NEST實驗室簡介PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1NEST實驗室簡介實驗室簡介2本科生：24500人研究生：8700人留學(xué)生：2800人第1頁/共38頁3職工總數(shù)：5087人其中：教師：2832人其中：教授：487人 副教授：870人理學(xué)院化學(xué)系第2頁/共38頁第3頁/共38頁博士研究生： 5人碩士研究生：18人研究隊伍研究隊伍-學(xué)生：學(xué)生：23人人第4頁/共38頁第5頁/共38頁實驗室設(shè)備實驗室設(shè)備第6頁/共38頁第7頁/共38頁第8頁/共38頁第9頁/共38頁第10頁/共38頁第11頁/共38頁一維一維ZnO納米材料氣敏性能研究納米材料氣敏性能研究ZnO納米線的長期穩(wěn)定性比納米顆粒和納米棒要好，納米線的長期穩(wěn)定性比納米顆粒和納米棒

2、要好，但是靈敏度和選擇性仍需要提高但是靈敏度和選擇性仍需要提高第12頁/共38頁浸漬法制備浸漬法制備N. Yamazoe/Sensors and Actuators B, 5 (1991) 7-19理想的結(jié)構(gòu)理想的結(jié)構(gòu)第13頁/共38頁Nanotechnology 21 (2010) 285501第14頁/共38頁+第15頁/共38頁第16頁/共38頁Pd QDs 修飾修飾ZnO 納米線的氣敏性能納米線的氣敏性能Pd QDs 修飾的修飾的ZnO納米線與納米線與純納米線對不同氣體的響應(yīng)純納米線對不同氣體的響應(yīng)Pd QDs 修飾的修飾的ZnO納米線納米線與純納米線對不同濃度與純納米線對不同濃度H2

3、S氣體的響應(yīng)氣體的響應(yīng)第17頁/共38頁Vs與與PdCl2溶液浸漬摻雜的對比溶液浸漬摻雜的對比第18頁/共38頁穩(wěn)定性測試穩(wěn)定性測試Y. Zhang, Q. Xiang, J. Q. Xu, et. al, J Mater Chem. 19 (2009) 4701-4706. 第19頁/共38頁 Pt QDs 修飾的修飾的ZnO納米線及其氣敏性能納米線及其氣敏性能Nanotechnology 21 (2010) 285501第20頁/共38頁Au NPs WO3 NRs and its H2 sensing propertiesTEMDynamic response to 50 ppm H2J

4、 Phys Chem C 2010,114,2049-2055SelectivityStability第21頁/共38頁TEM photo and EDS Response to H2STalant,2010,82,458-463第22頁/共38頁Gas selectivity and stabilityRepeatability of gas response第23頁/共38頁n高的靈敏度，納克級敏感，但對VOCs靈敏度不夠n常溫工作、低功耗n選擇性差第24頁/共38頁SBA-15 作為敏感材料的優(yōu)點 大的比表面積 規(guī)則的孔徑及其有序分布 高的熱穩(wěn)定性 豐富的硅羥基有利于功能化第25頁/共3

5、8頁0100200300400500600700998540099856009985800998600099862009986400998660099868009987000 S2Frequency shift(106Hz)Time(sec)11.3%33.2%52.3%74.5%97.5%74.5%52.3%33.2%11.3%0.00.20.40.60.81.0-1200-1000-800-600-400-2000200400 low to high high to lowFrequency shift (106Hz)Relative humidity (RH%)Response to r

6、elative humidity (RH)Humidity hysteresis loopSensors and Actuators B, 2010,144,164-169第26頁/共38頁 SBA-15制備濕度傳感器制備濕度傳感器作為濕敏元件的特作為濕敏元件的特點點提高響應(yīng)速度和靈敏度提高響應(yīng)速度和靈敏度 檢測范圍寬（可在檢測范圍寬（可在1-100%RH檢測）檢測） 薄膜型濕敏元件，有利于傳感器的小型化和便攜化薄膜型濕敏元件，有利于傳感器的小型化和便攜化 物理吸附：物理吸附：大比表面積大比表面積（1000cm2/g）化學(xué)吸附化學(xué)吸附：表面基團表面基團富有硅羥基富有硅羥基第27頁/共38頁甲醛

7、傳感器 0123456-600-500-400-300-200-1000100Response (Hz)Time (min)OOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NH2OOOSi CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2OHOHOHOHOHOHAEAPMDSResponse to 10ppm HCHO012345-600-500-400-300-200-1000100Response (Hz)Time (min)Amino(NH2-)-groups functionalizationGas selectivityethanolH2O第28頁/共38頁OOOSiCH2CH2CH2NHCH2

8、CH2NH2OOOSi CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2+COHHCOHHOOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NOOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NCHOHHHCOHHHH#OOOSi CH2CH2CH2NHCH2CH2NOOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NCCHHHH- H2OLangmiur 2012第29頁/共38頁Hydroxyl-Functionalization of SBA-15 Fluorinated phenol functional groups can enhance hydrogen-bond interaction with bas

9、ic organophosphorus group of DMMPThe chemical structures of nerve agent sarin and it simulant DMMP 第30頁/共38頁010203040-1400-1200-1000-800-600-400-200020010 ppm1 ppm20 ppm30 ppm40 ppm60 ppm Fequency change/HzTime / min50 ppmDMMPEtOHwater acetoneTHFDCM cyclohexane0500100015002000 Response/HzVapor 30% S

10、BA15-DP 4% SBA15-DP SBA15Response to DMMPGas selectivityJ Mater Chem 2012第31頁/共38頁33開發(fā)雙金屬納米晶在燃料電池方面的應(yīng)開發(fā)雙金屬納米晶在燃料電池方面的應(yīng)用，不但可以提高催化劑的效率，而且還可用，不但可以提高催化劑的效率，而且還可以顯著改善單金屬催化劑在使用過程中易于以顯著改善單金屬催化劑在使用過程中易于中毒以及催化劑的腐蝕溶解等問題，更有利中毒以及催化劑的腐蝕溶解等問題，更有利于推動燃料電池的商業(yè)化發(fā)展。于推動燃料電池的商業(yè)化發(fā)展。而且還可以通過調(diào)節(jié)而且還可以通過調(diào)節(jié)不同金屬間的比例來不同金屬間的比例來調(diào)控催化

11、劑的性能。調(diào)控催化劑的性能。雙金屬催化劑和商品化雙金屬催化劑和商品化PtPt催化劑的長期循環(huán)性能對比圖催化劑的長期循環(huán)性能對比圖采用雙金屬作為催化劑，不但可以采用雙金屬作為催化劑，不但可以從控制尺寸形貌方面來改善催化劑的性能從控制尺寸形貌方面來改善催化劑的性能，不同形貌的不同形貌的PtRhPtRh催化劑在碳載體表面的催化劑在碳載體表面的TEMTEM和和SEMSEM圖圖Adv Funct Mater,2012第32頁/共38頁34 采用合適的工藝路線，嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，可制備出采用合適的工藝路線，嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，可制備出LiMn2O4/碳納米碳納米管（管（CNT）復(fù)合電極材料，該材料在含）復(fù)合

12、電極材料，該材料在含Li+離子的水溶液電解質(zhì)中具有優(yōu)離子的水溶液電解質(zhì)中具有優(yōu)異的高倍率充放電性能，在異的高倍率充放電性能，在500和和2000 mA/g電流密度下的比容量分別電流密度下的比容量分別為為136和和126 mAh/g，可與活性炭，可與活性炭負(fù)極構(gòu)建負(fù)極構(gòu)建高功率動力或儲能用超級電高功率動力或儲能用超級電容器。容器。 LiMn2O4/CNT復(fù)合材料的復(fù)合材料的TEM照片照片高倍率高倍率LiMn2O4/CNT鋰離子超級電容器正極材料鋰離子超級電容器正極材料2004006008001000010203040Energy density (Wh kg-1)Power density (W

13、 kg-1)0102030400.00.51.01.52.02.5Voltage (V)Time (min)LiMn2O4CNT/AC電容器電容器的能量密度與功率密度的能量密度與功率密度LiMn2O4CNT/AC電容器電容器的快速充放電曲線的快速充放電曲線第33頁/共38頁CoCo3 3O O4 4 nanorods nanorods100100次循環(huán)容量保持在次循環(huán)容量保持在720mAh/g720mAh/gV V2 2O O5 5rGOrGO具有較好的倍率性能具有較好的倍率性能SrGOSrGO100100次循環(huán)容量保持在次循環(huán)容量保持在650mAh/g650mAh/g第34頁/共38頁In-situ IR for CuBr NH3 sensingIn-situ XRD for enhanc