纳米电缆的研究进展

纳米电缆主要包括内芯-外壳,分为半导体-绝缘体、金属-绝缘体、半导体-半导体3类.着重介绍了半导体-绝缘体纳米电缆的研究进展,并指出了目前纳米电缆研究中存在的问题,展望了未来发展方向.     

片层纳米结构磷酸铁制备及对磷酸铁锂电性能的影响

采用液相反应结晶法,在磷源及铁源中添加NaAlO_2,利用在结晶过程中生成的Al(OH)3胶体对结晶面的作用,合成出具有片层纳米结构纺锤体状磷酸铁前驱体,并通过高温固相法进一步制备成磷酸铁锂。采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、比表面及孔隙率分析、激光粒度分析和电化学性能测试等手段对样品进行表征分析。结果表明,由具有片层纳米结构的磷酸铁前驱体制备的磷酸铁锂比由无片层纳米结构的磷酸铁前驱体制备的磷酸铁锂在0.1C下的首次放电容量提升了20%,达到151.48mAh/g,电极电荷转移电阻降低了约75%,仅为27.23Ω;0.1C倍率下循环50次后容量保持率可达96%。同时,对Al(OH)3胶体影响片层纳米结构磷酸铁生成机制进行了分析和讨论。     

水热法制备Ge/SiOx纳米电缆

以混合的氧化锗粉和硅粉为原料,采用水热法在高温高压下制备出具有核-壳同轴结构的Ge／SiOx纳米电缆。扫描和透射电镜研究表明这种Ge／SiOx纳米同轴电缆的产量高,直径分布均匀,长度可达微米级,并证实其为非晶态SiOx包裹Ge内核的核-壳结构。Ge芯线沿着[211]方向生长。Ge／SiOx纳米同轴电缆的生长过程遵循气-液-固和氧化物辅助生长机制,与原料中GeO2与Si的比率有关。     

无催化剂碳热还原法制备SiC@SiO2纳米电缆

SiC@SiO₂纳米电缆作为一种新型的功能性纳米复合材料, 以其优异的性能和广泛的应用前景受到了广泛关注。因此,开发一种有效、经济、方便, SiC@SiO₂纳米电缆的制备方法具有重要意义。本研究采用无催化剂的碳热还原法在1500 ℃的Ar气氛下, 通过加热硅粉和硅溶胶混合物从而快速高效地制备了SiC@SiO₂纳米电缆。该核壳的纳米电缆是由单晶β-SiC核心和无定形SiO₂壳组成, 其长度达几百微米, 直径为60~80 nm, 而且通过调节保温时间可以调控核壳的尺寸。结合实验数据并依据气-固(VS)机理解释了SiC@SiO₂纳米电缆的形成过程, 同时也进一步丰富了该生长机制, 为其工业化生产提供了参考。     

水热法合成铟锡氧化物纳米粒子的制备及表征

采用三氧化二铟和真空蒸发法制得的纳米锡粉为原料，溶解在一定浓度的氢氧化钠溶液中，水热条件下成功的合成了纳米级的铟锡氧化物粒子，通过粉末X射线衍射（XRD），场发射扫描电子显微镜（FE-SEM），透射电子显微镜（TEM）和紫外可见光光吸收光谱（Uv-Vis）等手段对所得产物进行表征。讨论了反应时间、pH值因素对产物成分和形貌的影响。结果表明：在温度为180℃，10mol／L NaOH溶液的条件下，水热反应36h得到比较均一的产物In1.94Sn0.06O3，产物形貌为均匀的六面体，大小在100nm左右，且对波长在200-400nm的光有强烈的吸收。     

催化裂解甲烷制备-维纳米网状碳材料

通过沉淀法和相转移法的结合制备纳米催化剂.采用该催化剂催化裂解甲烷反应制备出了一维纳米网状碳材料,此类碳材料的比表面积为286m2/g.预计该材料具有良好的储氢、吸附性能.     

纳米磷酸铁锂的研究进展

锂离子电池磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料具有比能量大、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、对环境友好等突出优点,但LiFePO4本身低的电子电导率和锂离子扩散系数阻碍了其在生产生活中的大规模应用,而制备纳米LiFePO4作为电极材料并进行改性可以改善其电化学性能。本文主要综述了国内外合成纳米LiFePO4的不同方法及其电化学性能,并介绍了当前LiFePO4发展所遇到的问题,指出了锂离子电池今后发展的主要方向。     

催化裂解甲烷制备一维纳米网状碳材料

通过沉淀法和相转移法的结合制备的纳米催化剂。采用该催化剂催化裂解甲烷反应制备出了一维纳米网状碳材料，此类碳材料的比表面积为286m^2/g。预计该材料具有良好的储氢、吸附性能。     

同轴纳米电缆研究进展

同轴纳米电缆是一维纳米材料家族中的一颗新星,在众多高精尖端技术领域具有十分诱人的应用前景.详细总结了近年来同轴纳米电缆的研究成果,全面归纳了其制备方法和研究现状.把制备方法概括为5类,即模板法、碳热还原与蒸发-凝聚法、溶胶-凝胶法、激光烧蚀法和化学气相沉积法.并展望了其发展趋势和应用前景.     

水热法以磷铁制备电池级磷酸铁的研究

采用水热法,以磷铁、磷酸、硝酸为原料制备电池级磷酸铁,并利用扫描电镜(SEM)、XRD、红外光谱(FTIR)、TG-DSC以及电化学测试等手段,表征产品的形貌、晶体结构、分子结构和电化学性能,研究了反应过程中硝酸浓度、反应温度、时间及体系浓度对产品性能的影响。实验结果表明:以磷铁为原料,用水热法在一定实验条件下制备的FePO_4·2H_2O产品为正磷酸铁,且产品中含有多种微量金属元素,这有效利用了磷铁中的微量元素,改善了磷酸铁及后续制备的磷酸铁锂的电化学性能。以此为原料通过高温固相法合成的LiFePO_4/C的首次放电容量为148.9mAh/g,具有良好的电化学性能。     

Direct Hydrothermal Synthesis of Carbonaceous Silver Nanocables for Electrocatalytic Applications

This study demonstrates a facile but efficient hydrothermal method for the direct synthesis of both carbonaceous silver (Ag@C core–shell) nanocables and carbonaceous nanotubes under mild conditions (<180 °C). The carbonaceous tubes can be formed by removal of the silver cores via an etching process under temperature control (60–140 °C). The structure and composition are characterized using various advanced microscopic and spectroscopic techniques. The pertinent variables such as temperature, reaction time, and surfactants that can affect the formation and growth of the nanocables and nanotubes are investigated and optimized. It is found that cetyltrimethylammonium bromide plays multiple roles in the formation of Ag@C nanocables and carbonaceous nanotubes including: a shape controller for metallic Ag wires and Ag@C cables, a source of Br^? ions to form insoluble AgBr and then Ag crystals, an etching agent of silver cores to form carbonaceous tubes, and an inducer to refill silver particles into the carbonaceous tubes to form core–shell structures. The formation mechanism of carbonaceous silver nanostructures depending upon temperature is also discussed. Finally, the electrocatalytic performance of the as‐prepared Ag@C nanocables is assessed for the oxidation reduction reaction and found to be very active but much less costly than the commonly used platinum catalysts. The findings should be useful for designing and constructing carbonaceous‐metal nanostructures with potential applications in conductive materials, catalysts, and biosensors.     

纳米羟基磷灰石的水热合成

采用CaCO3 和CaHPO4·2H2 O的混合物为前驱物 ,在蒸压釜内经不同温度和时间的水热处理获得了晶粒完整、粒度在 10 0nm以下的HA粉体。借助X射线衍射 (XRD)、扫描电镜(SEM )及红外光谱 (FTIR)对HA的晶相组成、粒度、形貌及化学组成进行分析。研究结果表明 :随水热温度的提高及时间的延长 ,晶体发育越完整 ,粒度越大 ;当温度为 2 0 0℃ ,反应时间为8h时 ,HA为端面尺寸约 60nm的柱状或针状晶体 ,有少量CO3 2 -进入磷灰石结构。这种纳米羟基磷灰石晶体在形态、结构和组成上与人骨相似 ,更有利于作为生物医用材料应用     

一维纳米结构氧化锌的水热法制备及紫外光敏特性研究

在陶瓷衬底上制作叉指状金电极,采用低温水热法生长一维纳米结构氧化锌,制得氧化锌紫外光电导型探测器.探讨了反应溶液的浓度对氧化锌纳米结构形貌及紫外光电导特性的影响.X射线衍射分析表明,产物为六方纤锌矿结构的ZnO.扫描电镜观察显示.产物为一维纳米结构,因反应溶液浓度的不同直径介于80～500nm.光电测试表明,一维纳米结构氧化锌的紫外光电导特性受其表面形貌的影响显著.     

CuS纳米空心管结构的水热合成

以氯化铜和硫代乙酰胺为原料,在碱性条件下,利用低温简单水热法合成了硫化铜纳米空心管结构。通过XRD、TEM、FT-IR等检测方法对产品进行了结构和形貌分析。结果表明,所得硫化铜产品为六方相铜蓝矿结构,纳米空心管结构,纳米管的直径为150～200nm,长度为1.5～2.5μm;在1110cm-1处出现Cu-S键的红外特征吸收峰;同时对可能的生长机理做了阐述。     

钙钛矿型氧化合物AgNbO3的水热合成与表征

采用水热法制备了钙钛矿型化合物Ag-NbO3晶体,对化合物进行粉末X射线表征。Rietveld精修结果表明化合物AgNbO3属于三方晶系,空间群为R-3C。并对化合物进行了扫描电子显微镜(SEM)、BET法测定比表面积和对固体紫外漫反射光谱进行表征。对该化合物的光催化性质进行了测试,在可见光照射下降解染料龙胆紫。结果表明此化合物在室温下具有很高的光催化性质,在光催化性能方面具有潜在的应用价值。     

水热合成纳米ZnO-Fe_2O_3复合材料及其光吸收性能

以Zn(Ac)2·2H2O、Fe(NO3)3·9H2O和NaOH为原料,采用水热法合成了纳米ZnO-FezO3复合材料.并用 X 射线衍射和扫描电子显微镜测试技术对znO-Fe2O3纳米粒子的结构和形貌进行了表征.ZnO-Fe2O3粒子基本为球形,粒径30～40nm;利用UV-3310 紫外-可见分光光度计测试了样品的光吸收性能,并探讨了不同的反应温度、时间及不同物料配比等因素对光吸收强弱的影响.结果表明:当Fe:Zn=1:1(摩尔比),pH=7,180℃下反应5h得到的纳米复合材料光吸收性能最好.     

纳米晶Mg-Al水滑石的水热合成及晶粒度调控

以水不溶性的化合物为前驱物，水热法一步合成了纳米晶Mg-Al水滑石。用XRD、SEM和FT-IR对合成产物进行了表征。通过系统分析前驱物类型、反应温度、时间和碱度与水热反应产物物相组成和晶粒度的关系，提出了调控Mg-Al水滑石晶粒度的方法：升高温度、延长反应时间、适度提高碱度，均会使晶粒度均匀增大。其它条件相同时，前驱物间的竞争性水解能力是影响物相纯度和晶粒度的主要因素。     

Hydrothermal synthesis of one dimensional GdV1-xPxO4 ： Tm nanomaterials and their luminescent properties

以乙二胺四乙酸（EDTA）为模板剂,采用水热法,成功地合成一系列具有较大长径比的一维GdV1-xPxO4∶Tm蓝色纳米荧光粉。利用X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对产物的相结构、形貌和发光性能进行了分析。结果表明所得产物均具有明显的一维特征,随P含量的增加,产物的长径比增加,纳米棒逐渐变细。产物在未经焙烧的条件下,在278nm波长紫外光激发下发出强度较高的波长为478nm的明亮蓝光,掺P摩尔比,即x=0.4时,所得产物的发光强度最好。     

三维石墨烯的水热法制备及其吸附性能研究

系统研究了一种在水热条件下制备三维石墨烯的新方法,建立了最佳的稳定制备工艺。该方法不需要添加化学交联剂,简单、可控性高。经X射线衍射、扫描电镜、视频接触角测量仪,拉曼光谱检测分析表明,制备的三维石墨烯样品具有密度低、孔隙率、机械强度及吸附率高的特点,与其它方法相比,此制备工艺具有较好的稳定性和重复性。制备的三维石墨烯有望应用在超级电容器、储氢材料、催化剂和环境保护等方面。     

层状LiMnO_2的水热合成

采用X射线衍射的方法系统研究了由Mn2O3和LiOH作为反应物时,正交层状LiMnO2的水热合成条件.结果表明,在200℃温度下,Mn3+与Li+的摩尔比小于等于1∶10,反应2 h以上可获得纯的产物.Rietveld分析表明,产物为正交层状结构,空间群为Pmnm,晶胞参数为a=566(3),b=5.751(2),c=2.808(1);晶体结构中,在2a位置有2%~3%的Li+、Mn3+占位无序.对200℃温度下,Mn3+与Li+的摩尔比为1∶10,反应2 h合成的正交层状LiMnO2的电化学性能测试表明,在0.1C的电流下,循环3次后放电容量可达175 mAh.g-1.