碳包覆NiO纳米颗粒的制备与性能

采用直流电弧放电等离子体技术成功制备了碳包覆NiO(NiO@C)纳米颗粒,并对样品的形貌、晶体结构、粒度、比表面积和孔结构采用高分辨透射电子显微镜、X射线衍射、X射线能量色散分析谱仪、拉曼散射光谱和N_2吸-脱附等测试手段进行了分析。实验结果表明:直流电弧等离子体技术制备的NiO@C纳米颗粒具有典型的核壳结构,内核为面心立方结构的NiO纳米颗粒,外壳为碳层。颗粒形貌主要为立方体结构,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在30~70nm范围,平均粒径为50nm,外壳碳层的厚度为5nm。NiO@C纳米颗粒BET比表面积为28m~2/g,等效直径为46nm,与TEM和XRD测得的结果基本一致。Raman光谱说明样品中碳包覆层的石墨化程度较低,发生了红移现象。     

直流碳弧等离子体法制备碳包覆铁纳米颗粒研究

在惰性保护气氛下,采用直流碳弧等离子体法成功制备了碳包覆铁纳米颗粒,并利用x射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)等测试手段,对样品的化学成分、形貌、物相结构、粒度等特征进行表征分析.实验结果表明:直流碳弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的核-壳结构,内核金属结晶度较高,外壳碳为类石墨层结构,颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在20nm～60nm范围,平均粒径为44nm.     

NiO包覆Ni纳米颗粒的制备及其氧化特性研究

通过对直流电弧等离子体制备的Ni纳米颗粒钝化处理得到NiO包覆Ni纳米颗粒。并对试样的组成成分、形貌、晶体结构、粒度和氧化特性采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)、热重和差示扫描量热分析仪(TGA/DSC)等手段进行分析。结果表明:经过表面钝化处理的NiO包覆Ni纳米颗粒具有明显的核-壳结构,内核为纳米Ni,外壳为NiO氧化物。颗粒呈球形,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20~70nm范围内,平均粒径为44nm,壳层氧化膜的厚度为5~8nm。壳核结构防止了纳米Ni颗粒的进一步氧化和团聚。     

甲烷气氛中激光-感应复合加热制备碳包覆纳米铝粉

在甲烷气氛中采用激光-感应复合加热法制备了碳包覆纳米铝粉。使用XRD、TEM、HRTEM对碳包覆纳米铝粉进行物相、形貌、结构分析。结果表明,制备的纳米胶囊粒径范围为8～40nm。平均粒径28nm,纳米铝粒子表面包覆了3-4层石墨碳。对碳包覆纳米铝粉的形成机理进行了讨论。     

直流碳弧法制备碳包覆铁纳米颗粒机理研究

采用直流碳弧等离子体法成功制备了碳包覆铁纳米颗粒,利用透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜、X射线衍射、X射线能谱仪对样品的形貌、物相结构、化学成分和粒度进行表征分析,并对碳包覆纳米金属颗粒的形成机理进行初步探讨。结果表明:直流碳弧等离子体技术制备的碳包覆纳米金属颗粒具有明显的铁核(bcc-Fe)/碳壳(石墨层片)包覆结构,颗粒大多呈球形和椭球形,粒径分布在20~60nm范围,平均粒径为44nm,铁粒子外碳层的厚度为5~8nm。碳包覆铁纳米铁颗粒是通过颗粒内部固态形式的碳自行扩散至颗粒表面和颗粒外部气态形式的碳沉积到颗粒表面形成的。     

镍纳米粉的阳极弧等离子体制备与粒度研究

采用阳极弧放电等离子体方法成功制备了高纯镍纳米粉体并对其粒度进行表征.采用X射线衍射(XRD)测试样品的物相和结构,并用Scherrer公式计算晶粒粒度;采用透射电子显微镜(TEM)分析样品的形貌、结构和粒度分布;采用表面吸附仪测定样品的N2吸附-脱附等温线,并由BET理论模型计算出样品的比表面积和颗粒粒度.实验结果表明:本法所制备的镍纳米的晶体结构与相应的块体材料基本相同,为fcc结构的晶态,呈规则的球形链状分布,比表面积为14.23m2/g,粒径范围分布在(20～70) nm,平均粒径为47 nm,三种方法测得的结果基本一致.     

银纳米粉的比表面积研究

采用阳极弧放电等离子体方法制备了高纯银纳米粉末.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、晶体结构、粒度进行性能表征.利用静态表面吸附仪依据BET多层吸附原理,在液氮温度下(78K)和气体饱和蒸气压力范围内测试样品对N2的吸附-脱附等温线,用图解法根据吸附等温线求出单层吸附容量,由BET吸附公式计算出纳米粉末比表面积.结果表明:银纳米粉末的晶体结构为fcc结构,粒径范围在10～50nm,平均粒径为26nm,比表面积为23.81 m2/g.     

纳米镍颗粒填充碳纳米管的制备与磁性能

采用自制的实验装置, 通过阳极弧放电等离子体技术成功制备了Ni纳米颗粒填充的碳纳米管, 利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、 XRD、 TEM、 X射线能量色散分析谱仪(XEDS)和振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的化学成分、 形态、 微观结构和磁性能进行了表征。实验结果表明, 采用本文中实验方法能获得大量被纳米金属颗粒填充的碳纳米管, 其内部填充物为面心立方(FCC)结构的纳米Ni颗粒, 外围薄层为石墨碳层。碳纳米管的外径为30~40 nm, 壁厚5~8 nm, 内部填充的纳米颗粒呈球形和椭球形, 粒径均匀, 在管腔内不连续分布。产物具有顺磁特性, 矫顽力是78 Oe, 饱和磁化强度是33 enu/g。     

碳包裹镍核-壳结构复合纳米颗粒的制备及性能研究

采用自行研制的实验装置,通过阳极弧放电等离子体技术成功制备了碳包裹镍核-壳结构纳米复合颗粒,并采用酸洗和磁选的方法对初产物进行了纯化.利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能量色散分析谱仪(XEDS)等测试手段对样品的化学成分、形貌、微观结构和粒度等特征进行了表征...     

微波等离子体射流处理有机废气回收纳米碳粉

在自行设计的常压微波等离子体射流装置上进行了丙酮模拟的有机工业废气的分解处理实验,利用Raman光谱、XRD、HRTEM和EDAX对回收到的样品成分、结构和形貌进行了分析。实验结果表明,有机废气在常压等离子体射流的作用下分解为单质碳和无害气态产物。单质碳的主要成分为纳米片状石墨以及碳包覆纳米铜颗粒。该技术可用于有机工业废气的分解处理和特殊纳米材料的制备     

镍纳米粉的比表面积和孔结构研究

采用阳极弧放电等离子体方法制备了高纯镍纳米粉,利用X射线衍射(XBD)、透射电子显微镜(TEM)对粉末的形貌、晶体结构、粒度进行了表征。样品的N_2的吸附-脱附等温线采用静态表面吸附仪在液氮温度下(78 K)在气体饱和蒸气压力范围内测试。依据BJH理论模型计算探讨了样品的累积孔表面积、累积孔体积、孔径及其BJH脱附分布等性能。用图解法由等温吸附直线求出单层吸附量,利用BET吸附公式计算出样品的比表面积。结果表明,镍纳米粉的比表面积为14.23 m~2/g,粒径为46 nm。     

催化剂结构与形态对碳纳米管生长的影响

采用溶胶-凝胶超临界流体干燥技术制备了含铁、钴的纳米SiO2复合气凝胶催化剂,用于碳纳米管和纳米碳包覆磁性纳米粒子的合成。利用N2物理吸附、XRD、TEM、HRTEM、EDS、SAED等手段对催化剂在不同温度下处理后晶型的转变、形态的变化进行了分析,并考察了催化剂对碳纳米管形貌、结构和碳增重率的变化。结果表明:随着处理温度从600℃升高到1000℃,催化剂比表面积从312.4m2 g降低到79.6m2 g,催化剂粒子从非晶态向晶态转变,粒径从5nm增大至60nm左右,碳的增重率从254.8%下降41.5%。采用低温处理的催化剂,碳产物中以碳纳米管为主,而采用较高温度处理后的催化剂,碳产物中则以碳包覆粒子为主,且随处理温度的升高碳包覆粒子的含量逐渐增加。     

超声诱导CTAB/SDS溶液中纳米Pd粒子的形貌控制及对甲醛的电催化氧化

在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)-十二烷基硫酸钠(SDS)混合乙醇水溶液中,超声辐射PdCl2,合成了纳米Pd粒子,用XRD、TEM、选区电子衍射(SAED)、HRTEM和低温氮吸附-脱附等技术进行了表征,考察了CTAB/SDS组成对纳米粒子形貌的影响,纳米Pd粒子修饰玻碳电极对甲醛的电催化活性也通过循环伏安法进行了研究。结果表明:通过改变CTAB/SDS组成可以调控纳米Pd粒子的粒径和形貌;当CTAB与SDS物质的量之比为1∶1、超声反应60min时,得到呈多边形的纳米Pd粒子,粒径范围在10～20nm之间,比未添加表面活性剂样品的比表面积增大了14m2.g-1,对甲醛有较高的电催化活性。     

镍纳米粉的粒度研究

采用阳极弧放电等离子体方法制备了高纯镍纳米粉末并对其粒度进行了表征.利用X射线衍射法(XRD)测试样品的晶型和粒度,用谢乐Scherrer公式计算颗粒粒度;采用透射电子显微镜(TEM)分析样品的形貌和粒度分布;采用表面吸附仪测定样品的N2吸附-脱附等温线,并由BET理论模型计算出样品的比表面积和颗粒粒度.实验结果表明三者测得的值基本一致.     

Co3O4纳米颗粒的制备及表征

以脱脂棉为碳源,硝酸钴为前驱物,采用碳辅助法焙烧制备了粒径为50nm Co3O4纳米颗粒。用X射线衍射(XRD)对不同焙烧温度(200~600℃)下样品的物相、晶粒度进行了研究,并结合傅立叶红外光谱(FT-IR)对Co3O4物相演变进行了分析,确定中间产物前躯体是CoCO3;通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对制备的Co3O4样品的形貌、粒径进行了分析;同时,X射线能谱(EDS)和氮气吸附-脱附曲线测试等表明制备的Co3O4表面存在碳元素和孔结构,具有较大的比表面积,有利于提升其光解水制氢能力。     

介孔铝酸钴的溶胶-凝胶法合成与表征

采用嵌段聚合物P123为表面活性剂,以氯化铝和氯化钴为无机先驱物,采用溶胶-凝胶法合成介孔铝酸钴纳米粒子。X射线衍射(XRD)表明样品具有单一的尖晶石型结构,利用氮气吸附-脱附比表面测定仪测得不同焙烧温度样品的比表面积,发现700℃焙烧的样品比表面积最大,其比表面积为59.3m2/g,孔径为10.8nm。紫外可见光谱仪测示表明纳米铝酸钴样品为明亮的蓝色,在545nm、585nm和625nm处有三重吸收峰。     

用于质子交换膜燃料电池的高活性、高稳定性PdCo/C合金催化剂

利用乙酸钴和双氰胺在不同温度下制备了碳包覆钴样品,并将其作为载体,利用液相还原法和真空热处理制备了PdCo/C合金催化剂。采用多种测试技术对样品进行了结构、形貌及组分的表征,研究了不同载体和不同热处理温度的样品的催化性能。实验结果表明,平均粒径为1.9nm的钯纳米颗粒能够均匀负载到含氮的石墨化程度较低的碳包覆钴载体上。热处理带来的合金化作用能够极大地提高催化剂的氧还原活性和稳定性,经过900℃热处理的样品其氧还原活性和稳定性都优于传统商业Pt/C催化剂。     

聚合物包覆纳米Fe的液相法制备与磁性能分析

采用NaBH4液相化学还原工艺在溶剂中以PVP-VAc嵌段共聚物形成的微反应器中制备表面包覆有嵌段共聚物的金属铁纳米颗粒,通过XRD、TEM、紫外和红外光谱对其结构和形貌进行分析,用振动样品磁强计分析其磁性能,XRD表明所制备的纳米铁粉为体型立方晶;TEM显示样品为球形,且分散良好,颗粒尺寸在12-35nm之间;紫外和红外光谱分析表明,纳米铁颗粒表面包覆了PVP-VAc嵌段共聚物;磁滞回线显示,纳米铁粉的矫顽力为190Oe,饱和磁化强度为18.6emu.g-1。     

镍/碳微球复合材料的制备和表征

碳微球与微米镍粉按一定比例混合后,经过6h机械球磨并在1600℃真空热处理,合成了微米镍/碳复合材料。通过场发射扫描电镜(FESME)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物进行表征。结果表明,产物为碳包覆镍金属颗粒,粒径200～400nm的镍颗粒被30～100nm的碳层包覆,碳层的石墨化程度较高;产物石墨化碳层的形成缘于Ni3C的形成和分解。     

纳米铜粉与碳包覆铜纳米粉的分散性能比较

采用直流碳弧法制备平均粒径为25 nm的碳包覆铜纳米粉,应用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对所制备的纳米颗粒物相、形貌等进行表征。采用超声波分散法对所制备的碳包覆铜纳米粉和市售的纳米铜粉进行分散,并通过分光光度法和沉降实验对两者的分散性能进行比较。结果表明:铜纳米颗粒具有很高的表面自由能,容易被氧化,在水性液相介质中分散时容易产生氢氧化铜絮状沉淀。碳包覆铜纳米颗粒表面有碳层的保护,且密度小、表面吸附性能好,分散性能明显优于铜纳米颗粒。