铝阳极化皮膜之显微组织与电化学特性研究

利用超薄切片技术(ultramicrotomy)制作铝阳极化成箔之横截面切片,于穿透式电子显微镜(TEM)下对氧化铝介电皮膜厚度,型态,成份与微结构进行观察与分析,并探讨其与皮膜电化学特性表现之关联性.于85℃己二酸铵水溶液中进行铝阳极化成处理.当电压低于100V时,所成长之介电层为非晶质氧化铝皮膜,其电阻值随化成电压升高而增加,但介电常数不受化成电压之影响.当化成电压超过100V时,结晶状的γ′＿Al2O3开始出现,且其产生的量随电压值的提高而不断增加,结晶化的过程造成皮膜中缺陷与裂缝产生,以致皮膜电阻逐渐降低,但平均介电常数却有明显随皮膜中γ′＿Al2O3增加而升高的趋势.化成电压达到200V时,介电皮膜之结构明显可分为两层,包括内层非晶质氧化铝与外层结晶性γ′＿Al2O3;其电化学交流阻抗行为亦显示界面双电容组件特性,结晶性γ′＿Al2O3层的电阻较低,但比非晶质氧化铝层具较高电容值.     

磺酸功能化三维有序大孔材料的制备与催化性能研究

采用模板法, 用正硅酸乙酯和3-巯丙基-三甲氧基硅烷的混合溶胶, 在聚苯乙烯胶晶间隙中原位转化, 除去模板后用双氧水将巯基氧化成磺酸基, 首次成功地制备了大孔规整排列的3DOM SiO₂-SO₃H材料. 样品用SEM, EDS, FT-IR等方法进行了测试表征. 结果表明, 所得到材料的三维大孔结构规整性十分好, 大孔孔径大约250 nm, 并由大约80 nm的小孔相连; 磺酸基很好地嵌入孔壁基质中, 吡啶吸附测定显示了典型的质子酸特征, 而且酸中心随硫含量增加而增多. 对乙酸与正丁醇的酯化反应显示了良好的催化性能, 磺酸含量越大, 催化活性越高. 这一研究为开发新型高效的固体酸催化剂提供了很有意义的结果.     

催化光度法测定城市污泥中的痕量镍

利用Ni2 对还原型罗丹明B(RRhB)与KClO3显色反应的催化作用,对城市污泥中痕量Ni2 进行测定。结果表明,在pH 5.3的HAc-NaAc缓冲溶液中具有高灵敏的显色反应,其催化程度与Ni2 含量在0~0.07 mg/L范围内符合比耳定律。方法的检出限为4.3×10-8g/L,加标回收率为98.5%~104.6%(n=6)。本法结合萃取分离,用于测定城市污泥中的痕量镍,结果满意。     

LIBS中药材石斛等级识别研究

石斛是一种常用的中药材,经常使用新鲜的或干燥的茎条入药,有益胃生津、滋阴清热的效果。近年来,药理学研究探索出石斛具有抗白内障、抗氧化、抗肿瘤、提高免疫力的作用,其在许多病例中疗效显著,引起了国内外学者的关注,然而不同时间采集的石斛中氨基酸、微量元素等含量各不同,其对应药用价值,价格也不同,因此石斛价格等级分辨的研究具有重要意义。为快速鉴别不同价格、不同药效的石斛,研究了随机森林分类模型结合激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对石斛价格等级进行分析建模。选取5个等级的石斛样品进行建模,为了对样品进行精确稳定分析,所有石斛样品均通过粉碎压片减小实验误差。采用1 064 nm波长的Nd∶YAG脉冲激光器作为激发光源,设置激光脉冲能量50 mJ,探测延时1μs,采集五个等级石斛样本的光谱数据,每个等级的样本采集40组光谱,共200组数据,并采用归一化处理,使所有的光谱数据转换到-1~1之间。采用归一化处理后的光谱数据进行主成分分析,通过主成分分析获得前7个主成分的得分矩阵,其累计解释95.24%的光谱信息。将选取的7个主成分作为输入,建立波段为220~880 nm的随机森林鉴别模型。并将石斛样本编号打乱,任意选取50%的光谱数据作为训练集,剩下50%的光谱数据作为测试集,默认决策树个数ntree为500,分裂属性集中属性个数mtry为5,建立模型对不同等级的石斛进行分类。等级一、二、三、四、五的识别率分别为95.45%, 100%, 78.26%, 94.12%和85%,平均识别率为90.57%。为提高识别率,研究了不同的ntree和mtry对分类模型的影响,利用袋外数据误差率估计对随机森林的两个参数进行了优化。选择ntree为300,mtry为1,等级一、二、三、四、五的识别率分别为100%, 100%, 92.31%, 100%和90%,平均识别率为96.46%,识别率提高了5.89%。综上所述,采用LIBS技术结合优化后的随机森林模型鉴别石斛等级具有一定的可行性,为未来快速鉴定不同价格的石斛等级分类提供了可行性的判别系统。     

热光伏能量转换器件的热力学极限与优化性能预测

受不可逆损失的影响,热光伏能量转换器件在高品位热能回收与利用方面受到限制.本文揭示不可逆损失来源,提供热光伏能量转换器件性能提升方案.利用半导体物理和普朗克热辐射理论,确定热光伏能量转换器件在理想条件下的最大效率.进而考虑Auger与Shockley-Reed-Hall非辐射复合和不可逆传热损失对光伏电池的电学、光学和热学特性的影响,预测热光伏器件优化性能.确定功率密度、效率和光子截止能量的优化区间.结果表明:相比于理想热光伏器件,非理想热光伏器件的开路电压、短路电流密度和效率有所降低;优化热光伏电池电压、光子截止能量和热源温度,可提升器件的功率密度和效率.通过对比发现理论与实验结果较一致,所得结果可为实际热光伏能量转换器件的研制提供理论指导.     

浅析波谱分析课程教学改革

根据在波谱分析课程教学中遇到的一些实际问题,本文探讨了便于波谱分析课程教学的几种方法,并收到了较好的教学效果.     

低共熔溶剂中新型螺环吲哚衍生物的绿色合成

在低共熔溶剂氯化胆碱/草酸催化作用下,由醛、吲哚和6,10-二氧杂螺[4.5]十烷-7,9-二酮三组分多米诺Knoevenagel-Michael反应合成了一系列新型螺环吲哚衍生物,产率为70%~97%.该方法条件温和,操作简单,反应时间短,对环境友好等优点,且催化剂廉价易得.     

微波处理和溶胶凝胶法共同改性废胶粉及其与天然橡胶复合材料性能的研究

采用微波处理打断废胶粉(WRP)的三维网状结构用来提高WRP在有机溶剂中的溶胀性,然后采用溶胶凝胶法,将微波改性后的WRP浸入正硅酸乙酯中,通过水解反应和缩合反应,在WRP表面原位生成SiO2网络,从而制得改性废胶粉(MWRP).将制得MWRP与天然橡胶(NR)共混,制备了NR/MWRP复合材料,研究了NR/MWRP复合材料的性能.通过热重分析仪、差示扫描量热仪和力学分析表明微波处理最佳时间是20 s.由于微波处理提高了NR与WRP的相容性,原位生成的SiO2粒子起到了补强作用,所以所制备的NR/MWRP复合材料拥有较好的力学性能;随着Si69的加入,抑制了SiO2粒子聚集,提高了SiO2粒子的分散性,从而进一步提高复合材料的力学性能并降低复合材料的Payne效应;在进行频率扫描时,硫化胶的储存模量随频率的增大而增大;硫化胶的温度扫描结果表明,随着温度的升高,复合材料中SiO2粒子聚集程度加剧并且复合材料出现老化的现象.为了提高复合材料的耐老化性能,N,N-间苯撑双马来酰亚胺(BMI)作为一种防老剂加入复合材料中,BMI利用Diels-Aider反应补偿橡胶在老化过程中所损失的交联键并提高NR与WRP的界面相容性,从而提高复合材料的耐老化性能.     

用混合粘合剂修饰的碳糊电极测定诺氟沙星

在pH10.50的磷酸盐缓冲溶液中 ,当含有0.8mmol/L的NH4Cl,8mg/L的SLS(十二烷基磺酸钠)时 ,诺氟沙星在由69.1% (w)的石墨粉、24.5 % (w)的液体石蜡和6.4 % (w)的甘油组成的混合粘合剂碳糊电极上产生一灵敏的阴极溶出还原峰 ,峰电位为 -1.61V ;峰电流与诺氟沙星浓度在8.0×10 -9～4.0×10 -7mol/L范围内呈良好的线性关系 ,相关系数为r=0.9949 ,检出限为3.0×10-9 mol/L ;该法用于测定诺氟沙星胶囊含量 ,结果令人满意     

原位插层聚合制备聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料的结构与性能研究

聚合物 /粘土纳米复合材料由于具有常规复合材料所没有的结构、形态及更优异的力学、热学、阻燃、阻隔等性能 ,自 1 987由日本丰田公司首次报道了制备尼龙 6 粘土纳米复合材料以来 ,立刻引起人们的普遍关注[1～ 17] .目前报道的聚合物 /粘土纳米复合材料主要集中在以树脂为基体 ,例如 ,聚酰胺[1～ 4] 、聚苯乙烯[5～ 8] 、聚甲基丙烯酸甲酯[9,10 ] 、聚丙烯[11,12 ] 等 .制备以橡胶为基体的橡胶/粘土纳米复合材料研究较少 ,采用的方法多为通过橡胶大分子插层 ,如熔融插层法[1 3] 、溶液插层法[14 ] 、乳液法[15,16] 等 ,这些方法均存在插层…