多壁碳纳米管/钴镍层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及电化学性能研究

以硫酸钴（CoSO₄·7H₂O）为钴源、硫酸镍（NiSO₄·7H₂O）为镍源，通过水热法将多壁碳纳米管（MWCNTs）嵌入到钴镍层状双金属氢氧化物（CoNi-LDHs）中合成CoNi-LDHs/MWCNTs复合材料。通过FT-IR、FE-SEM、XRD等分析方法对复合材料的微观组织结构和表面形貌进行表征，并通过循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗谱等测试方法对该材料的电化学性能进行研究。结果表明，当反应体系中引入MWCNTs后，CoNi-LDHs颗粒均匀地嵌入碳纳米管网络中，与碳纳米管紧密结合交错在一起，增大了材料的表面积，为氧化还原反应提供了丰富的活性位点；在电流密度为0.5 A/g下，复合材料比电容高达1 965.55 F/g,表明该复合材料具有优异的电化学性能。     

BiFeO3粉体的水热法制备与表征

以Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和KOH为原料,NH3·H2O为沉淀剂,采用水热法制备BiFeO3粉体,借助XRD、SEM、TEM和VSM研究水热条件对晶体结构、形貌和磁学性能的影响。结果表明:增大矿化剂浓度、反应温度、pH值都有利于制备出粒径更小的BiFeO3粉体,在KOH浓度为12mol/L,pH=12,220℃下水热反应4h,可制备晶粒尺寸约为100nm的BiFeO3粉体;在此条件下制备出的BiFeO3粉体具有超顺磁性,10000Oe磁场强度下测得的单位质量磁矩为0.33emu/g,剩余磁化强度和矫顽力为0。     

水热法制备纳米银及还原剂浓度的优选

以硝酸银为反应原料,柠檬酸钠为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为保护剂,用水热法制备出纳米银颗粒。通过研究在柠檬酸钠不同浓度的条件下,对纳米银形貌形成的影响,从而达到还原剂浓度的优选。利用透射电子显微镜等对实验所得纳米银的结构形态及稳定性等进行表征。实验结果表明在AgNO_3浓度为0.1 mol/L,PVP为10 mg/mL,柠檬酸钠为0.15 mol/L,反应温度为100℃,反应时间为2 h的条件下可得到平均粒径约30 nm、分散性良好、尺寸均一的近球形纳米银颗粒。     

盐溶液种类和浓度对α-半水脱硫石膏合成的影响

为了解决脱硫石膏的大量堆存对环境造成的潜在危害,同时提高脱硫石膏的附加值,采用常压盐溶液水热法以电厂脱硫石膏为原料探究α-半水石膏的最佳合成工艺,重点研究了盐溶液种类及浓度对α-半水石膏的合成过程、合成产物组成及结构的影响。结果表明：在氯化钙、氯化镁盐溶液中,由于同离子效应和硫酸镁离子对的形成,导致半水石膏的形成过程受阻。较高浓度氯化钾和氯化钠盐溶液可使二水石膏发生转晶,其中氯化钾会致使半水石膏过度脱水生成无水钾石膏,氯化钠盐溶液可以使二水石膏转变为半水石膏并维持较长时间,通过比较得出最佳合成工艺为氯化钠溶液质量分数为15%、体系反应温度为95 ℃、固液质量比为1∶4、搅拌速率为150 r/min、合成时间为3 h,可以制得长径比约为5∶1的六方短柱状α-半水石膏。     

MoS2/核桃壳活性炭复合纳米材料的制备及其电催化析氢性能研究

以钼酸铵为钼源、硫脲为硫源,使用核桃壳活性炭通过水热法成功制备二硫化钼(MoS_2)/核桃壳活性炭复合纳米材料。研究了MoS_2含量对复合纳米材料形貌、尺寸及电化学性能的影响,通过X射线粉末衍射仪、冷场发射扫描电子显微镜、比表面积及孔隙度分析仪、线性扫描伏安法对复合纳米材料的结构、形貌、电化学性能进行分析和表征。结果表明,MoS_2质量分数为80%的MoS_2/核桃壳活性炭复合纳米材料的电催化析氢反应活性最好。     

水热法一步合成磷酸铁锂及其性能研究

为优化液相法一步制备磷酸铁锂（LiFePO₄）技术,以七水合硫酸亚铁、磷酸二氢铵、一水合氢氧化锂为原料,通过添加十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为表面活性剂,采用液相水热法合成技术,一步合成了LiFePO₄正极材料。研究了水热法一步合成技术对LiFePO₄材料的组成、结构、形貌、粒度等的影响,通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、粒度分析仪等对材料进行了表征分析,并测试了材料的电化学性能。研究结果表明,合成得到的LiFePO₄材料为微米级球形颗粒形貌的正交晶系非化学计量比的Li_1.02Fe_0.994PO₄材料。电化学性能测试结果表明,在0.1C倍率下首次充、放电比容量分别为162.0、159.9 mA·h/g,库伦效率达到98.7%、倍率性能（以1C/0.1C保持率计）为92.3%,0.1C倍率循环100次容量保持率为96.4%,展现出良好的电化学性能。