 CAS 北大核心 2024年第4期584-588,共5页

锂离子电池用富镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)具有高能量密度、高安全性等优点。受容量衰减、循环寿命和热稳定性等方面的限制,该材料进一步的改性成为当前研究的热点。针对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)材料的改性研... 锂离子电池用富镍正极材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)具有高能量密度、高安全性等优点。受容量衰减、循环寿命和热稳定性等方面的限制,该材料进一步的改性成为当前研究的热点。针对LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)材料的改性研究主要集中在离子掺杂、表面包覆和结构设计等方面。离子掺杂能改善结构稳定性和电化学性能,特别是过渡金属离子的掺杂有助于延长循环寿命和提高结构稳定性;表面包覆改性可增强电化学稳定性和抗氧化性能,延长循环寿命和提高抗极化能力;结构设计可优化晶体结构、提高传导性能和缓解应力,提高循环稳定性、容量保持率和功率密度。 展开更多

关键词 锂离子电池 LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2) 富镍正极材料 改性 电池性能

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MoO_(3)/纤维素衍生碳气凝胶的制备及其作为锂硫电池阴极的性能

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作者 刘艳娥 贾胜利 +3 位作者 姜怡帆 赵庆华 李毅 常新舒 《无机化学学报》 北大核心 2025年第8期1565-1573,共9页

将MoO_(3)纳米片与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化的纤维素纳米纤维(TEMPO-CNF)复合,并经过高温碳化工艺制备了MoO_(3)/T-CNF碳化复合气凝胶材料,其中T-CNF指TEMPO-CNT碳化后得到的多孔碳。MoO_(3)/T-CNF具有高导电性、发达的孔... 将MoO_(3)纳米片与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化的纤维素纳米纤维(TEMPO-CNF)复合,并经过高温碳化工艺制备了MoO_(3)/T-CNF碳化复合气凝胶材料,其中T-CNF指TEMPO-CNT碳化后得到的多孔碳。MoO_(3)/T-CNF具有高导电性、发达的孔隙结构和大的比表面积等特性,将其作为锂硫电池阴极时,能够有效吸附多硫化物,抑制穿梭效应,并缓解充放电过程中的体积膨胀。其中,最佳样品MoO_(3)/T-CNF-3在0.1C倍率下的最高放电比容量达到1721.8 mAh·g^(-1),且在200次循环后仍能保持84.8%的容量保持率和99.6%的库仑效率。 展开更多

关键词 锂硫电池 纳米纤维 气凝胶 碳化

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废弃香烟过滤嘴基氮掺杂多孔炭的制备及吸附性能研究

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作者 赵雪卿 王中慧 +2 位作者 王永伟 王志雨 霍晓东 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期110-119,共10页

废弃香烟过滤嘴(UCF)的处理和水中亚甲基蓝(MB)的去除对生态环境保护具有重要的实践意义。以UCF为原料,在氨气气氛下通过一步热解制备出不同温度(600、700、800℃)的氮掺杂多孔炭材料(NCPC),采用氮气吸附/脱附仪、元素分析仪、X射线衍射... 废弃香烟过滤嘴(UCF)的处理和水中亚甲基蓝(MB)的去除对生态环境保护具有重要的实践意义。以UCF为原料,在氨气气氛下通过一步热解制备出不同温度(600、700、800℃)的氮掺杂多孔炭材料(NCPC),采用氮气吸附/脱附仪、元素分析仪、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(Raman)等分析所制样品的组成和结构等特性,并探讨其对水中MB的吸附行为。研究了NCPC加入量、溶液初始浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间等因素对MB吸附效果的影响规律。结果表明:在氨气气氛下800℃热解2 h,可得到产率为13.38%、N掺杂量为5.99%(质量分数)、比表面积为852.9 m^(2)/g、总孔孔容为0.610 cm^(3)/g、微孔孔容占38.2%、平均孔径为5.10 nm的氮掺杂多孔炭材料。在吸附温度为25℃、pH为10.4、吸附时间为300 min、溶液初始质量浓度为200 mg/L、多孔炭用量为0.2 g/L的条件下,NCPC-800对MB的吸附量达到了787.1 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和颗粒内扩散模型。该研究为UCF的高值化利用和多孔炭吸附处理MB废水提供了参考依据,达到以废治废的目的。 展开更多

关键词 废弃香烟过滤嘴 氮掺杂多孔炭 亚甲基蓝 吸附

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用于运动状态监测的纸基柔性摩擦电传感器 被引量：6

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作者 杨云 薛淑萍 +2 位作者 王子恒 贾磊 蔡婷婷 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第4期165-168,共4页

为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电... 为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电压的峰值约为7.52 V。当外部压强在17~173 kPa的范围内变化时,输出电压峰值与压强呈分段线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电压保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,该传感器能够感知肘关节、腕关节的弯曲角度,并能有效区分走、快走、跑3种运动类型以及踮脚、深蹲、抱腹跳3种健身动作,计算人体行走频率与健身动作次数,在人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 摩擦电传感器 纸基传感器 导电银浆 柔性 运动传感

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FeS_(2)/还原氧化石墨烯复合物修饰碳布电极所制微生物燃料电池阳极的产电性能研究 被引量：2

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作者 马建春 石楠 +5 位作者 吕闰生 武莉洁 韦佳乐 张叶臻 张军 贾建峰 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1110-1118,共9页

调整氨水用量(30,50,100,150μL),以氯化铁和还原氧化石墨烯(rGO)为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物[FeS_(2)(30)/rGO、FeS_(2)(50)/rGO、FeS_(2)(100)/rGO、FeS_(2)(150)/rGO)],滴涂在碳布电极表面制备FeS_(2)/rGO修饰... 调整氨水用量(30,50,100,150μL),以氯化铁和还原氧化石墨烯(rGO)为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物[FeS_(2)(30)/rGO、FeS_(2)(50)/rGO、FeS_(2)(100)/rGO、FeS_(2)(150)/rGO)],滴涂在碳布电极表面制备FeS_(2)/rGO修饰碳布电极。以修饰碳布电极构建微生物燃料电池(MFCs)阳极,并在阳极溶液中添加活性大肠杆菌培养液,用作MFCs生物催化剂;以碳纸小片构建MFCs阴极,和阳极构成双室型MFCs,以考察MFCs的产电性能。结果表明,FeS_(2)/rGO为呈薄纳米片层结构的rGO与呈片状的白铁矿FeS_(2)和黄铁矿FeS_(2)的混合物或呈八面体结构的黄铁矿FeS_(2)自组装形成的微球,以其修饰碳布电极制成MFCs阳极后,产电功率得到不同程度的提高,其中以FeS_(2)(50)/rGO制得的MFCs阳极在1.0 mV·s^(-1)扫描速率下的最大功率密度可达2 984.8 mW·m^(-2),是rGO以及裸碳布所构建MFCs阳极的1.7倍和2.5倍。循环伏安和电化学阻抗谱测试结果显示,FeS_(2)(50)/rGO修饰的碳布电极的电活性面积较大,FeS_(2)(50)/rGO和活性大肠杆菌间的胞外电子转移效率较高,二者协同作用,提升了MFCs的功率密度。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 FeS_(2)/rGO 阳极修饰材料 功率密度

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电石渣和煤矸石对型煤固硫性能的影响及作用机制研究 被引量：1

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作者 王中慧 赵雪卿 +3 位作者 霍晓东 高翠英 刘哲语 房倚天 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期104-113,共10页

研制高效低成本的耐高温固硫剂和添加剂有助于解决型煤高温燃烧环境下钙基固硫产物的分解问题。电石渣和煤矸石属于典型的工业固体废弃物,利用固废作为添加剂制备固硫型煤有助于降低固硫型煤成本和挖掘固废资源价值,发挥这两种固废中矿... 研制高效低成本的耐高温固硫剂和添加剂有助于解决型煤高温燃烧环境下钙基固硫产物的分解问题。电石渣和煤矸石属于典型的工业固体废弃物,利用固废作为添加剂制备固硫型煤有助于降低固硫型煤成本和挖掘固废资源价值,发挥这两种固废中矿物组分协同作用可改善高温条件下型煤固硫效果。开展了电石渣和煤矸石分别作为固硫剂和添加剂制备环保型煤的研究,考察了固硫剂种类(碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙和电石渣)、钙硫物质的量比(1.5~4.0)、燃烧温度(900℃~1300℃)、煤矸石用量(2%~7%)对型煤固硫效果的影响。通过型煤燃烧评价实验发现,仅用电石渣作为固硫剂,在钙硫物质的量比为3.0时制得的型煤在燃烧温度低于1000℃时固硫率能达到80%以上,燃烧温度提高到1300℃时型煤固硫率下降40%,结合分析表征数据发现主要原因是固硫产物硫酸钙的高温分解。添加的煤矸石在高温条件下被电石渣组分活化后起到辅助固硫作用,当添加的煤矸石的质量分数达到5%时型煤的固硫率能维持在60%以上,在此基础上增加煤矸石用量并不能明显提升型煤固硫率。通过固硫产物热稳定性研究并结合分析表征数据发现,高铝煤矸石灰渣活性组分发生高温反应生成硫铝酸钙、钙黄长石、硅酸三钙等耐高温稳定物相,在一定程度上抑制了CaSO_(4)的分解,从而提高了型煤的高温固硫率。 展开更多

关键词 高硫煤 固硫 型煤 煤矸石 电石渣

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基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器设计

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作者 蔡婷婷 贾磊 +3 位作者 申昌永 赵一凡 薛淑萍 杨云 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期67-70,共4页

为提高厨房垃圾的再利用率并解决其带来的环境问题,设计了一种基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器。该传感器在外部压力从10 N增大至50 N时,输出电压和电流的幅值逐渐增加,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力下,输出电压的幅值约为2.2 ... 为提高厨房垃圾的再利用率并解决其带来的环境问题,设计了一种基于厨余废弃物的柔性摩擦电传感器。该传感器在外部压力从10 N增大至50 N时,输出电压和电流的幅值逐渐增加,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力下,输出电压的幅值约为2.2 V。当外部压强在15~85 kPa范围内变化时,输出电压幅值与压强呈线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电流增大,输出电压幅值基本保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,能够对指关节、肘关节、腕关节的弯曲反馈不同波形的输出电压信号,并能利用输出电压幅值反馈各关节弯曲程度。同时,能够区分慢走、竞走、跑步3种运动类型。该传感器为厨余垃圾的处理与再利用提出了一种新思路,在环保与人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 摩擦电传感器 厨余垃圾 柔性 运动传感

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自支撑BaTiO_(3)薄膜的制备与铁电性研究

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作者 张军 沈玙璠 苏天聪 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期369-375,共7页

BaTiO_(3)(BTO)铁电氧化物薄膜因其在非易失信息存储、智能传感、生物医疗、纳米发电机等领域潜在的应用而受到了人们的广泛关注。目前,为了保证BTO薄膜能高质量外延生长,通常选择晶格匹配的氧化物做衬底,所生长的薄膜与衬底之间存在较... BaTiO_(3)(BTO)铁电氧化物薄膜因其在非易失信息存储、智能传感、生物医疗、纳米发电机等领域潜在的应用而受到了人们的广泛关注。目前,为了保证BTO薄膜能高质量外延生长,通常选择晶格匹配的氧化物做衬底,所生长的薄膜与衬底之间存在较强的化学键,很难将其从衬底上大面积地剥离下来,所以也无法实现下一步转移到可用于高密度器件集成的的Si基衬底上。文章使用水溶Sr_(3)Al_(2)O_(6)(SAO)为牺牲层的方法,将生长在Nb-SrTiO_(3)(Nb-STO)衬底上的BTO外延薄膜可以大面积、无褶皱地转移到Si基衬底上。并且,转移后的自支撑薄膜仍然保持了完美的结晶度和室温铁电性。此结论对自支撑氧化物薄膜在高密度铁电器件的集成方面奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 BaTiO_(3)薄膜 铁电性 自支撑 柔性器件

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一种用于肿瘤治疗的高光热转换效率和高稳定性的光热剂 被引量：2

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作者 刘涛 田钰婷 +5 位作者 高珂 韩旭炜 闵薷楠 赵文静 孙学毅 阴彩霞 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1622-1632,共11页

基于香豆素荧光团设计合成了一种光热剂(ECEI),其光热转换效率可达85.78%。此外,冷热循环的实验结果表明,ECEI具有良好的光稳定性。即使在线粒体膜电位受损的情况下,ECEI也能有效靶向线粒体,在激光照射下诱导癌细胞死亡。这使ECEI能够... 基于香豆素荧光团设计合成了一种光热剂(ECEI),其光热转换效率可达85.78%。此外,冷热循环的实验结果表明,ECEI具有良好的光稳定性。即使在线粒体膜电位受损的情况下,ECEI也能有效靶向线粒体,在激光照射下诱导癌细胞死亡。这使ECEI能够最大程度地破坏线粒体,从而抑制肿瘤细胞的繁殖。对小鼠肿瘤照射1次后,小鼠肿瘤在10 d内逐渐消失,这表明ECEI具有良好的肿瘤抑制效果。 展开更多

关键词 光热疗法 肿瘤消融 高光热转换效率

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香豆素衍生物介导的光动力抗耐药菌效果 被引量：1

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作者 秦洪双 陈书晗 +4 位作者 韩旭炜 郭艳祥 闵薷楠 刘涛 赵传奇 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1639-1647,共9页

蓝光(Blue light,BL)介导的光动力疗法(PDT)不仅能有效杀死耐药细菌,还能减少对深层组织的损伤,为耐药细菌感染的治疗提供了契机。但是,用于光动力杀菌治疗的蓝光光敏剂十分有限,亟需大力开发新型蓝光光敏剂来抵抗日益严重的细菌耐药问... 蓝光(Blue light,BL)介导的光动力疗法(PDT)不仅能有效杀死耐药细菌,还能减少对深层组织的损伤,为耐药细菌感染的治疗提供了契机。但是,用于光动力杀菌治疗的蓝光光敏剂十分有限,亟需大力开发新型蓝光光敏剂来抵抗日益严重的细菌耐药问题。香豆素类化合物具备抗炎、抗菌和抗癌等多种生物学活性,同时具有良好的光敏性和稳定性。本文研究了香豆素衍生物CDOCA作为蓝光光敏剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的光动力杀菌作用。结果表明,32μg/mL CDOCA在蓝光(445 nm,0.5 W/cm^(2))照射5 min后可以完全抑制浮游细菌活力。而且,48μg/mL CDOCA联合蓝光(0.5 W/cm^(2),6 min)能够彻底清除生物膜中的MRSA,同时降解生物膜。更重要的是,CDOCA(1 mg/kg)和BL(0.5 W/cm^(2),6 min)联合处理8 d可有效清除小鼠皮肤伤口上的生物膜,降低炎症反应,促进伤口愈合。本研究提供的CDOCA介导的光动力学治疗方法有望用于抗药细菌的感染治疗。 展开更多

关键词 耐药细菌 光动力疗法 香豆素衍生物 生物膜 蓝光

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高精度X射线荧光光谱法在含铜污泥Cu离子测定中的应用

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作者 王莹 武瑞平 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1307-1314,共8页

测量含铜污泥中铜离子(Cu^(2+))的浓度、分布是回收Cu^(2+)的必要步骤。因此,研究高精度X射线荧光光谱法在含铜污泥Cu^(2+)测定中的应用十分重要。利用高精度X射线荧光光谱法对山西中条山洞沟铜矿区含铜污泥Cu^(2+)测定进行了研究,以解... 测量含铜污泥中铜离子(Cu^(2+))的浓度、分布是回收Cu^(2+)的必要步骤。因此,研究高精度X射线荧光光谱法在含铜污泥Cu^(2+)测定中的应用十分重要。利用高精度X射线荧光光谱法对山西中条山洞沟铜矿区含铜污泥Cu^(2+)测定进行了研究,以解决因干扰所导致测定结果偏差问题。脉冲高度分析器(PHA)范围为100~300的测定条件下,利用高精度X射线荧光光谱法测定熔融片中Cu^(2+)浓度并修正。结果表明:基于X射线荧光光谱图,测量出36个采样点样本中,Cu^(2+)浓度范围从最低的8.78 mg/kg到最高的334.98 mg/kg,并通过绘制的Cu^(2+)浓度分布特征图,得出Cu^(2+)浓度在东南方分布最高,之后逐渐向着西北方向递减,显示出含铜污泥中Cu^(2+)浓度的广泛变化。 展开更多

关键词 高精度X射线荧光光谱法 含铜污泥 Cu2+测定

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