文章-世纪中文出版社

庄全超1 杨梓1 张蕾1 崔艳华2 《应用化学学报》 2020年11期

摘要:

锂离子电池的电化学阻抗谱（ EIS）是研究电化学系统最有力的实验方法之一，在过去的20多年中，EIS被广泛应用于锂离子电池研究和生产领域，包括研究电极界面反应机理和容量衰减机制，测定相关电极过程动力学参数和电池的健康状态、荷电状态以及电池的内阻。本文分析了锂离子电池中电极极化过程包含的3个基本物理化学过程——电子输运、离子输运和电化学反应过程，探讨了每一基本物理化学过程包含的步骤及其EIS谱特征，详细论述了与电子输运相关的基本物理化学过程——接触阻抗和感抗产生的机制；介绍了多孔电极理论及其在锂离子电池中的应用，阐述了基于多孔电极理论进行阻抗谱数值模拟的建模原理与方法。综述了石墨、硅、二元3d过渡金属氧化物、LiCoO2、尖晶石LiMn2O4、LiFePO4、尖晶石Li4Ti5O12、过渡金属氟化物材料等电极的典型阻抗谱特征和各时间常数的归属问题。最后讨论了EIS现存的问题及未来的发展方向。

基于无机电致变色材料的变色储能器件下载：27 浏览：306

吴战李笑涵钱奥炜杨家喻张文魁张俊《应用化学学报》 2020年11期

摘要:

电致变色和电化学储能的原理均是基于电荷在电极中的嵌入或脱出而发生的氧化还原反应，具有相同的电化学本质。将电致变色和电化学储能功能集成在一起的电化学器件即电致变色储能器件。以锂离子电池为代表的电化学储能器件已广泛商业化，单一功能的电致变色器件也已被广泛报道并有商业化应用，但有关电致变色储能器件的研究仍然停留在实验阶段。该类器件在电化学储能的同时，可以改变其在可见光甚至红外波段的透射率，并可用颜色指示器件的荷电状态，为电化学器件提供新的应用前景。电致变色储能器件主要包括电致变色超级电容器、电致变色电池和光驱动电致变色智能窗等。电致变色超级电容器和电致变色电池以同时具有电致变色效应和电荷存储性质的材料为正负电极，光驱动电致变色智能窗则还包括将光能转化为电能的光电转换部分。这些器件可用于建筑节能智能窗、静态显示、智能传感等。此外，在柔性基底上制备的可穿戴电致变色储能器件在智能服装、植入显示器和电子皮肤等方面具有应用潜力。本文从基本原理、研究进展和应用领域等方面对无机电致变色储能材料与器件进行综述，并提出未来的研究展望。

基于非贵金属催化剂常温常压电化学合成氨下载：34 浏览：307

郭芬岈1 李宏伟1 周孟哲2 徐正其2 郑岳青1 黎挺挺1 《应用化学学报》 2020年2期

摘要:

氨是一种重要的化工原料和能量载体，"哈伯反应"是工业上合成氨最主要的方法，但是该方法存在着能耗高，大量排放温室气体CO2以及转化率低等问题。近年来，常温常压下基于多相催化剂的电化学还原N2反应（NRR）来制备氨因其原料（N2+H2O）易得，不依赖传统化石能源以及条件温和等原因而表现出巨大的应用潜能，并受到了科学家的广泛关注。然而目前NRR仍存在着如催化剂以贵金属材料为主，催化效率低和催化机理未明确等问题亟待解决。本综述主要总结了电催化NRR的最新研究成果，首先介绍了电催化NRR热力学和催化机理，接着重点列举了基于非贵金属催化剂的研究进展，包括过渡金属氧化物、氮化物、硫化物、非金属催化剂及单原子催化剂等，然后讨论了几种NRR电催化剂的改性方法，以及常见的产物氨的定性定量方法，最后，就目前该研究方向中仍待解决的问题进行了总结，并对下一步的研究进行了展望。

二维金属或共价有机骨架材料的制备及其化学与生物传感应用下载：62 浏览：407

杨涛1 崔亚男1 陈怀银2 李伟华2 《应用化学学报》 2019年12期

摘要:

随着人们对以石墨烯为代表的二维(2D)纳米材料不断深入与扩展研究，近些年来，以2D金属有机骨架(metalorganic frameworks，MOFs)和共价有机骨架(covalent organic frameworks，COFs)为代表的2D骨架材料引起了人们浓厚的研究兴趣和广泛关注.与其它的中孔或微孔的纳米材料相比，这些有机骨架材料提供了均一的纳米尺寸的孔，并且相较于石墨烯，2D有机骨架材料可以预期性地设计和组装功能化的结构单元，如羧基、氨基、羟基等基团可以通过多样的化学反应人为可控地接枝到骨架上，这些优点有望使2D有机骨架材料成为新一代提高传感界面灵敏度和稳定性的功能材料.本篇综述分别对2D MOFs和COFs进行简单的概述，总结目前以"自下而上"和"自上而下"两种制备2D MOFs和COFs纳米材料的方法并对其做出简单的点评，介绍(2D)MOFs和COFs材料在化学传感和生物传感方面的应用，讨论了2D MOFs和COFs在传感应用中的潜质和关键性问题，并对未来2D MOFs和COFs的应用前景做出了展望.

锂-空气二次电池关键材料与器件的设计与制备下载：57 浏览：404

刘清朝1，2 马诗喻1 徐吉静2 李中军1 张新波2 《应用化学学报》 2019年11期

摘要:

锂-空气二次电池因拥有超高的理论能量密度及巨大的应用潜力，有望替代锂离子电池成为下一代高性能化学电源.高效、稳定电极的制备以及新型锂-空气电池器件的开发是提升电池电化学性能，促进其应用的关键.针对以上问题，本文对空气正极材料的开发与设计、锂负极的修饰保护以及锂-空气二次电池器件进行了简要介绍，并对该领域进行总结展望.

血液肿瘤相关生物标志物的电化学传感检测下载：58 浏览：410

宫苗1 王晓英1 王晓宁2 《应用化学学报》 2019年9期

摘要:

血液肿瘤是一类严重危害人类健康的血液系统恶性疾病,主要累及骨髓、血液及淋巴组织。血液肿瘤相关生物标志物的定量检测是实现疾病精细化病理分型以实施靶向治疗进而改善预后的关键。本文对血液肿瘤相关生物标志物的种类、目前国内外常用的检测方法进行概述,重点阐述电化学生物传感器在检测血液肿瘤相关生物标志物方面的最新进展,并对血液肿瘤相关生物标志物电化学传感技术的未来发展方向提出展望,拟为其深入研究与应用提供参考。

超级电容器活性炭材料的研究进展下载：72 浏览：470

黄兴兰《中国电气工程》 2019年8期

摘要:

作为一种介于传统电容器和锂离子电池之间的新型环境友好型储能体系,超级电容器具有许多其它储能器件无法比拟的优异特性。制备双电层电容器电极的材料主要为多孔碳材料,目前碳电极材料电容器已成功地商业化。本文介绍了活性炭粉的前驱体选择、制备方法、结构与性能的关系。综合叙述了活性炭的气体活化法、化学活化法、化学-物理联用等方法制备的活性炭的性能,活性炭表面含氧、氮、硫和磷表面官能团对超级电容器活性炭电化学性能的影响。通过分析总结,明确了活性炭作为新型能源材料的未来发展方向。

金属-有机骨架及其功能材料在食品和水有害物质预处理中的应用下载：59 浏览：411

白蕾1，2 王艳凤1，2 霍淑慧1，2 卢小泉1，2 《应用化学学报》 2019年1期

摘要:

食品安全问题是关系人民生命健康和经济社会和谐发展的重大问题。食品类样品残存的痕量有毒有害物质对人体健康产生潜在危害。因此,需要高效的吸附材料用于食品类样品预处理及检测。金属-有机骨架材料(metal-organicframeworks,MOFs)是一类新型的多孔功能材料,具有高孔隙度、高比表面积、结构可设计与调控、孔径可调及良好的化学和热稳定性等优点。MOFs的早期研究主要集中在结构及功能化设计方面,近年来MOFs及其功能材料在各领域的潜在应用逐渐成为新的研究热点。MOFs具有高度发达的孔隙结构,易通过功能化改变材料表面性质,不同的金属元素和配体种类,以及配位方式的多样化特性,极大地丰富固相萃取的固定相材料种类。尤其是在复杂基质样品预处理中,MOFs及其功能材料表现出强富集能力、强抗基质干扰能力、优异的选择性以及环境友好等优势。本文综述了近几年MOFs及其功能材料在食品和水样品中有害物质预处理方面的研究进展,并对这类材料应用在食品安全分析方面的发展进行了展望。

海洋毒素电化学生物传感器下载：88 浏览：509

梁晨希曹立新张跃娟闫培生《应用化学学报》 2018年12期

摘要:

由藻类产生的海洋毒素对人类健康和环境安全构成了较大威胁,对其进行快速准确的检测是减小海洋毒素危害的有效手段之一。电化学生物传感器具有快速简便、灵敏度高、检测限低和成本低等特点,为检测海洋毒素提供了新的技术途径。目前,应用于海洋毒素检测中的电化学生物传感器主要有免疫传感器、酶传感器和DNA传感器等。本文综述了迄今为止国内外海洋毒素电化学生物传感器研究所取得的成果,并对其当前研究存在的问题和未来发展趋势进行探讨和展望。

共价有机框架材料的发展与应用:气体存储、催化与化学传感下载：87 浏览：501

王婷1 薛瑞1 魏玉丽1,2 王明玥1 郭昊1 杨武1 《应用化学学报》 2018年11期

摘要:

共价有机框架材料(CovalentOrganicFrameworks,COFs)是由有机结构单元通过共价键连接的具有周期性结构的多孔化合物。作为一类新型的结晶性有机多孔材料,由于其密度低、比表面积大、孔隙率高、结晶度好、稳定性高及结构单元可设计等特点受到科学界的广泛关注,在气体吸附与分离、光电、催化、药物传递、储能及化学传感与色谱分离等领域表现出良好的应用前景。本文对COFs材料的发展与应用研究进展进行了简要的综述,对COFs应用中尚待解决的问题进行了总结并对未来的发展方向进行了展望。

共价有机聚合物/石墨烯复合材料的制备及锂电性能研究下载：79 浏览：395

高国梁1，2 张海涛1 李晨斌1 王德宇1 沈彩1 《新材料》 2020年11期

摘要:

共价有机聚合物(COPs)作为一类新型材料，凭借其诸多优异特性得到越来越广泛的应用。本实验以三聚氰胺和1，4-二溴丁烷为原料合成片层结构的三聚氰胺基共价有机聚合物，片层厚度为3. 5 nm左右。采用原位掺杂石墨烯(rGO)的方式制备COPs/rGO复合材料并测试了其作为锂电池负极材料的电化学性能。实验结果显示，电极材料在50 m A/g的条件下充放电循环100次后仍然保持有420 m Ah/g的放电比容量，同时表现出优异的高电流密度和倍率性能。由此可以看出该COPs/rGO复合材料是一种很有前景的储锂材料。

赭曲霉毒素A的电化学适体传感检测下载：91 浏览：495

单艳群王晓英《应用化学学报》 2018年11期

摘要:

赭曲霉毒素A(OTA)是一类主要由曲霉属和青霉属等真菌产生的小分子有毒次级代谢产物,广泛存在于食品、农产品和动物饲料中,具有强烈肝毒性、肾毒性、致畸和致突变等作用,亦是ⅡB类致癌物。鉴于OTA污染的普遍性和危害性,本文就目前OTA的常用检测方法进行概述和比较,重点阐述新型电化学适体传感技术在OTA检测方面的相关应用。全面综述了构型变换型、亲合型以及混合型OTA电化学适体传感器的原理、优缺点及最新研究进展,并对OTA电化学适体传感器的未来发展方向提出展望,为电化学适体传感器的深入研究与应用提供参考。

共价有机框架材料的发展与应用:气体存储、催化与化学传感下载：88 浏览：500

王婷1 薛瑞1 魏玉丽1,2 王明玥1 郭昊1 杨武1 《应用化学学报》 2018年10期

摘要:

共价有机框架材料(CovalentOrganicFrameworks,COFs)是由有机结构单元通过共价键连接的具有周期性结构的多孔化合物。作为一类新型的结晶性有机多孔材料,由于其密度低、比表面积大、孔隙率高、结晶度好、稳定性高及结构单元可设计等特点受到科学界的广泛关注,在气体吸附与分离、光电、催化、药物传递、储能及化学传感与色谱分离等领域表现出良好的应用前景。本文对COFs材料的发展与应用研究进展进行了简要的综述,对COFs应用中尚待解决的问题进行了总结并对未来的发展方向进行了展望。

赭曲霉毒素A的电化学适体传感检测下载：89 浏览：491

单艳群王晓英《应用化学学报》 2018年9期

摘要:

赭曲霉毒素A(OTA)是一类主要由曲霉属和青霉属等真菌产生的小分子有毒次级代谢产物,广泛存在于食品、农产品和动物饲料中,具有强烈肝毒性、肾毒性、致畸和致突变等作用,亦是ⅡB类致癌物。鉴于OTA污染的普遍性和危害性,本文就目前OTA的常用检测方法进行概述和比较,重点阐述新型电化学适体传感技术在OTA检测方面的相关应用。全面综述了构型变换型、亲合型以及混合型OTA电化学适体传感器的原理、优缺点及最新研究进展,并对OTA电化学适体传感器的未来发展方向提出展望,为电化学适体传感器的深入研究与应用提供参考。

柔性储能器件的电极设计研究进展下载：83 浏览：427

李一帆1 刘宇航1 孙晋蒙1 吴乾鑫1 龚昕1 杜洪方1 艾伟1 黄维1，2，3 《新材料》 2020年1期

摘要:

随着制造技术的飞速发展，便携式电子设备正朝着柔性化、轻质化、微型化及智能化方向发展，能够弯曲、折叠、扭曲、拉伸等协调变形的柔性电子设备应运而生。作为柔性电子设备的关键部件，储能器件的设计成为柔性电子实际应用必须攻克的难题。传统储能器件是刚性的，难以与柔性电子设备相适配，在变形时易造成电极材料与集流体分离，严重影响了电化学性能，甚至造成短路，产生重大的安全隐患。基于此，开发新型柔性储能器件，如柔性锂离子电池、柔性锂硫电池、柔性锂金属电池、柔性超级电容器等，已成为当今学术界和产业界研究的热点。近年来，基于本征柔性材料组装以及刚性材料柔性化设计两种方式获得的柔性储能器件取得了很大进展。金属纤维(如铝、铜)、聚合物纤维(如聚吡咯、聚苯胺)和碳基材料(如碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯及其复合材料)等因具有本征柔性的特征，在柔性储能器件中扮演着重要角色。其他诸如钴酸锂、钛酸锂等无机刚性材料的脆性较大，需通过合理的结构设计实现柔性。此外，柔性储能系统还需具备高容量、高效率、轻薄、安全等综合性能来满足实际的应用需求。本综述围绕本征和非本征柔性储能器件，探讨材料微观结构与器件宏观性能的构效关系，重点阐述各类柔性电极材料的制备方法、力学性能和电化学性能，并对未来柔性储能器件发展、电极材料设计面临的挑战提出了一些见解。

铜基电催化剂还原CO2 下载：93 浏览：499

刘孟岩1,2 王元双1,2 邓雯2 温珍海2 《应用化学学报》 2018年3期

摘要:

温室气体CO2的大量排放给全球气候造成潜在威胁,电化学还原CO2为有用的化工产品作为一种人为的碳循环的方式,拓展了新的利用CO2的可能性,并且是一种很有前景的显著改善环境、促进可持续发展的方法。然而,在转化CO2为有价值的产品过程中,最大的挑战是抑制析氢副反应的同时达不到高效率、高选择性。铜因其在电催化还原CO2过程中优异的催化性能而得到广泛关注。本文重点介绍了近年来电催化还原CO2的发展以及电化学转化CO2的优缺点,介绍了CO2RR的热力学与动力学研究并概述了Cu电极、CuMOFs材料电极以及通过氧化、合金化、纳米化和表面修饰等方法修饰的铜电极的进展,但是电催化还原CO2的反应机理尚不太确定。最后,讨论了未来铜基电极催化剂高效率地选择性转化CO2会面临的挑战和可能研究的方向。

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究下载：58 浏览：470

王娜1，2 马洋1，2 陈长松1，2 陈江1，2 伞海生1，2，3 陈继革3 成正东3，4 《现代物理学报》 2019年3期

摘要:

介绍了一种采用宽禁带半导体二氧化钛纳米管阵列薄膜材料制备β伏特效应同位素电池的方法.通过对金属钛片的电化学阳极氧化制备了垂直定向、有序排列的二氧化钛纳米管阵列薄膜，研究了退火条件对二氧化钛纳米管阵列薄膜半导体光电性能的影响.通过与镍-63辐射源的集成封装，形成三明治结构镍-63/二氧化钛纳米管阵列薄膜/钛片的β伏特同位素电池.实验结果表明，基于氩气氛围下450?C退火的黑色二氧化钛纳米管阵列薄膜具有高的氧空位缺陷浓度和宽的可见-紫外吸收光谱.在使用β辐射总能量为10 m Ci的镍-63辐射源时，同位素电池的开路电压为1.02 V，短路电流75.52 n A，最大有效转换效率为22.48%.

大容量电力储能调峰调频性能综述下载：23 浏览：247

文贤馗1 张世海1 邓彤天1 李盼2,3 陈雯2,3 《发电技术与研究》 2018年3期

摘要:

新能源大规模并网后带来电网频率调节问题,大容量电力储能技术是有效解决途径之一。通过对电力储能的类型和应用场景进行分析,指出在电网调峰调频发挥作用的大容量储能有电化学储能、抽水蓄能、飞轮储能以及压缩空气储能4种类型,介绍了这4种大容量电力储能的性能特点,对其参与电网调峰、一次调频、二次调频性能进行综述,比较各种大容量电力储能调峰调频的特性,指出下一步研究发展趋势。

含油污水灌区土壤污染特征研究下载：83 浏览：286

苏丽娜1 马晓利1，2 陈平1，2 《土壤研究》 2018年9期

摘要:

为了研究含油污水灌区土壤污染特征，以TPH为研究对象，对污灌区土壤中TPH的空间分布特征进行探究，并考察污灌引起的TPH污染对土壤基本理化性质的影响。结果表明，污灌引起土壤中油-盐复合污染，污灌区土壤TPH含量显著高于对照组，变化范围为120.01～578.32 mg kg-1；各监测单元差异性显著，说明长期污灌会造成不同程度的石油烃污染，TPH含量随采样深度增加而降低，表层土0～20 cm是石油烃的主要累积层位，污染物在剖面上的分布与土壤粘粒含量及有机质有关；污灌区土壤中含盐量为1.25～6.57 g kg-1，显著高于对照组，只有约3%的样品属于轻度盐化，约36%的样品属于中度盐化，近61%属于强度盐化，污灌土壤油-盐复合污染特征明显；与对照组相比，pH与氨态氮变化不显著，电导率、有机质、速效磷显著升高，C/N、C/P比例失衡。

压水堆核电厂一回路首次钝化工艺研究下载：63 浏览：391

汲大朋张烨亮《核工业与技术》 2020年9期

摘要:

压水堆核电厂热态功能试验中的一回路首次钝化对核电厂一回路材料腐蚀控制和减少腐蚀产物等方面具有重要作用。本文结合理论研究与工程实际情况，提出了在热态功能试验过程中钝化膜的生成包含电化学反应和化学反应的观点，阐述了双层膜的生长机理，解释了用电化学测试方法分析钝化工艺过程的合理性，推导出钝化温度与钝化膜反应速率的函数关系式，钝化温度升高，反应速率升高，钝化时间缩短；明确了钝化工艺温度的理论限值应不低于260℃。

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