NEST实验室简介实用教案

1、会计学1NEST实验室简介实验室简介(jin ji)第一页，共39页。2本科生：24500人研究生：8700人留学生：2800人第1页/共38页第二页，共39页。3职工总数：5087人其中(qzhng)：教师：2832人其中(qzhng)：教授：487人 副教授：870人理学院化学系第2页/共38页第三页，共39页。第3页/共38页第四页，共39页。博士(bsh)研究生： 5人硕士研究生：18人研究研究(ynji)队伍队伍-学生学生：23人人第4页/共38页第五页，共39页。第5页/共38页第六页，共39页。实验室设备实验室设备(shbi)第6页/共38页第七页，共39页。第7页/共38页第八

2、页，共39页。第8页/共38页第九页，共39页。第9页/共38页第十页，共39页。第10页/共38页第十一页，共39页。第11页/共38页第十二页，共39页。一维一维ZnO纳米材料纳米材料(n m ci lio)气气敏性能研究敏性能研究ZnO纳米线的长期稳定性比纳米颗粒和纳米棒要好，但是纳米线的长期稳定性比纳米颗粒和纳米棒要好，但是(dnsh)灵敏度和选择性仍需要提高灵敏度和选择性仍需要提高第12页/共38页第十三页，共39页。浸渍浸渍(jnz)法制备法制备N. Yamazoe/Sensors and Actuators B, 5 (1991) 7-19理想理想(lxing)的结构的结构第13

3、页/共38页第十四页，共39页。Nanotechnology 21 (2010) 285501第14页/共38页第十五页，共39页。+第15页/共38页第十六页，共39页。第16页/共38页第十七页，共39页。Pd QDs 修饰修饰(xish)ZnO 纳米线的气敏性纳米线的气敏性能能Pd QDs 修饰修饰(xish)的的ZnO纳米线与纳米线与纯纳米线对不同气体的响应纯纳米线对不同气体的响应Pd QDs 修饰的修饰的ZnO纳米线与纯纳纳米线与纯纳米线对不同米线对不同(b tn)浓度浓度H2S气体气体的响应的响应第17页/共38页第十八页，共39页。Vs与与PdCl2溶液浸渍溶液浸渍(jnz)掺杂

4、的对比掺杂的对比第18页/共38页第十九页，共39页。稳定性测试稳定性测试(csh)Y. Zhang, Q. Xiang, J. Q. Xu, et. al, J Mater Chem. 19 (2009) 4701-4706. 第19页/共38页第二十页，共39页。 Pt QDs 修饰修饰(xish)的的ZnO纳米线及其气敏性能纳米线及其气敏性能Nanotechnology 21 (2010) 285501第20页/共38页第二十一页，共39页。Au NPs WO3 NRs and its H2 sensing propertiesTEMDynamic response to 50 ppm

5、H2J Phys Chem C 2010,114,2049-2055SelectivityStability第21页/共38页第二十二页，共39页。TEM photo and EDS Response to H2STalant,2010,82,458-463第22页/共38页第二十三页，共39页。Gas selectivity and stabilityRepeatability of gas response第23页/共38页第二十四页，共39页。n高的灵敏度，纳克级敏感，但对VOCs灵敏度不够n常温(chngwn)工作、低功耗n选择性差第24页/共38页第二十五页，共39页。SBA-15

6、作为敏感材料的优点 大的比表面积 规则的孔径(kngjng)及其有序分布 高的热稳定性 丰富的硅羟基有利于功能化第25页/共38页第二十六页，共39页。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 h

7、igh high to lowFrequency shift (106Hz)Relative humidity (RH%)Response to relative humidity (RH)Humidity hysteresis loopSensors and Actuators B, 2010,144,164-169第26页/共38页第二十七页，共39页。 SBA-15制备制备(zhbi)湿度传感器湿度传感器作为湿敏元件的特作为湿敏元件的特点点提高响应速度和灵敏度提高响应速度和灵敏度 检测范围宽（可在检测范围宽（可在1-100%RH检测）检测） 薄膜型湿敏元件，有利于传感器的小型化和便携化薄

8、膜型湿敏元件，有利于传感器的小型化和便携化 物理物理(wl)(wl)吸吸附：附：大比表面积大比表面积（1000cm2/g1000cm2/g）化学吸附：化学吸附：表面基团表面基团富有富有(fyu)硅硅羟基羟基第27页/共38页第二十八页，共39页。甲醛(ji qun)传感器 0123456-600-500-400-300-200-1000100Response (Hz)Time (min)OOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NH2OOOSi CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2OHOHOHOHOHOHAEAPMDSResponse to 10ppm HCHO012345-600-50

9、0-400-300-200-1000100Response (Hz)Time (min)Amino(NH2-)-groups functionalizationGas selectivityethanolH2O第28页/共38页第二十九页，共39页。OOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NH2OOOSi CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2+COHHCOHHOOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NOOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NCHOHHHCOHHHH#OOOSi CH2CH2CH2NHCH2CH2NOOOSiCH2CH2CH2NHCH2CH2NCCHHHH- H

10、2OLangmiur 2012第29页/共38页第三十页，共39页。Hydroxyl-Functionalization of SBA-15 Fluorinated phenol functional groups can enhance hydrogen-bond interaction with basic organophosphorus group of DMMPThe chemical structures of nerve agent sarin and it simulant DMMP 第30页/共38页第三十一页，共39页。010203040-1400-1200-1000-80

11、0-600-400-200020010 ppm1 ppm20 ppm30 ppm40 ppm60 ppm Fequency change/HzTime / min50 ppmDMMPEtOHwater acetoneTHFDCM cyclohexane0500100015002000 Response/HzVapor 30% SBA15-DP 4% SBA15-DP SBA15Response to DMMPGas selectivityJ Mater Chem 2012第31页/共38页第三十二页，共39页。33开发双金属纳米晶在燃料电池方面的应用，开发双金属纳米晶在燃料电池方面的应用，不但

12、可以提高催化剂的效率，而且还可以显著改善不但可以提高催化剂的效率，而且还可以显著改善单金属催化剂在使用过程中易于中毒以及催化剂的单金属催化剂在使用过程中易于中毒以及催化剂的腐蚀腐蚀(fsh)(fsh)溶解等问题，更有利于推动燃料电池溶解等问题，更有利于推动燃料电池的商业化发展。的商业化发展。而且还可以通过调节而且还可以通过调节不同金属间的比例来不同金属间的比例来调控调控(dio kn)(dio kn)催化催化剂的性能。剂的性能。双金属催化剂和商品化双金属催化剂和商品化PtPt催化剂的长期循环性能对比图催化剂的长期循环性能对比图采用双金属作为催化剂，不但可以从控制尺采用双金属作为催化剂，不但可以

13、从控制尺寸形貌方面来改善催化剂的性能，寸形貌方面来改善催化剂的性能，不同形貌的不同形貌的PtRhPtRh催化剂在碳载体表面的催化剂在碳载体表面的TEMTEM和和SEMSEM图图Adv Funct Mater,2012第32页/共38页第三十三页，共39页。34 采用合适的工艺路线，严格控制反应条件，可制备出采用合适的工艺路线，严格控制反应条件，可制备出LiMn2O4/碳纳碳纳米管（米管（CNT）复合电极材料，该材料在含）复合电极材料，该材料在含Li+离子的水溶液电解质中具有离子的水溶液电解质中具有优异的高倍率充放电性能，在优异的高倍率充放电性能，在500和和2000 mA/g电流密度下的比容量

14、电流密度下的比容量(rngling)分别为分别为136和和126 mAh/g，可与活性炭负极构建高功率动力，可与活性炭负极构建高功率动力或储能用超级电容器。或储能用超级电容器。 LiMn2O4/CNT复合材料复合材料(f h ci lio)的的TEM照片照片高倍率高倍率LiMn2O4/CNT锂离子超级电容器正极锂离子超级电容器正极(zhngj)材料材料2004006008001000010203040Energy density (Wh kg-1)Power density (W kg-1)0102030400.00.51.01.52.02.5Voltage (V)Time (min)LiMn

15、2O4CNT/AC电容器的能电容器的能量密度与功率密度量密度与功率密度LiMn2O4CNT/AC电容器的快速电容器的快速充放电曲线充放电曲线第33页/共38页第三十四页，共39页。Co3O4 nanorodsCo3O4 nanorods100100次循环容量次循环容量(rngling)(rngling)保持在保持在720mAh/g720mAh/gV V2 2O O5 5rGOrGO具有较好的倍率性能具有较好的倍率性能SrGOSrGO100100次循环容量保持在次循环容量保持在650mAh/g650mAh/g第34页/共38页第三十五页，共39页。In-situ IR for CuBr NH3 sensingIn-situ XRD for enhanced R134a sensing of SnO2JPCC 2011Sensors Actuat B 2011第35页/共38页第三十六页，共3