纳米碳管储氢实验和机理研究

本文简要回顾了储氢材料研究的发展情况 ,主要介绍了纳米碳管储氢的实验进展。作者对纳米碳管储氢的机理方面进行了初步探讨 ,针对单壁纳米碳管 ,提出了一种解离凝聚机制     

单壁纳米碳管制备方法的新进展

纳米碳管以其独特的结构、优异的物理化学性质以及超高的力学性能而具有巨大的应用前景．单壁纳米碳管作为纳米碳管结构的基础，在纳米电子器件、单电子器件、储能材料等方面表现出了良好的性能．基于对单壁纳米碳管的研究，综述了近年来在单壁纳米碳管制备技术方面取得的最新进展，其中包括电弧放电法、化学气相沉积法以及激光蒸发法等方法，并讨论了在不同方法中影响单壁纳米碳管生长的几个关键因素．     

锂离子电池负极材料的研究进展

锂离子电池因其质量轻、能量密度较高，迎合了家用电器和通讯设备向小型化、微型化方向发展的需要．锂离子电池能够成功应用的关键在于嵌入与脱出可逆的锂离子负极材料的制备．因此，对负极材料的研究非常重要．主要介绍了锂离子电池的电化学反应原理、一般特性及电池负极材料的最新研究进展．其中，对最新的负极材料——纳米碳管及其它负极材料的研究情况，进行了深入的阐述和分析，同时，也提出了各种负极材料在研究中存在的问题及今后的发展前景．     

钡铁氧体纳米微粒的微结构与磁性能

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了钡铁氧体纳米粉体,同时利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FSEM)研究了钡铁氧体的微结构及形貌.结果显示制备的样品为单相磁铅石型结构钡铁氧体,晶粒尺寸在50nm左右.另外,利用振动样品磁强计(VSM)研究了样品的室温及高温磁性能,结果表明钡铁氧体在室温时具有较高的矫顽力(μ0Hc=0.557T)和饱和磁化强度(Ms=64.34Am2/kg),纳米钡铁氧体的磁性能随温度的升高而降低,其居里温度约730K.最后,探讨了纳米钡铁氧体颗粒间的相互作用,纳米钡铁氧体颗粒间不存在交换耦合作用,而是以长程静磁相互作用为主,这对于提高垂直磁记录材料的信噪比是非常有益的.     

Preparation and Characterization of Nickel-Zinc Ferrites by a Solvothermal Method

用溶剂热法合成了镍锌铁氧体,并用XRD,SEM,VSM对其进行了性能表征。系统地研究了溶剂热合成条件如镍锌元素比、溶剂热温度、溶剂热时间对样品形貌以及性能的影响。结果表明,当温度为160 ℃时,并未形成镍锌铁氧体,镍锌铁氧体的形成温度为180 ℃;随着溶剂热时间的延长,镍锌铁氧体颗粒变得更加均匀且粒径变大,饱和磁化强度增加;镍锌铁氧体中镍元素的增加不会显著地改变镍锌铁氧体的形貌,却可以使镍锌铁氧体的饱和磁化强度增加。当Ni离子的浓度x=0.30时,饱和磁化强度最高;当Ni离子浓度x=0.20时,饱和磁化强度最低。     

Cu及Mn掺杂NiZn铁氧体的合成及磁性能研究

利用溶胶-凝胶法制备尖晶石结构的Ni0.7-yZn0.3CuyFe2O4(y=0,0.1,0.2及0.3)。经微结构以及磁性能的研究发现,铜掺杂使样品在700℃时就形成了完全的尖晶石相,并且当铜掺入量为y=0.1时,样品的晶粒最大,最大值Ms达到66.7(A·m2)/kg。在此基础上,研究Mn掺杂对制备的样品(Ni0.6Zn0.3Cu0.1)1-xMnxFe2O4(x=0,0.01,0.02,0.03)的磁性能以及微观结构的影响。结果发现,铁氧体粉体的Ms随着Mn的增加基本保持不变;而环状样品的Bs,Br和Hc与锰含量以及烧结温度有着明显的变化关系,Bs和Br随着锰含量的增大先减小后增大,最小值分别达到Bs=305mT,Br=242mT。而矫顽力随锰含量的增大而增大。另外,Br与Bs都随着烧结温度的增大而增加,Hc减小。当烧结温度达到1050℃时,Hc,Bs和Br都趋于一个恒定的值。     

SBA-16微球的合成与表征

利用[S0H+][X-I+]自组装路线,在F127-TEOS-H2O-HCl(F127:(EO)106(PO)70(EO)106,TEOS:正硅酸乙酯)四元体系下合成了球形SBA-16,并用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附进行了表征;同时研究了HCl量、模板剂量及温度对形貌的影响。研究表明,在合成的产物是SBA-16的前提下,较大HCl浓度(1.6～2.0mol/L)、适当的模板剂浓度(TEOS:F127=0.025～0.040),适中的反应温度(28～32℃)有助于球形形貌的合成。较优的反应摩尔比为1.00TEOS:0.0049F127:6.4HCl:167H2O,较优的反应温度为30℃。与其它方法相比,本法较为简单,不需要额外的微波辅助、模板剂或其它溶剂。     

Co掺杂Fe_2O_3-SBA-15磁性材料的制备及性能

利用溶胶凝胶-水热法以及浸渍法制备了Fe及Co掺杂的SBA-15介孔纳米磁性材料,并采用X射线衍射(XRD)及振动样品磁强计(VSM)对制备的各种纳米磁性材料进行结构以及性能的测试、表征。实验结果显示掺杂的Fe以Fe2O3纳米颗粒存在于介孔分子筛的孔壁内,而掺杂的Co则以Co3O4纳米颗粒的形式存在于SBA-15介孔材料的孔道中,进而得到了具有复合结构的Co3O4/Fe2O3-SBA-15纳米磁性材料。进一步研究发现掺杂后的SBA-15介孔材料呈现铁磁性,而且随着Co3O4及Fe2O3纳米磁性材料含量的增加,依靠纳米磁性材料之间的交换耦合作用,SBA-15介孔材料的磁性能逐渐增强。     

溶胶-凝胶法制备SmZn掺杂纳米钡铁氧体磁性能

以柠檬酸为络合剂,利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备Sm及SmZn掺杂的M型纳米钡铁氧体(Ba1-xSmxFe12O19及Ba1-xSmxFe12-xZnxO19,x=0～0.6)粉末样品,进而利用X射线衍射仪对所制钡铁氧体样品的结构进行表征、分析。结果显示,钡铁氧体的物相组成与掺杂含量关系密切:当掺杂量x超过0.2时,在制备的样品中会出现α-Fe2O3及SmFeO3等杂相,对样品的磁性能产生不利的影响。由于受到超精细场、磁稀释及自旋倾斜的影响,掺杂Sm3+后,钡铁氧体的饱和磁化强度(Ms)先增大后减小,而矫顽力(Hc)则随着掺杂含量的增加而增大。掺杂Zn2+后,磁性能的研究结论显示Zn2+替代4f2晶位的Fe3+,使制备的钡铁氧体的Ms有所升高,而Hc下降。