NiCo2S4/N,S-rGO纳米复合材料的制备和电化学储钠性能

NiCo₂S₄是一种极具发展前景的钠离子电池(SIBs)负极材料。采用简单的一步法(混合和热处理)原位合成了锚定在N、S共掺杂还原氧化石墨烯上的纳米颗粒自组装的NiCo₂S₄亚微米球(NiCo₂S₄/N,S-rGO)。XPS表明了NiCo₂S₄与N,S-rGO之间存在电子转移，证实了NiCo₂S₄与N,S-rGO之间强的协同作用。纳米粒子自组装的NiCo₂S₄亚微米球有效地促进了离子的扩散，N,S-rGO优异的电学和力学性能不仅提高了电极的导电性，而且有效地缓冲了充/放电过程中NiCo₂S₄/N,S-rGO的体积变化。NiCo₂S₄/N,S-rGO作为SIBs的负极材料呈现出高可逆容量，优越的倍率性能和长期稳定性(在电流密度为0.5 A/g时循环130次后仍保持了396.7 mA·h/g的高比容量。即使在电流密度为2 A/g时，经过1000次循环后比容量仍保持在283.3 mA·h/g)。研究结果为高效负极材料的设计和合成提供了新的思路。     

硫源对双壳层NiCo2S4超级电容性能影响

通过自模板法,选用硫代乙酰胺（TAA）、硫脲（TU）分别作硫源制备双壳层NiCo₂S₄纳米材料。其中以TAA为硫源制备的NiCo₂S₄表现出高的比电容（2064F/g,当电流密度为0.5A/g时）,优异的倍率性能（1291F/g,当电流密度为20A/g时）和较好循环稳定性。由动力学机制分析可知,NiCo₂S₄-TAA表面控制电容和扩散控制电容较NiCo₂S₄-TU均有提升。通过实验分析可知,TAA作为硫源合成的NiCo₂S₄是由较小的次级颗粒聚集而成,这有利于电化学过程中电解质离子的扩散。由于较好的导电性能和离子扩散速率,NiCo₂S₄-TAA表现出优异的电化学性能。上述结果表明,在本实验条件下,TAA是制备NiCo₂S₄电容器电极材料的最佳硫源。     

NiCo2S4/g-C3N4柔性叉指型超级电容制备与电化学性能

近年来,随着柔性电子的快速发展,制造柔性、微型、大面积和低成本的储能器件得到了极大的关注。以六水硝酸镍/钴为原料、硫脲为硫化剂、引入热解g-C₃N₄,通过一步溶剂热制备Ni Co₂S₄/g-C₃N₄纳米复合材料。采用掩膜版将调配的Ni Co₂S₄/g-C₃N₄油墨印刷在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基底形成叉指结构电极,继而涂覆凝胶电解质组装成柔性叉指型超级电容器。结构和电化学性能研究表明：Ni Co₂S₄纳米晶分布生长在g-C₃N₄纳米片层表面,引入的g-C₃N₄起到增强NiCo₂S₄充放电过程中的电荷传输及容纳其体积膨胀的作用,复合材料电极在10 m A/cm²的电流密度下面积...     

NiCo2S4化合物对氧还原的电催化性能

采用水热合成技术,以Ni（Ac）₂和Co（Ac）2和硫脲为前驱体合成了NiCo₂S₄化合物。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及旋转圆盘电极（RDE）分别表征了样品的微观特征和电催化性能。NiCo₂S₄化合物具有立方结构,聚集成球状颗粒,分散性较好。在0.5 mol/L H₂SO₄中,NiCo₂S₄催化剂对氧还原反应（ORR）呈现明显的电催化活性,高于同法合成的CoS₂和NiS,开路电位为0.75 V（vs.NHE）,氧分子按照4电子机理还原生成水。     

谷胱甘肽辅助水热合成NiCo2S4电极材料及其电化学性能

超级电容器作为一种新型储能器件，凭借其高功率密度和超长的使用寿命等优点，已被实际应用于多个领域。在超级电容器组成部件中，电极材料对器件性能优劣起着关键作用，因此制备电化学性能优异的电极材料具有重要意义。采用乙酸镍、乙酸钴为原料，还原型谷胱甘肽(GSH)为形貌控制剂和硫源，通过水热法制备Ni Co₂S₄电极材料，并研究了水热反应时间对Ni Co₂S₄微观结构、形貌、电化学性能的影响。结果表明：在GSH作用下制备的Ni Co₂S₄材料呈现“蛋黄–蛋壳”结构；当电流密度为0.5 A/g时，比电容为1 552.7 F/g；在电流密度为10 A/g条件下可以保持61.3%的比电容；经过2 000次循环后，Ni Co₂S₄电极材料的比电容保持率可以维持在79.3%。分别以Ni Co₂S₄与活性炭为正负极组装一个混合型超级电容器，在功率密度为800 W/kg时可以提供33.9 W·h...     

NiCo2O4材料的制备方法及改性研究进展

介绍了NiCo₂O₄材料的制备方法,主要包括水热/溶剂热法、溶胶凝胶法、静电纺丝法等。讲述了NiCo₂O₄材料在应用过程中存在的问题及改性方法,差的循环稳定性、低能量密度和功能密度在很大程度上限制其实际应用,因此多种改性方法被研究,其改性主要通过改变材料结构以及包覆和掺杂导电物质两大类,并对NiCo₂O₄材料的发展应用进行展望。     

高比容量酚醛树脂基介孔炭@NiCo2S4制备及电容性能

以甲醛和间苯二酚为碳前驱体,以尿素为氮源,制备出一种酚醛树脂基氮掺杂介孔炭微球(NMC)。然后在其上通过水热法合成NMC@NiCo₂S₄复合材料。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、N₂吸附、X射线衍射及扫描电子显微镜对NMC@NiCo₂S₄的结构进行了研究。将其作为活性物质组装成三电极进行了电化学性能测试。结果显示,当电流密度为1 A/g时,该复合材料比电容高达1010.17 F/g。在1000次充放电循环后,电容保持率为113.28%。所得NMC@NiCo₂S₄可作为高性能超级电容器电极材料。     

(NH4)2S2O8/AC氧化改性电极材料的制备及性能表征

以煤质活性炭(AC)为研究对象,通过(NH₄)₂S₂O₈氧化改性提高其电吸附性能。将活性炭材料制备成电极并在电容去离子技术(EST)下进行实验,对改性前后活性炭的表面形貌、表面官能团、孔结构变化进行对比分析。结果表明,活性炭经过1.5 mol/L的(NH₄)₂S₂O₈改性后比电容最大;改性后的活性炭电极比电容增大,改性后相比改性前孔容、平均孔径均下降;改性后的材料表面光滑、杂质较少、孔隙结构发达、含氧官能团增多;利用单因素和Box-Behnken响应面法得到改性后材料制备的最佳工艺为：1.59 g的AC在54.22℃下氧化改性4.93 h,电极比电容为259.850 F/g,改性后电极的CV曲线证明由于其含有赝电容从而使电化学性能得到提高。     

聚乙烯亚胺修饰坡缕石/CaIn2S4复合材料光催化降解甲基橙

以聚乙烯亚胺(PEI)修饰的坡缕石(PGS)[记为PGS(PEI)]、CaIn₂S₄前驱体为原料，一锅水热法制备了PGS(PEI)/CaIn₂S₄复合材料，通过XRD、SEM、N2吸附-脱附、UV-VisDRS及PL表征了复合材料的物化性能，阐述了该复合材料的生长机制，测试了PGS(PEI)/CaIn₂S₄复合材料光催化降解多种染料的可行性。结果表明，PGS(PEI)镶嵌在纳米花CaIn₂S₄的内部，PGS(PEI)质量分数为60%的PGS(PEI)/CaIn₂S₄复合材料[记为60%PGS(PEI)/CaIn₂S₄]的比表面积、孔容、孔径分别为138.59 m2/g、0.49 cm3/g、14.21 nm。PGS(PEI)与CaIn₂S₄之间的内置电场及PEI对光生电子的迁移提高了...     

三维Ni3S2@NiCo-LDH纳米复合材料合成及其电氧化尿素制氢性能研究

为设计高效、廉价和耐用的催化裂解水制氢电催化剂,合成了Ni₃S₂纳米线@NiCo-LDH纳米复合材料(Ni₃S₂@NiCo-LDH)。结果表明,该复合材料具有大量的活性位点,表现出很好的电催化制氢性能。在含有尿素的KOH电解液中,Ni₃S₂@NiCo-LDH电极材料仅需1.373 V就能达到10 mA/cm²的电流密度。在双电极体系Ni₃S₂@NiCo-LDH//Pt中,电流密度为10 mA/cm²时电压仅为1.463 V。因此,Ni₃S₂@NiCo-LDH纳米复合材料是一种优良的新型催化水解产氢电催化剂。     

FeSO4/K2S2O8对微细粒高黏煤泥的化学调控助滤影响

含大量高灰细泥的煤泥水在沉降浓缩阶段通常会添加大量高分子聚丙烯酰胺(PAM),加速细粒煤的沉降,但PAM的过量使用使浓缩机底流更加黏稠,导致压滤周期延长。通过向含大量高分子PAM的矿浆中添加无机盐FeSO₄、K₂S₂O₈溶液,进行不同药剂用量下煤泥的压滤试验,对药剂添加前后PAM溶液和含PAM矿浆的黏度、颗粒表面电性及颗粒团聚形态进行测试分析,探讨FeSO₄、K₂S₂O₈的作用机理。结果表明：FeSO₄、K₂S₂O₈可降解矿浆中的大分子PAM,降低矿浆黏度,形成松散的大絮体,提高速度,缩短压滤周期,降低滤饼含水率。由于FeSO₄兼具对PAM的化学降解和对微细颗粒的凝聚作用,其助滤效果优于K₂S₂O₈。当FeSO₄用量为...     

NF@Ni3S4@CoFe-LDHs电极用于尿素辅助碱性析氧

具有较高过电势的阳极析氧反应(OER)是电解水的关键半反应。利用理论过电势为0.37 V的尿素氧化反应(UOR)来降低阳极反应过电势。采用水热法在泡沫镍(NF)基底上原位构建NF@Ni₃S₄后，利用电化学沉积的方法在NF@Ni₃S₄表面生长Co Fe-LDHs，得到异质核壳结构NF@Ni₃S₄@Co Fe-LDHs电极。在尿素辅助碱性析氧反应过程中，该电极的分级结构可加快对中间产物的吸附和质子的解吸速率。在浓度为1 mol/L KOH电解液中，该电极在283 mV的过电势下可驱动100 mA/cm²的电流密度，塔菲尔斜率为55.9 mV/dec。在浓度为0.10、0.33和0.50 mol/L尿素与1 mol/L KOH混合电解液中，该电极均仅需1.33 V vs.RHE电压即可获得10m A/cm²的电流密度。在0.33 mol/L尿素和1 mol/L KOH混合电解液中，该电极可稳定运行20 h。     

NiCo2O4/BPC复合材料的制备及吸波性能研究

以紫菜为碳源、KOH活化法制备的生物质衍生多孔碳为基体,采用水热法及高温煅烧成功合成钴酸镍/生物质衍生多孔碳（NiCo₂O₄/BPC）复合材料。利用XRD、SEM对样品进行表征分析,并利用矢量网络分析仪（VNA）对其吸波性能进行测试。结果表明,NiCo₂O₄/BPC复合材料具有远远高于生物质多孔碳和钴酸镍材料的电磁波吸收性能。当匹配厚度为5.5 mm、频率为6.24 GHz时,样品的最小反射损耗值可以低至-43.20 dB,此时有效吸收带宽为3.3 GHz。该多孔结构的碳材料可有效改善纳米复合材料的阻抗匹配条件,提高材料的衰减能力,从而获得优异的微波吸收性能。     

Co3O4@MnO2空心核壳材料的制备及电容性能研究

以二甲基咪唑和六水硝酸钴为原料合成ZIF-67,采用水热法在ZIF-67表面生长MnO₂纳米片,经热处理获得空心Co₃O₄@MnO₂核壳材料。表面网状纳米片具有更多的活性位点,同时为电解液渗透提供扩散通道,空心材料的薄壁提高了电子的迁移效率。电容性能测试结果表明,Co₃O₄@MnO₂/泡沫镍（Co₃O₄@MnO₂/NF）电极在0.5 A/g电流密度下容量达到278.3 F/g,高于ZIF-67/NF电极（53.7 F/g）和ZIF-67@MnO₂/NF电极（192.8 F/g）;循环5 000次后容量仍保持了最大值的80.5%,具有优异的稳定性。     

一步水热合成In2S3/CdIn2S4异质结微球及其光催化性能

利用一步水热法成功制备了In₂S₃/CdIn₂S₄异质结微球催化剂，通过降解甲基橙(MO)、酸性橙Ⅱ(AOⅡ) 和罗丹明B(RhB)来评价所制备催化剂的活性。实验结果表明，In₂S₃/CdIn₂S₄异质结微球对MO、AOⅡ和RhB的光催化降解率分别达到了87%、75%和96%，明显高于催化剂In₂S₃和CdIn₂S₄。瞬态光电流和阻抗测试结果表明，In₂S₃/CdIn₂S₄异质结微球受光激发产生的电子空穴对能快速得到分离。捕获主要活性物种实验表明，该反应体系中主要是超氧自由基和空穴起关键性作用。In₂S₃/CdIn₂S₄异质结微球催化剂重复使用四次，其催化能力依然保持较高水平。In₂S₃/CdIn₂S₄异质结微球活性的增强归因于异质结的形成有助于电子的转移，从而降低了电子空穴对的复合概率。并且合适的能带结构有助于产生大量的光生电子，电子与活性氧的结合最终引起氧化能力的增强。     

Gel/CS/PPy/Zn3In2S6凝胶对酸性品红的综合处理

氧化降解是治理有机废水的常用方法之一，但是降解过程中形成的小分子物质可能会对水体形成二次污染。鉴于此，将Zn₃In₂S₆包埋在明胶/壳聚糖/聚吡咯(Gel/CS/PPy)凝胶中制备出Gel/CS/PPy/Zn₃In₂S₆复合材料，实现凝胶吸附和光催化降解相耦合。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-vis-NIR)对材料的结构及性能进行表征。以酸性品红(AF)为处理对象，开发出吸附富集和原位降解相结合的综合处理方法。Gel/CS/PPy凝胶体系可将AF从污染水体中转移到凝胶内，实现AF的大容量吸附富集，吸附效率可以达到93.74%,凝胶中的Zn₃In₂S₆可以将吸附的AF氧化降解，并再生吸附位点。最终Gel/CS/PPy/Zn₃In₂S₆可重复利用至少6次以上，处理效率保持在90%以上。     

g-C3N4基超级电容器用电极材料的研究进展

超级电容器由于具有功率密度大、储放电速度快、循环寿命长等优点受到储能领域的极大关注，电极材料是其性能优劣的关键所在。而具有较高含氮量、活性位点多且形貌与稳定性良好的g-C₃N₄作为一种优秀的超级电容器电极材料受到研究者的青睐。本文综述了g-C₃N₄基超级电容器的结构特征以及储能机理，重点阐述了g-C₃N₄基复合材料的性能提升策略，最后梳理了g-C₃N₄基超级电容器电极材料的性能提升研究进展，明确了g-C₃N₄基复合材料具有优秀的超级电容器电极材料应用前景。     

NiTiO3/CdIn2S4复合催化剂的制备及其还原六价铬性能

近年来,利用光催化技术去除污水中的重金属离子被认为是一种有前景的绿色技术,设计和制备高效稳定光催化剂是关键。首先利用静电纺丝和高温煅烧法制备了钛酸镍纳米纤维,再通过水热法成功制备钛酸镍/硫铟镉(NiTiO₃/CdIn₂S₄)复合光催化剂。利用XRD、IR、XPS、EDS、SEM、DRS测试手段对复合材料的结构、组成、形貌和吸光能力进行了表征分析。利用PL、i-t测试研究了光生载流子的分离情况。以光催化还原重金属Cr(Ⅵ)溶液为反应模型,考察了催化剂含量、Cr(Ⅵ)浓度对还原效率的影响。光催化结果表明,在室温下,60 min内,20%NiTiO₃/CdIn₂S₄(20 mg)复合材料对Cr(Ⅵ)(20 mL;160 mg/L)的还原效率达80.58%,分别为纯NiTiO₃和CdIn₂S₄的1.98和1.59倍。此外,通过还原Cr(Ⅵ)循环实验及测试反应前后样品的红外光谱,证明复合催化剂具有良好...     

CeO2/TiO2吸附剂煤气脱汞产物的浸出规律

基于金属氧化物脱汞吸附剂后续无害化处理要求，本文提出采用硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)溶液浸出金属氧化物脱汞产物的新思路。CeO₂/TiO₂吸附剂(CeTi)吸附汞后得到含汞吸附剂(Hg-CeTi)，利用汞程序升温脱附实验(Hg-TPD)确定其表面吸附态汞的赋存形态。随后探究Na₂S₂O₃溶液对于Hg-CeTi表面脱汞产物的浸出能力，着重分析不同赋存形态的汞在Na₂S₂O₃溶液中的迁移规律。Hg-TPD结果表明，模拟煤气中脱汞产物以HgCl₂、HgO和HgS为主。由于硫代硫酸根(S₂O₃^2-)与Hg²⁺的配合能力，HgO易从Hg-CeTi表面脱附并向液相迁移；HgCl₂会在液相中与OH^-反应生成Hg...     

In2S3/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化降解四环素

本文分别采用热缩聚法和水热法合成了g-C₃N₄和In₂S₃,再用简单的机械研磨工艺制备出了In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂的晶体结构、形貌、微观结构和光学性质进行了表征,在可见光照射下,通过降解四环素(TC)来评价其光催化活性。结果表明,研磨比例为1∶4(摩尔比)的In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂表现出最佳的光催化性能,在氙灯下TC的光降解表观速率常数是0.025 1 min^-1,分别是In₂S₃和g-C₃N₄的2.9倍和1.6倍,在自然光下TC的光降解表观速率常数是0.010 4 min^-1,分别是In₂S₃和g-C₃N₄的2.6倍和1.4倍。In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂优异的光催化性能归功于载流子的高效迁移和分离以及增强的光吸收能力。本研究为设计和开发用于抗生素废水处理的可见光响应光催化剂提供了一条有前景的途径。