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关键词： 腺苷脱氨酶(ADA)   聚苯胺(PANI)   光电化学(PEC)传感器  

摘要： 成功制备了由质子化聚苯胺(PANI)和金纳米粒子(Au NPs)构成的复合电极,其表现出优异的光电化学(PEC)性能,并对pH值有响应.腺苷脱氨酶(ADA)能催化腺苷脱氨,导致PANI去质子化,引起复合电极颜色的改变和对应光电流减弱.利用双信号变化实现了对ADA的定量测定,在5~50 U·L^(-1)范围内,光电流强度与ADA活度之间呈良好的线性关系,检测限达到0.3 U·L^(-1),该方法具有高灵敏度和准确性.这一传感器的开发和应用为ADA的检测提供了新的途径.

关键词： 电感电流过零交越失真   三相-两相平衡变压器   三相AC-DC变换器   单相功率因数校正器  

摘要： 基于实际电感电流与期望电感电流的斜率关系,分析了单相功率因数校正器(PFC)中升压电感过零交越失真机理,给出了几种能够提高网侧过零附近升压电感端电压的电路,使得实际电感电流上升斜率明显大于期望电感电流,无需改变原有控制结构和控制策略。分析了采用三相-两相平衡变压器(Scott变压器)以及单相功率因数校正器来实现三相AC-DC变换器的原理,并探讨了在航空供电频率应用的可能性。

关键词： 卤化氧铋   光电化学性能   电荷分离   传感器   异质结  

摘要： 光电化学(PEC)技术作为一种简单的太阳能转换装置,是解决环境和能源挑战最有前途的方法之一。PEC技术主要涉及到在光照射下光活性材料被激发导致载流子生成和电荷转移,进而发生光电转换的过程,活性材料在整个系统中起着核心作用。因此,获得高效PEC性能的关键是设计和合成高光电活性材料。光活性材料的光电转化效率主要取决于较宽的光吸收响应范围和较快的光生载流子分离和传递速率。常见的光敏半导体可以作为光电活性材料,包括金属氧化物、金属硫化物、有机小分子和有机聚合物等。但是由于单个半导体材料的固有局限性,难以满足不断增长的检测需求。探索具有特定结构组成的功能复合材料可以克服单个半导体材料的性能缺陷。此外,太阳光谱中紫外光区仅占约5%,而可见光占比约45%。研发可见光驱动的光电活性材料例如银基、铋基、有机聚合物材料等对于PEC技术的商业应用具有更重要意义。由于BiOX(X=Cl,Br,I)基材料具有带隙可调、独特的层状结构、无毒性、光吸收范围宽、光稳定性优异等特点,基于BiOX(X=Cl,Br,I)的PEC技术已成为研究热点。本文介绍了BiOX(X=Cl,Br,I)基材料的理化性质,从提升太阳光的利用率、抑制光生电子和空穴的复合着手,从表面和界面两个角度讨论了BiOX(X=Cl,Br,I)基材料的改性方法,重点介绍了其在微结构调控、表面缺陷、官能团修饰、金属沉积、杂原子掺杂和异质结构建等方面的研究进展。通过不同的设计策略,可以有效地提高BiOX(X=Cl,Br,I)光生载流子的分离效率,从而提高其PEC性能。介绍了改性BiOX(X=Cl,Br,I)在PEC传感、光电水分解、光电催化降解、CO_(2)还原、固氮和光催化燃料电池等方面的应用。最后,讨论了BiOX(X=Cl,Br,I)材料在上述应用中面临的挑战,并对BiOX(X=Cl,Br,I)材料未来的研究和实际应用进行了展望。

关键词： 光电化学分析   生物传感器   丝网印刷电极   光活性材料   信号放大技术  

摘要： 光电化学(PEC)生物传感器因其低背景、高灵敏度、高特异性和快响应速度等优点而备受关注。近年来,一次性丝网印刷电极(SPE)的引入极大地推动了PEC生物传感器的发展,使丝网印刷PEC生物传感器成为一种应用前景广阔的分析工具。在丝网印刷PEC生物传感器的构建过程中,光活性纳米材料起着至关重要的作用,因为它们不仅可用作光电转换平台,还可用作生物识别元件的装载平台。然而,单纯的光活性材料通常存在一些缺点,比如固有的毒性、宽带隙、高的电子空穴对重组率等,因此,通过各种设计策略来改善光活性材料的光电特性是十分必要的。为了获得高灵敏度的丝网印刷PEC生物传感器,通常还需要将高性能光电极与各种信号放大策略相结合。鉴于此,我们在本文中首次对用于丝网印刷PEC生物传感器的光活性材料进行了系统总结,并将其归为四大类:金属氧化物、金属硫族化合物、碳纳米材料和铋基纳米材料。同时,我们重点关注了光活性材料的设计策略,例如形态调控、元素掺杂、异质结构建等。此外,我们还通过具有代表性的丝网印刷PEC免疫传感器和丝网印刷PEC适体传感器介绍了一些信号放大策略,如酶标记放大(ELA)策略、聚合酶链反应(PCR)策略、滚环扩增(RCA)策略和杂交链式反应(HCR)策略。最后,我们还讨论了丝网印刷PEC生物传感器目前面临的挑战和前景。我们希望通过本文让读者全面了解丝网印刷PEC生物传感器的最新进展,并为该领域的未来发展提供可行性指导。

关键词： 铁-空气电池   负极   铁硫化物   热压烧结  

摘要： 电化学钝化导致碱性铁-空气电池铁负极容量衰减。为了解决铁负极的电化学钝化难题,通过热压烧结工艺制备了块体Fe/S负极,对其进行了电化学反应前、后的XRD和SEM表征、循环伏安测试、低电流电极活化循环测试及0.2C和1C条件下100次循环测试。实验结果表明,Fe/S负极具有较大的容量和循环容量保持率,在60mAh/g的电流条件下,最大放电容量为563mAh/g,在0.2C和1C条件下最大放电容量分别为346mAh/g和159mAh/g,硫元素的引入能够有效解决铁电极钝化问题。与常规粉体铁电极相比,通过热压烧结制备的块体铁电极具有更好的组织致密性,可以抑制铁电极在溶解-沉积反应中的体积变化,从而提高铁-空气电池的循环稳定性。这项研究为长寿命金属空气电池的可控合成提供了有益思路和潜在应用价值。

关键词： 锂离子电池   富锂层状氧化物   无钴   Li_(2)MnO_(3)晶畴  

摘要： 采用碳酸盐前驱体共沉淀-高温固相法制备无钴富锂层状氧化物正极材料,研究了组分调节对材料阳离子排布和电化学性能的影响。对材料进行不同尺度的形貌和结构表征以及电化学测试,研究结果表明:降低Li摩尔分数可以减小材料的一次颗粒粒径,在不影响材料富锂相摩尔分数的前提下减小了类Li_(2)MnO_(3)晶畴的尺寸,并且增大了材料的Li^(+)/Ni^(2+)混排程度;小尺寸的类Li_(2)MnO_(3)晶畴可以提高晶格氧氧化活性和材料的充电容量;Li^(+)/Ni^(2+)混排的增加可以提高晶格氧还原活性和材料的放电容量,并抑制循环过程中的电压衰减。

关键词： 钴材料   超级电容器   电化学性能  

摘要： 钴基材料具有成本低、自然界分布广、氧化还原反应更丰富等优点,成为超级电容器电极材料的研究热点。本研究以氯化钴和硼氢化钠为原料,制备了5种不同比例的活性物质,表征材料的形貌,并在三电极体系中进行电化学性能检测,研究结果表明,在1A/g电流密度下,n(Co^(2+)):n(NaBH_(4))=1:2的钴化合物的比电容可以达到757 F/g。

关键词： 应用型人才   物理化学   教学探索与实践  

摘要： 随着我国经济的快速发展和高等教育大众化趋势,培养应用型人才成为地方普通本科高校的重要任务。从应用型人才培养的视角,围绕新时期大学物理化学教学改革,从教学理念、教学模式和考核方式创新,科教融合和产教融合,校企深度合作等方面进行探索和实践,以提高学生的学科素养、实践水平和创新能力,为培养适应现代社会发展的化学专业应用型人才奠定基础。

关键词： 储氢合金   TiFe基合金   活化性能   电化学性能  

摘要： 能源危机正在催生新能源迅猛发展,氢是地球上分布广泛的元素之一,因具有高热值、丰富的来源以及环保特性而被认为是理想的次生能源。随着新能源汽车行业的快速发展,燃料电池技术,特别是镍-氢(Ni-MH)燃料电池,已成为研究的热点。在各种储氢材料中,TiFe基合金因其低成本和高储氢容量等特点备受青睐,也作为Ni-MH燃料电池的负极材料成为现代研究的焦点。TiFe基合金属于AB型储氢合金的典型代表,具有潜在的高理论储氢容量,而且在室温下表现出良好的可逆吸放氢性能。然而,TiFe基合金的应用面临一些挑战。首先,合金的激活过程要求极端条件,这增加了制备的复杂性。其次,合金在吸放氢过程中容易受到毒化作用的影响,这可能降低其性能。最后,合金的吸放氢动力学性质的波动也可能对其在电化学应用中的性能产生不利影响。这些问题限制了TiFe基合金在商业化应用中的进一步发展。单元素合金化或多元素合金化可以有效改变TiFe基合金的成分布局和晶格结构,优化储氢性能,包括提高活化动力学、增加储氢容量以及优化吸放氢动力学,还可以显著提高合金的电化学综合性能,包括最大充放电容量、高倍率放电性能及循环稳定性等。制备工艺中的铸造法和球磨法等同样可以增加合金的储氢活性,显著提高其吸放氢动力学性能,进而提升电化学充放电容量。表面改性的方法优化了合金的微观结构和接触位点,从而提高了储氢性能和循环寿命,使合金的电化学充放电过程更稳定。

关键词： 分析化学实验   综合化改革   电化学法   维生素C含量   实验教学  

摘要： 分析化学实验综合化改革,可以有效提升实验教学质量,促进学生实验技能、科学思维和创新能力的全面发展。本文以差分脉冲伏安法测定药片中维生素C含量为具体案例,详细介绍了差分脉冲伏安法测定维生素C的原理、操作步骤、结果分析以及该方法在实验教学中的应用效果。实践证明,通过对基础分析化学实验的综合化改革,不仅推动了实验教学的创新与进步,深化了学生对基础理论的理解和掌握,而且提高了他们解决问题的能力,为他们日后在专业领域的学习和科研工作中奠定了坚实的基础。