Co_3O_4的制备方法及其气敏性能的概述

Co_3O_4是一种常见的尖晶石型半导体材料。本文介绍了几种较为常见的Co_3O_4的制备方法,并探究了Co_3O_4对乙醇、甲烷、氮氧化物、一氧化碳等气体的敏感性及其在气体传感器上的应用。     

3D打印石墨烯气凝胶可制作强大的超级电容器

正加州大学圣克鲁兹分校和劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们近期报告了一种超级电容器电极具有的前所未有的性能结果。研究人员选用的是一种石墨烯气凝胶材料,并利用3D打印技术,构建了一个装有赝电容材料的多孔三维支架电极。加州大学圣克鲁斯分校的化学和生物化学教授Yat Li表示,在实验室测试中,这种新型电极实现了有史以来超级电容器所报告的最高面积电容(每单位电极表面积存储的电荷)。而关于这项研究的成果以及支架电极的制备以论文     

Co_3O_4@MnCo_2O_4纳米材料的合成及其性能研究

氢气被认为是高效和无污染的清洁能源,电解水制氢产物单一,受到世界各国的广泛关注。本文将研究一种低成本、高性能的非贵金属-四氧化三钴电催化剂,以硝酸钴为原料,通过传统的水热合成法制备出形貌可控的四氧化三钴电催化剂,通过X-射线粉末衍射、场发射扫描电子显微镜和高分辨率的透射电子显微镜等手段对四氧化三钴进行表征及性能测试。     

中空CoMn_2O_4/石墨烯气凝胶复合物的制备及其电化学性能

以碳球为模板通过溶剂热-煅烧的方法合成中空CoMn_2O_4,并对其表面进行阳离子改性。以改性CoMn_2O_4和氧化石墨烯(GO)为原料,使用水热法及冷冻干燥技术制备出中空CoMn_2O_4/石墨烯气凝胶(GA)复合物。采用TEM、SEM、XRD、BET对样品的形貌和结晶结构进行表征;采用CHI660E电化学工作站对样品进行电化学性能评估。结果表明,中空CoMn_2O_4纳米球紧紧地固定在三维多孔网络结构GA中,GA的掺入不仅有效缓解了充放电过程中CoMn_2O_4负极的体积膨胀效应,也加快了锂离子电子传输速率,进而大大提高了电池的循环性能和倍率性能。     

基于Co_3O_4/C复合水凝胶的全固态柔性超级电容器的研究

以沸石咪唑骨架-67(ZIF-67)为前驱体,采用两步煅烧法制备了四氧化三钴/碳(Co_3O_4/C)纳米复合材料。利用自由基聚合法合成了Co_3O_4/C-聚丙烯酰胺水凝胶,进一步在水凝胶框架中原位聚合电化学活性聚吡咯颗粒,制备具有优异机械性能的柔性复合电极材料。在此基础上,将该柔性电极材料和水凝胶电解质组装成全固态柔性超级电容器;实验结果表明,Co_3O_4/C纳米材料与导电聚合物复合电极材料具有优异的超级电容器性能。通过恒流充放电曲线计算得到该器件具有197.83 m F/cm~2的面电容。在电化学循环10 000圈后该器件的容量仅下降9%,展示了其优异的循环稳定性;此外,该电容器具有的优异机械柔性,使其有望应用于未来柔性电子器件。     

氮杂石墨烯载Co_3O_4复合催化剂的制备及性能

为解决Co3O4纳米催化剂易团聚引起催化活性降低的问题,以改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)为前驱体,采用溶剂热法一步制备氮杂石墨烯载四氧化三钴(Co3O4/RGO-N)复合催化剂,采用扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪对其物貌特征和结构组成进行表征,并考察了Co3O4/RGO-N催化KHSO5(PMS)产生SO4·-对亚甲基蓝(MB)模拟废水的降解效果。在单因素实验基础上,采用Design Expert设计模型对MB影响因素进一步优化,结果表明,当Co3O4/RRGO-N投加量为0.04 g/L、PMS投加量4.16 g/L、pH为7.48时,MB废水最大脱色率可到95.02%。     

3D石墨烯/导电聚合物气凝胶复合材料在超级电容器中的研究进展

分析了近年来超级电容器电极材料尤其是3D石墨烯/导电聚合物气凝胶复合电极材料在超级电容器方面的研究进展,详细介绍了目前3D石墨烯气凝胶的制备方法,总结了3D石墨烯/导电聚合物气凝胶复合材料的不足和在存储领域的发展方向.     

Co_3O_4纳米颗粒的制备及其超级电容性能研究

采用简单化学沉淀法,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板,Co（NO3）2.6H2O和NaOH为原料,空气作为温和氧化剂,室温下合成了具有花状分级多孔结构的Co3O4纳米颗粒电极材料。X-射线衍射（XRD）表明,产物中主要成分为Co3O4;扫面电镜的结果显示,制备的材料具有菜花状分级多孔结构;电化学测试结果表明,最高比容量达250 F/g,且经过1 000次循环后,容量保持了84%,显示出良好的超级电容性能。     

石墨烯气凝胶的电化学性能研究

以添加有机溶剂对氧化石墨烯(GO)进行改性处理,采用水热还原法得到还原氧化石墨烯(RGO-AJ)水凝胶,再分别通过冻干和晾干的方式进行干燥,得到两种不同的电极材料——RGO-AJ(冻干)和RGO-AJ(晾干)。将RGO-AJ制成电极片,组装成为超级电容器进行电化学性能测试。测试表明,在晾干处理方式下的RGO-AJ与冻干处理方式相比,拥有更好的电化学特性,且与冻干处理的样品相比,晾干处理样品的表面更为光滑和平整。     

微波辅助制备不规则Co_3O_4花球及其电化学性能

以六水合硝酸钴、苯甲酰丙酮为原料,利用微波法合成了Co_3O_4花球前驱体,并在500℃空气条件下锻烧得到不规则Co_3O_4花球。通过XRD、SEM、TEM对不规则Co_3O_4花球的微观结构和表面形貌进行了表征。电化学测试结果表明,不规则Co_3O_4花球负极材料在0.1 A/g的电流密度下,首次充电比容量达到816 m A·h/g,循环100圈后,比容量保持率为89.2%;倍率性能测试结果表明,电流密度从0.1 A/g增加到1 A/g时,比容量有一定的衰减,但电流密度恢复到0.1 A/g时,比容量几乎恢复到原来的水平;阻抗测试结果表明,不规则Co_3O_4花球负极材料循环前内阻为335Ω,50圈循环后内阻减小到240Ω。制备的不规则Co_3O_4花球具有较高的充电比容量、良好的循环性能和倍率性能。     

沉淀剂对Co_3O_4光催化性能的影响

分别以CO(NH_2)_2、Na_2C_2O_4、Na_2CO_3和(NH_4)_2CO_3为沉淀剂,采用水热-热分解法制备黑色Co_3O_4颗粒。通过XRD、SEM对样品的结构和形貌进行了分析。结果表明,选用CO(NH_2)_2、Na_2C_2O_4、Na_2CO_3和(NH_4)_2CO_3为沉淀剂所制备的Co_3O_4分别呈片层堆叠状、棒状、薄的纳米片状和具有二级结构的绣球状。通过降解甲基橙溶液研究了沉淀剂对Co_3O_4光催化性能的影响,结果发现,以CO(NH_2)_2、Na_2C_2O_4、Na_2CO_3和(NH_4)_2CO_3为沉淀剂所制备的Co_3O_4对甲基橙溶液的降解率分别达到48%、92%、95%和97%,以(NH_4)_2CO_3为沉淀剂所制备的Co_3O_4由于具有二级结构的绣球状结构,与溶液的接触面积大,有利于对光的吸收和利用,对甲基橙的催化降解效果最好,在30 min降解率可达90%。     

Co_3O_4/Ni泡沫复合材料的制备及其在超级电容器的应用研究

通过水热和煅烧两步法在集流体镍泡沫上直接生长Co_3O_4,得到Co_3O_4/Ni泡沫复合材料,并应用于超级电容器的电极材料,研究其结构形貌对电化学性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)和辰华电化学工作站等对其结构和性能进行了表征。结果表明,在集流体镍泡沫上直接生长形成的多孔结构复合电极材料显示了优异的比电容量(332.5 F/g)和良好的电化学稳定性(500次循环后比电容量保持85%),在高性能电化学存储器件方面具有广泛的应用前景。     

石墨烯气凝胶的制备及其光热转换性能研究

石墨烯气凝胶兼具石墨烯的特性和气凝胶孔隙率高、比表面积大的优点,并且石墨烯气凝胶具有丰富的孔道结构,有效增加光吸收和散射面积,太阳能光热转换效率高。为了探究具有优异光热转换性能的石墨烯气凝胶合成工艺及控制条件,通过改进的Hummers法制备得到氧化石墨烯(GO),再通过水热反应还原,得到石墨烯气凝胶,调节还原剂类型和比例参数,表征不同反应条件下样品的形貌、结构和光吸收率,并测试样品的太阳能光热转换性能。结果表明,在GO和还原剂三聚氰胺的质量比为1︰1时,石墨烯气凝胶的光热转换性能最好。     

纳米片状Co_3O_4的制备及其电容性能的探索

以CoCl2溶液和NaOH溶液为原料,通过两者混合反应得到Co（OH）2沉淀,再将沉淀灼烧制得直径约为100nm的Co3O4纳米颗粒。用X射线衍射、透射电子显微镜等对所制备的样品进行表征。结果表明：用所得纳米片状C030。制成电极,经过充放电测试可以发现电流密度为0．2mA·cm^-2时,电容量约100mA·h／g。     

华裔科学家研发3D打印石墨烯气凝胶方法

正3D打印技术前沿又有新突破!日前,美国堪萨斯州立大学(K-State)的研究人员研发出一种新技术,可以制造出就有复杂微观结构的超轻石墨烯气凝胶。研究人员们希望这一新技术能够为此类材料开辟新的用途。所谓的气凝胶,是一种具有海绵状结构的低密度材料。它可以用于很多重要的用途,比如作为热和光的绝缘体等。而研究人员们尤为感兴趣的是石墨烯与     

华裔科学家研发3D打印石墨烯气凝胶方法

正日前,美国堪萨斯州立大学(K-State)的研究人员研发出一种新技术,可以制造出具有复杂微观结构的超轻石墨烯气凝胶。将石墨烯氧化物与水混合在一起,在零下25℃将其3D打印到一个表面上。这样每打印出来的一层都会被冰冻住,然后在冰的支持下再打印下一层。当沉积这些石墨烯氧化悬浮物到冷冻结构上时,未冻的材料会解冻已经结冰的表面,从而造成层与层之间自由混合并重新结冰,形成了氢键并改善了气凝胶结构的完整性。另外通过使用第二个注满纯水的3D打印机喷嘴,也可以创建复杂结构,因为水形成     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe~(2+)和Fe~(3+)的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe⁽²⁺⁾和Fe(2+)和Fe⁽³⁺⁾的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。     

石墨烯气凝胶的结构控制及其电化学性能

以石墨为原料,先由Hummer法制得氧化石墨烯,然后采用水热法合成石墨烯气凝胶,并考察了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。研究结果表明:在100 m A/g的电流密度下,石墨烯气凝胶的首次放电容量高达1 865 m Ah/g,经过20次反复充放电后,放电容量能够稳定在445 m Ah/g;因独特的三维导电网络结构,石墨烯气凝胶表现出较好的大电流倍率性能,其在800 m A/g的电流密度下,放电容量仍达237 m Ah/g。     

铅笔头状Co_3V_2O_8/石墨烯复合物的制备及其电化学性能研究

通过水热-煅烧的方法制得铅笔头状Co_3V_2O_8,再和氧化石墨烯(GO)通过水热法制备出铅笔头状Co_3V_2O_8/G复合物。采用XRD、 SEM对样品的物相组成和形貌进行了表征与分析,并对其进行了电化学性能测试。研究结果表明:铅笔头状Co_3V_2O_8/G复合物作为锂离子电池负极材料时,表现出更高的可逆容量、很好的循环稳定性以及优异的倍率性能。