摘要: 水系钠离子电池因为拥有安全性高、环境友好且造价成本低等特点受到广泛关注，被认为是一类极具发展潜力的新型储能体系。鉴于此，本研究使用简单的液相共沉淀法制备典型的普鲁士蓝类似物–铁氰化镍作为储钠活性材料，系统研究铁氰化镍在天然海水和0.5 mol/L氯化钠溶液中的电化学性能，阐明廉价天然海水作为水系钠离子电池电解液的可能性，进一步降低水系钠离子电池的成本，提高其应用价值。

摘要: 利用冷冻干燥法制备了纯海藻酸钙(CA)和氧化石墨烯/海藻酸钙(GO/CA)复合薄膜材料。采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对材料的表面形貌和化学特性进行表征。研究了GO与CA重量百分比、接触时间、吸附剂加入量、温度和溶液pH等实验参数对GO/CA薄膜吸附亚甲基蓝(MB)的影响。实验结果表明：GO的加入有助于提高复合材料的吸附容量，GO的重量百分比为20%时，复合薄膜对MB的吸附容量达到187.5 mg/g，吸附平衡时间大约为600 min，随着吸附剂加入量从5增加到35 mg，MB的去除率由87.1%增至99.1%，说明GO/CA薄膜是一种良好的MB吸附材料。

以海藻酸钠为原料，采用液滴聚合法将其与Al(Ⅲ)离子交联并引入甘氨酸和Fe3O4，制备出磁性氨基酸功能化海藻酸铝凝胶聚合物(Gly/Al/SA@Fe3O4)，使用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等手段对其表征，研究了这种凝胶聚合物对偶氮染料的吸附性能。结果表明，Gly/Al/SA@Fe3O4是一种表面具有花式褶皱结构的三维网状聚合物颗粒，其磁响应能力良好。Gly/Al/SA@Fe3O4对水体中直接黑19(DB 19)和直接棕2(DB 2)染料的吸附性能超强，吸附速率极高，吸附15 min和60 min达到动态平衡的吸附量分别为2500和3126 mg/L。吸附过程可用拟二级速率方程描述，等温吸附数据符合Langmuir模型。吸附剂与染料分子间的相互作用通过静电吸附、氢键作用、配体交换和化学吸附协同实现。Gly/Al/SA@Fe3O4颗粒绿色环保，对高浓度偶氮染料废水有超强的净水性能，并可用磁场进行快速固液分离。

先用腰果酚和十二胺制备苯并噁嗪(Cd-D)，然后用水热法和浸涂法依次将ZnO微/纳米结构和Cd-D负载在三聚氰胺甲醛海绵(MS)表面，制备出超疏水MS(PCd-D/ZnO/MS)。当水热反应中Zn(NO3)2浓度为0.03 mol/L、Zn(NO3)2与六次甲基四胺的摩尔比为1∶2、反应时间和温度分别为4 h和95℃时，制备出的改性MS水接触角(WCA)可达153.6°。PCd-D/ZnO/MS对有机溶剂和油类具有较高的吸附量(48.19~113.44 g/g)和极高的吸附速率。同时，聚苯并噁嗪、ZnO与MS之间产生的多种相互作用(氢键、配位键和化学键等)使表面改性结构牢固地粘附在MS骨架上，从而使PCd-D/ZnO/MS具有优异的重复使用性能。PCd-D/ZnO/MS循环使用30次后仍保持超疏水性和96.6%的吸附量，重复使用100次后其WCA可达147.3°、吸油量保持为92.6%。PCd-D/ZnO/MS在真空泵的辅助下可连续用于油水分离，分离效率高于90%。PCd-D/ZnO/MS还具有优异的耐酸、碱、盐性能，在强碱溶液中浸泡30 d后仍保持超疏水性。

基于电沉积技术的方法在电极表面构建聚苯胺(PANI)/海藻酸膜,直接构建PANI/海藻酸修饰电极,结合了海藻酸的阳极电沉积和苯胺的电化学聚合,具有条件温和以及后处理简便的特点。PANI/海藻酸膜呈现出与PANI类似的深绿色,其不仅可以稳定的存在于电极表面,而且还可以从电极表面取下来作为独立的膜材料。X射线衍射、红外光谱以及扫描电镜的测试结果均表明利用电沉积技术在电极表面制备得到了PANI/海藻酸膜。电化学性能分析结果表明,与PANI修饰电极相比,PANI/海藻酸修饰电极的电荷转移电阻更小,具备更高的电化学电容、更好的电荷储存能力和循环稳定性。

用CVD法制备的碳纳米管(CNTs)之间的相互吸引，将其堆叠成具有网状结构、多孔及高活性等优点的CNT海绵体(CNTS)。于是，硫蒸气可在CNTs管束上形核沉积并与其紧密接触，使正极电子的高速传输从而提高电池的倍率性能；用XRD、SEM、拉曼光谱等手段测试CNTS载硫前后的极片，考察了硫在CNTs表面的分布和载硫对其结构的影响；对用极片组装的电池进行电化学测试，结果表明：在0.16 A·g-1小电流密度下放电比容量高达1250 mAh·g-1，在1.58 A·g-1大电流密度下放电比容量仍稳定在823 mAh·g-1，表明这种锂硫电池具有优异的倍率性能。电池的长循环测试结果表明：每圈容量衰减率为0.22%，表明这种电池还具有良好的循环稳定性，衰减率较低。