导读:本文包含了谱学性能论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Pr-Cd异核配合物,晶体结构,荧光光谱,热微扰二维红外相关光谱
谱学性能论文文献综述
林青锋,周良良,孙燕琼,陈义平[1](2019)在《二维镨-镉异核金属配合物的水热合成、晶体结构及谱学性能研究》一文中研究指出利用水热合成法,以柔性的乙二胺四乙酸(H_4EDTA)为配体、氧化镨以及氯化镉为金属源合成了一种镨-镉异金属-有机配合物[Pr_2Cd_3(EDTA)_3(H_2O)_(11)]·14H_2O (1)。通过X射线单晶衍射确定化合物1的结构,该化合物属单斜晶系的C2空间群,a=16.154(3)?,b=14.863(3)?,c=14.875(3)?,β=115.855(3)°,V=3214.2(9)?~3,Z=2,化合物1的结构中存在纳米尺寸大小的"心形"Pr_6Cd_6O_(12)轮簇。其中Cd~(2+)的配位数为7,采取单帽叁棱柱的配位构型,而Pr~(3+)采取十配位双帽四方反棱柱的构型。EDTA~(4-)配体的四个羧基全部去质子化,与一个Cd~(2+)和两个Pr~(3+)配位,其中4个羧基氧原子和2个氮原子都与Cd~(2+)配位,两个羧基分别桥连1个Pr~(3+)。Pr~(3+)和Cd~(2+)通过μ_2-O氧原子交替连接形成Pr_6Cd_6O_(12)轮簇,每个Pr_6Cd_6O_(12)轮簇与附近的6个Pr_6Cd_6O_(12)轮簇共边连接,从而形成一个二维(6,3)层状结构。二维层再通过…AAA…类型的堆积方式形成叁维超分子结构。游离水分子填充在二维层空隙中,与羧基以及配位水分子之间形成比较强的O—H…O氢键,这些氢键有利于结构的稳定。通过热重分析、稳态荧光光谱、热微扰二维红外相关光谱(2D-IR COS)、固体紫外-可见漫反射光谱等手段进一步对化合物1的谱学性能进行表征。在红外光谱上,由于存在大量的氢键,化合物的红外光谱在3 680~2 640 cm~(-1)波数范围内出现宽而强的吸收谱带。同时配体H_4EDTA中的羧基脱去了质子氢,并且与金属离子发生配位,因此化合物1中羧基的CO双键的伸缩振动吸收峰与未配位配体中的CO双键的伸缩振动吸收峰相比,向低波数移动,在1 527 cm~(-1)波数处出现吸收峰。固体荧光测试显示在325 nm的紫外光照射下,配合物1能发出强的360 nm左右的荧光,主要是由能量在Cd~(2+)和EDTA~(4-)之间发生明显的LMCT跃迁转移引起的,因此化合物1可作为一类潜在的发光材料。热微扰下的二维红外光谱显示,由于水分子与羧基及水分子之间存在氢键,使得O—H的伸缩振动吸收峰对热的微扰响应比较敏感。紫外-可见光谱测试显示化合物1在位于216 nm处出现很强的紫外吸收峰,归属于化合物1中EDTA~(4-)配体的中n→σ~*跃迁及π→π~*,位于444,468和484 nm的弱吸收峰,归属为Pr~(3+)的f—f跃迁。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年10期)
胥燕[2](2019)在《同步辐射谱学对镁硫电池机理研究及催化改善镁硫电池性能》一文中研究指出镁硫二次电池具有能量密度高、安全性好、成本低等优点而成为最具潜力的新型储能体系。虽然很多课题组对镁硫电池性能提升做出了很多改进,但它的发展非常缓慢,至今仍然处于初级研究阶段。其中一个重要的原因是现阶段人们对于镁硫电池的反应机理还缺乏清晰的科学认识,因而无法提出有效的改进方法。本文采用原位X射线吸收光谱方法,在Mg(diglyme)2[HMDSAlC13]2电解液系统中,研究了镁硫电池衰减机理。根据我们提出的镁硫电池衰减机理,提出了有效的提升镁硫电池性能的一系列策略。具体开展了以下四部分研究工作:(1)制备单核电解液Mg(diglyme)2[HMDSAlC13]2。单核电解液相比于传统的双核电解液具有离子电导率高的特点。然而在常规含有C1的电解液中,因为C1强配位能力,容易通过桥连氯的形式与Mg2+配位形成双核电解液,造成电解液离子电导率低,电解液极化电极电势大等缺陷。本章研究内容采用溶剂预保护的方法,将Mg2+先用二乙二醇二甲醚通过配位的形式保护起来,再与AlC13反应,避免AlC13与Mg2+接触生成桥连氯。用此方法制备出的单核电解液具有极化电极电势小,循环稳定性好,电化学窗口高等特点。将此电解液应用在镁硫电池中,镁硫电池表现出很好的循环性能。(2)采用原位X射线吸收光谱研究镁硫电池衰减机理。镁硫电池虽然具有理论容量高,安全性能高等特点,但是对于镁硫电池的反应机理了解还很少,尤其对于镁硫电池的衰减机制缺乏了解,造成镁硫电池的发展非常缓慢。本章采用原位X射线吸收谱研究镁硫电池反应机理,研究发现镁硫电池第一圈放电过程可以分为叁个阶段:第一阶段,生成高阶多硫化物(如:MgS8和MgS4),这一阶段的反应动力学比较快;第二阶段,高阶多硫化物还原成Mg3S8;第叁阶段,Mg3S8还原成MgS,这个阶段的反应过程特别的缓慢。原位XAS实验证实:在第一圈生成的不可逆产物MgS和Mg3S8是造成镁硫电池衰减快的原因。根据以上研究结果我们采用TiS2修饰电池隔膜来削弱Mg-S键能,活化MgS和Mg3S8,提高电池的可逆循环。(3)在电解液中添加YC13添加剂提升镁硫电池循环性能。根据原位X射线吸收谱研究镁硫电池的衰减机理的实验,我们得出结论:MgS和Mg3S8是造成镁硫电池衰减快的根本原因。在这个工作中,我们首次提出在电解液中添加YC13添加剂来提高MgS和Mg3S8的可逆性。因稀土氯化物具有丰富的f轨道而被广泛用于催化反应,YC13又同时具有除水和沉积电极电势低等优势而被选择作为镁硫电池电解液添加剂。添加了YC13的电解液应用于镁硫电池表现出很好的循环稳定性。(4)采用Ag和Cu集流体替代热解石墨集流体提升Mg/S电池循环性能。此工作是提高MgS和Mg3S8的可逆性的又一有效策略。在Mg/S电池中,热解石墨通常被用作集流体,热解石墨仅作为一个电子传导体,不具有催化作用,所以以热解石墨为集流体的镁硫电池常常具有循环稳定性差、容量衰减快等特点。我们以Ag和Cu具有催化活性的集流体代替热解石墨集流体。当Ag和Cu集流体应用于镁硫电池中,镁硫电池表现出放电容量高、循环稳定性好的特点,尤其是Ag集流体。同时,我们采用原位和非原位的XRD、非原位的XPS、非原位的XAS等技术研究以Ag和Cu做集流体时镁硫电池反应机理。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-03-10)
黄梦梦[3](2017)在《新颖多钒硼氧簇化合物的合成、结构、谱学性质以及电化学性能探究》一文中研究指出多钒硼氧簇化合物属于多酸化合物的子集,由于其构型上的存在多变性,以至于化合物在磁性、荧光性和电化学方向具有研究价值。本论文利用水热合成法获得了 9种新颖的多钒硼氧簇化合物,深入地探讨了化合物结构特异性与谱学性能之间的构效关系、多钒硼氧簇化合物的荧光性、磁性以及以化合物2的电化学性质。主要工作如下:1.通过X射线单晶衍射实验,根据化合物基本构筑单元的不同可以将所有化合物分为叁类,以[V12B16O58]16-簇阴离子为基本构筑单元的化合物1,以[V12B18O60]14-阴离子为基本构筑单元的化合物2~8,以分立型钒氧簇阴离子[V4O12]4-为主体构筑单元的化合物9。其中,化合物5、6、8和9都是孤立的零维结构,在氢键作用下构成叁维结构。化合物1和4都是由簇阴离子之间通过金属-氧的相互作用构成二维层状结构。化合物2、3和7都是叁维结构化合物。本论文对本课题组合成出不同构筑单元为主体构型与Li+连接形成的化合物进行了对比,同时分析讨论它们的结构作为锂离子电极材料所具有的优势,为进一步合成具有高效电化学性能化合物提供理论依据。2.二维红外相关光谱在磁微扰的作用下证实了由于V4+(Mn2+、Ni2+)具有磁性,对于与其相连的键伸缩振动具有一定的影响作用。化合物7具有良好的荧光性能,荧光光谱测试显示该化合物发射Cd2+的特征荧光。这是首个具有荧光性能的多钒硼氧簇化合物,为探索新型荧光材料开辟新途径。X-射线光电子能谱和布朗公式的结合分别从实验角度和理论角度证明[V12B18O60]14-簇阴离子中V原子的混合价态。3.本论文中研究化合物2电化学性能,循环充放电性能实验说明化合物2具有一定量的充放电比容量,其充电比容量为50.8 mAh/g,放电比容量为39.9 Ah/g,通过电化学实验测试,说明化合物2作为锂离子电池的材料具有可能性。变温磁化率分析化合物1、5都呈反铁磁性,在磁性材料的应用方面具有潜在的价值。4.本论文采用Gaussian 03w对[V12B18O60]14-簇阴离子进行量子化学计算,同时分析探讨了簇阴离子的原子电荷分布和得出端氧原子亲核性强于桥氧原子。(本文来源于《福州大学》期刊2017-06-01)
孙菲[4](2017)在《新型稀磁半导体的先进谱学表征和性能研究》一文中研究指出稀磁半导体材料(DMS)是可以同时调控电荷自由度和自旋自由度的功能性材料,在材料科学中展现出了丰富卓越的物理性能,引起了人们广泛的研究兴趣。在经典的Mn掺杂的III-V族稀磁半导体中,Mn对叁价的Ga的替代会引入一个受主,同时也是磁矩的来源。Mn的这种双重作用复杂了相应的理论解释。最近发现的Mn掺杂的I-II-V半导体Li_(1+x)(Zn_(1-y)Mn_y)As和Mn掺杂的II-II-V semiconductor(Ba_(1-x)K_x)(Zn_(1-y)Mn_y)_2As_2是新型的稀磁半导体,在这些铁磁体中空穴和自旋的注入是可以分别调控的。在稀磁半导体中,人们已经在交换作用的控制中取得了一定的进展,然而对其在物理特性的微观起源中的理解仍然有限。具有元素和轨道壳层分辨的同步辐射谱学技术(发射、吸收和二色性)有着非常高的能量分辨率,非常适合探测特定电子态的结构,而高能X射线衍射实验能分辨出晶格的微小变化。将(Ba_(1-x)K_x)(Zn1-y Mny)_2As_2选为目标材料,研究了空穴掺杂下,导致其高温铁磁有序Tc的间接交换作用机制。除了X射线谱学技术,压力也做为另一个热力学维度引入,用来探究这些新型稀磁半导体中晶格、磁性和电子自由度之间的复杂相互关系。As的K边磁圆二色谱(XMCD)信号强度随着样品磁化强化的变化而变化,同时强烈依赖于样品Tc的大小。因此,As的K边磁圆二色信号可以用来代表块材样品的磁化强度。结合X射线发射谱(XES)、吸收谱(XAS)和磁圆二色谱的测量,实验结果表明空穴掺杂以减小Mn(3d)局域自旋电子态密度为代价,增强p-d轨道杂化作用强度(MnAs4四面体中电子的重排),从而增强Mn离子间的交换作用强度。空穴优掺杂和空穴欠掺杂的样品在压力作用下,都表现出带隙的减小,调控长程铁磁序的空穴媒介载流子变的弱局域,从而抑制样品的磁有序。这两个作用效果都是由于压力作用下As的4p态的强烈反应(能带展宽)所引起的。实际上,阴离子p态和阳离子d态的电子结构随压力的演变是和MnAs4四面体中几何构型的改变和层间As-As距离紧密相连的。这对理解结构和磁性之间的关系提供了重要的信息。使用金刚石压砧,结合同步辐射X射线衍射实验,研究了Li_(1+x)(Zn_(1-y)Mn_y)As压力作用下的结构演变。在11.6GPa左右,探测到了压力诱导的结构转变,高压下的新相被提出具有Pmca的空间群。结构转变诱导的元胞体积坍缩大概在8%。相变前的结构随压力的演变关系对将来的Li(Zn,Mn)As中的铁磁性研究具有重要的指导意义。通过金刚石压砧结合具有非常高的能量分辨率的同步辐射穆斯堡尔谱(SMS),研究了1111型铁基超导体SmFeAs O在良好静水压条件下的磁(Fe)相变。随着压力的增加,磁转变温度降低,最终在25GPa左右反铁磁序消失。结合给出超导转变温度的电输运实验结果,得到了SmFeAsO的P-T相图。这为理解高温超导体中超导性与反铁磁性之间的相互作用关系补充了重要的信息。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-05-01)
张艳秀[5](2017)在《取代基效应对1,2-二苯基丙烯类化合物谱学性能的影响》一文中研究指出本文设计合成了44个目标化合物1,2-二苯基丙烯XArC(Me)=CHAr Y(XSMBY)。测定了目标化合物的熔点、核磁共振氢谱和碳谱、紫外吸收光谱、电化学还原电位和红外吸收光谱。采用定量结构-性能相关分析方法,研究了取代基效应对目标化合物的谱学性能的影响规律。研究了44种XSMBY的紫外吸收光谱的ν_(max)受取代基效应影响的变化规律,并与XArCH=CHArY(XSBY)的ν_(max)变化规律进行比较,发现XSMBY与XSBY的ν_(max)没有线性关系,影响两类化合物的ν_(max)的因素有差异。桥基上甲基的引入使得取代基X和Y的基态极性电子效应(σ)对ν_(max)也有重要影响,然而在XSBY体系中,X、Y的σ常数对ν_(max)的影响可以忽略。对于母体结构不同的两类化合物XSMBY和XSBY,可以由一个统一的方程来关联取代基对ν_(max)的影响,且相关性良好。XSMBY桥基上甲基引起的立体效应,导致其UV吸收λ_(max)蓝移。对目标化合物XSMBY桥基上叁个碳的化学位移δC分别进行定量分析,并与希夫碱类化合物的δC进行了比较研究。通过回归分析分别提出了XSMBY的叁个定量相关方程,其相关系数分别达到了0.9945、0.9974和0.9701,并成功的将其应用于化合物的碳化学位移的预测,得到了良好的结果。虽然化合物XSMBY的桥基因甲基的引入而使桥基带有一定极性,但是取代基效应对该类化合物的影响规律不同于希夫碱类化合物。化合物XSMBY中,对X端桥基碳的δC(X)来说,取代基X的共轭效应σR(X)起重要作用且贡献最大;对Y端桥基碳的δC(Y)来说,取代基X的诱导效应σF(X)、共轭效应σR(X)以及取代基Y的诱导效应σF(Y)同时起重要作用;对桥基上甲基碳的δC(Me)来说,除了Hammett常数外激发态取代基参数同样是重要的影响因素。对化合物XSMBY的还原电位Ered的数据进行分析,发现除了用取代基X和Y的Hammett常数和激发态取代基常数定量相关外,桥基上甲基与取代基Y之间的相互作用也是重要的影响因素。其Ered的影响因素明显不同于希夫碱类化合物,不能用希夫碱化合物的回归方程对化合物XSMBY进行模拟。二苯乙烯类化合物的桥基碳碳双键比希夫碱类化合物的碳氮双键更难于还原。研究了化合物XSMBY的C=C桥键红外吸收νC=C的变化规律,结果表明,XSMBY的C=C桥键红外吸收νC=C可以用一个六参数的相关方程进行定量相关,方程的相关性良好,相关系数达到了0.9158。除了Hammett常数和激发态取代基常数以外,桥基上甲基与取代基X之间的相互作用项对νC=C也有影响,且贡献最大,是主要的影响因素。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2017-05-01)
金浩,黄广华[6](2016)在《硫酸水解法制备纳米纤维素晶体的谱学性能研究》一文中研究指出利用超声波辅助硫酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素晶体,并采用场发射透射电子显微镜(FETEM)、场发射环境扫描电子显微镜(FEGE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对所制备的纳米纤维素晶体进行表面形貌、尺寸、结构、化学组成等方面的普学性能分析。分析结果表明:纳米纤维素晶体呈短棒状,直径和长度主要分布在2~24 nm和50~450 nm,属于纤维素Ⅰ型,仍然具有纤维素的基本化学结构。(本文来源于《广州化工》期刊2016年20期)
刘婷玉[7](2016)在《新型多金属钨氧簇化合物的合成、结构、谱学性质及其光催化降解性能研究》一文中研究指出多金属钨氧簇化合物因具有多种的构筑单元以及多样的理化性质,在磁性、催化、吸附等方面的应用而一直备受关注。本论文在总结国内外相关文献的基础之上,合成了 11种新的多金属钨氧簇化合物,主要工作内容如下:1、通过水热法合成了 11种新的多金属钨氧簇化合物,并对合成的规律进行了总结。根据这11种化合物的簇阴离子的种类可以把这它们大致归为3类:(1)化合物1~7是以含有饱和的Kiggen簇阴离子的结构为构筑模块形成的化合物,其中化合物1~5为SiW12,化合物6和7的中心原子分别为金属离子Zn和Cu;(2)化合物8和9的簇阴离子均为含Sb的类Dawson型结构的多金属钨氧酸盐;(3)化合物10和11为含Sb的叁缺位Kiggen单元的多金属钨氧酸盐,簇阴离子均为Krebs型结构。本文还引入TOPOS 4.0绘制并分析了化合物2-11的叁维拓扑结构,其中化合物2、8、9、11的拓扑类型尚未见报道。2、通过XRD、FT-IR、二维红外相关光谱、拉曼光谱分析、固体紫外漫反射、热重以及光电子能谱对所合成的化合物进行了谱学表征。对于热微扰下的2D-IR COS,分析讨论官能团的动态变化及分子间作用力的的热响应信号;在磁微扰下,与磁性粒子相连的官能团都出现了响应峰;化合物的固体紫外漫反射光谱在255 nm附近均出现了Oμ→W的LMCT跃迁峰,在大于340 nm波段出现过渡金属的d-d跃迁;TGA的结果表明,钨氧酸盐骨架在高于320℃时才会缓慢分解。3、变温磁化率分析可知:化合物7-9可以成为潜在磁性材料,化合物7为亚铁磁性,化合物8为铁磁性,而化合物9为反铁磁性。光催化降解有机染料(RhB,MB,MO)实验表明:(1)化合物2大大提高MB溶液的降解,40 min,光降解效果高达92.49%;(2)化合物4在Xe灯模拟太阳光且pH=3.0条件下,光催化降解RhB的降解率为95.62%;(3)在Xe灯模拟的可见光,在不同的pH值下时,化合物8在pH=3.0的催化RhB的效果最佳为74.98%;(4)化合物2、4、8在都有较强的催化降解能力,且Keggin构型钨多酸的光催化活性比类Dawson构型的强,并从结构角度探讨了催化机理,为其应用提供实验和理论依据。4、本文用Gaussian 03w量子化学程序,对化合物7的簇阴离子进行了量化计算,得到了单点能、能隙等信息,并分析讨论了簇阴离子的成键性质和反应活性位点的关系。(本文来源于《福州大学》期刊2016-06-01)
蔡君威,徐盼,潘玲,王小涛,龙世军[8](2015)在《量子点CdSe-ZnS与乳酸共聚物复合薄膜QDs/PLGA的谱学性能及聚合物薄膜体外降解行为研究》一文中研究指出采用简单的溶液浇铸法制备了不同硒化镉-硫化锌核壳结构量子点(CdSe-ZnSQDs)含量的QDs/乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)纳米复合材料薄膜,对薄膜的微观结构、谱学性能等进行了系统的研究后,重点研究了PLGA、QDs/PLGA复合材料的体外降解行为.荧光光谱、紫外-可见光谱分析结果显示QDs与PLGA复合后仍具有稳定优异的发光性能和吸光度,且发光和吸光强度随QDs含量增加而增大.在体外降解的研究中,凝胶渗透色谱结果和磷酸盐缓冲液的pH值变化显示量子点的加入加快了PLGA的降解;而复合材料的荧光效应随着降解的进行而逐渐减弱.以上结果证明CdSe-ZnSQDs/PLGA纳米复合材料可采用简单的溶液浇铸法成功制备,且可通过检测荧光效应变化来监测QDs/PLGA复合材料的降解进程.(本文来源于《高分子学报》期刊2015年09期)
邢志军,高金昌,刘鹏,杨凤,杨成瑞[9](2015)在《镇沅金矿石中碳质物的谱学表征及生物氧化性能的研究分析》一文中研究指出对云南镇沅金矿石中的碳质物进行了谱学表征和分析,研究了生物氧化工艺对该类碳质物的氧化特点。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对镇沅金矿石的浮选金精矿和生物氧化渣进行了结构和谱学特性的表征,并结合数学分析软件对拉曼数据进行分峰拟合。其结果表明,镇沅金精矿碳质物中固体碳具有与石墨类似的晶体结构,但相对于石墨而言,其晶体结构不完善,存在缺陷。该固体碳石墨化程度低于活性炭,煤化程度高于无烟煤,具有较强的"劫金"作用。对金精矿进行生物氧化预处理后,固体碳的晶体结构没有明显变化。由此证明,对于碳质物中石墨化程度较低的固体碳,采用生物氧化工艺不能有效消除其"劫金"能力。(本文来源于《黄金》期刊2015年01期)
魏佰影[10](2014)在《二苯并富烯及芳基希夫碱谱学性能影响因素的研究》一文中研究指出取代基极性参数(Hammett电子效应常数σ,或共轭效应σ R、诱导效应F)对双苯基希夫碱碳氮双键(C=N)的13C NMR化学位移值δc(C=N)有重要影响,然而取代基激发态参数exCC是否也对δc(C=N)有影响尚未加以研究。论文对双苯基希夫碱δc(C=N)深入分析表明, exCC对其δc(C=N)确有重要影响,并且用σ R、 F和exCC叁参数定量表达δc(C=N)的变化规律,误差可落在实验范围之内。为了进行对比,合成了一系列单苯基希夫碱GPhCH=NC6,实验测定它们的δc(C=N),并与σ R、 F和exCC进行定量相关,发现单苯基希夫碱与双苯基希夫碱相似,其δc(C=N)也可由σ R、 F和exCC定量表达,但两类化合物δc(C=N)的变化规律存在差别,双苯基希夫碱的δc(C=N)受σ R、 F和exCC的影响强度要大一些。研究发现在同一种溶剂中取代基对二苯并富烯化合物紫外吸收光谱的影响可由取代基激发态参数exCC和基态极性参数p共同表达,用以上两参数比用p单参数关联更准确。在10多种性能不同的溶剂中对二苯并富烯化合物紫外吸收光谱的变化规律可以由exCC、 p和溶剂显色参数ET(30)叁参数共同表示,并且ET(30)比正辛醇/水中的分配系数logP表达溶剂效应更好。研究表明,二硫化碳可能不宜于作为溶剂来测定二苯并富烯化合物的紫外吸收光谱。将合成的单苯基希夫碱GPhCH=NC6在乙醇中测定其紫外吸收最大波长能量(υmax),研究发现这类化合物的紫外吸收最大波长的能量不适合用取代基极性参数p来描述,而可用取代基激发态参数exCC和基态极性参数p很好的表达。进一步对比研究发现,含非极性C=C双键的二苯并富烯与二苯乙烯两类化合物紫外吸收最大波长能量之间存在很好的线性关系;而含极性键C=N双键的双苯基希夫碱与单苯基希夫碱两类化合物紫外吸收最大波长能量之间不存在线性关系,可能原因是含C=N体系的化合物中处于C=N键两端的基团二面角偏离平面较大,使得双苯基希夫碱和单苯基希夫碱分子中共轭情况差异较大。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2014-05-27)
谱学性能论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
镁硫二次电池具有能量密度高、安全性好、成本低等优点而成为最具潜力的新型储能体系。虽然很多课题组对镁硫电池性能提升做出了很多改进,但它的发展非常缓慢,至今仍然处于初级研究阶段。其中一个重要的原因是现阶段人们对于镁硫电池的反应机理还缺乏清晰的科学认识,因而无法提出有效的改进方法。本文采用原位X射线吸收光谱方法,在Mg(diglyme)2[HMDSAlC13]2电解液系统中,研究了镁硫电池衰减机理。根据我们提出的镁硫电池衰减机理,提出了有效的提升镁硫电池性能的一系列策略。具体开展了以下四部分研究工作:(1)制备单核电解液Mg(diglyme)2[HMDSAlC13]2。单核电解液相比于传统的双核电解液具有离子电导率高的特点。然而在常规含有C1的电解液中,因为C1强配位能力,容易通过桥连氯的形式与Mg2+配位形成双核电解液,造成电解液离子电导率低,电解液极化电极电势大等缺陷。本章研究内容采用溶剂预保护的方法,将Mg2+先用二乙二醇二甲醚通过配位的形式保护起来,再与AlC13反应,避免AlC13与Mg2+接触生成桥连氯。用此方法制备出的单核电解液具有极化电极电势小,循环稳定性好,电化学窗口高等特点。将此电解液应用在镁硫电池中,镁硫电池表现出很好的循环性能。(2)采用原位X射线吸收光谱研究镁硫电池衰减机理。镁硫电池虽然具有理论容量高,安全性能高等特点,但是对于镁硫电池的反应机理了解还很少,尤其对于镁硫电池的衰减机制缺乏了解,造成镁硫电池的发展非常缓慢。本章采用原位X射线吸收谱研究镁硫电池反应机理,研究发现镁硫电池第一圈放电过程可以分为叁个阶段:第一阶段,生成高阶多硫化物(如:MgS8和MgS4),这一阶段的反应动力学比较快;第二阶段,高阶多硫化物还原成Mg3S8;第叁阶段,Mg3S8还原成MgS,这个阶段的反应过程特别的缓慢。原位XAS实验证实:在第一圈生成的不可逆产物MgS和Mg3S8是造成镁硫电池衰减快的原因。根据以上研究结果我们采用TiS2修饰电池隔膜来削弱Mg-S键能,活化MgS和Mg3S8,提高电池的可逆循环。(3)在电解液中添加YC13添加剂提升镁硫电池循环性能。根据原位X射线吸收谱研究镁硫电池的衰减机理的实验,我们得出结论:MgS和Mg3S8是造成镁硫电池衰减快的根本原因。在这个工作中,我们首次提出在电解液中添加YC13添加剂来提高MgS和Mg3S8的可逆性。因稀土氯化物具有丰富的f轨道而被广泛用于催化反应,YC13又同时具有除水和沉积电极电势低等优势而被选择作为镁硫电池电解液添加剂。添加了YC13的电解液应用于镁硫电池表现出很好的循环稳定性。(4)采用Ag和Cu集流体替代热解石墨集流体提升Mg/S电池循环性能。此工作是提高MgS和Mg3S8的可逆性的又一有效策略。在Mg/S电池中,热解石墨通常被用作集流体,热解石墨仅作为一个电子传导体,不具有催化作用,所以以热解石墨为集流体的镁硫电池常常具有循环稳定性差、容量衰减快等特点。我们以Ag和Cu具有催化活性的集流体代替热解石墨集流体。当Ag和Cu集流体应用于镁硫电池中,镁硫电池表现出放电容量高、循环稳定性好的特点,尤其是Ag集流体。同时,我们采用原位和非原位的XRD、非原位的XPS、非原位的XAS等技术研究以Ag和Cu做集流体时镁硫电池反应机理。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
谱学性能论文参考文献
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标签:Pr-Cd异核配合物; 晶体结构; 荧光光谱; 热微扰二维红外相关光谱;