聚合物嵌入V2O5干凝胶纳米复合材料的合成研究

本文采用溶胶-凝胶方法,将聚合物(PEO)嵌入到V2O5干凝胶层间,制备出(PEO)xV2O5·nH2O纳米复合薄膜材料,利用XRD、TG/DTA、SEM等测试手段分析了复合薄膜的合成过程和状态.结果表明:V2O5干凝胶是在c轴方向有序而a、b轴方向无序的一种层状结构.当PEO嵌入到V2O5干凝胶层间形成纳米复合薄膜材料时,使得V2O5干凝胶层间距明显增大.经热处理后,其层间距由x=0时的11.154A增大到x=2时的14.246A.当x=0.5～1时,PEO嵌入较完全,且复合薄膜表面均匀,无裂纹和孔洞.     

热处理对V2O5-TiO2复合薄膜表面结构与光学性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了V2O5-TiO2复合薄膜,并采用X射线光电子能谱(XPS)和Uv-vis-nir分光光度计等方法研究了热处理对薄膜性能的影响.结果表明,随热处理温度的升高,复合薄膜中钛离子的价态不变,仍为Ti4 ;而V4 离子逐渐被氧化为V5 离子;并采用氢氧基团、碳氧键与多种钒离子进行叠加拟合,拟合结果与实验曲线非常符合;V2O5-TiO2复合薄膜在紫外光波段的透射率减小,吸收带边出现红移.     

超级电容器高比容(RuO_2/SnO_2)·nH_2O复合薄膜电极的研究

采用电沉积工艺制备超级电容器用钽基(RuO2/SnO2)·nH2O复合薄膜,研究了初始沉积液中Sn2+与Ru3+浓度比以及热处理对制备(RuO2/SnO2)·nH2O复合薄膜性能的影响.借助扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱对薄膜的形貌和物相进行分析,用循环伏安法(CV)对该复合薄膜电容特性进行了测量.结果表明,以沉积液中Sn2+与Ru3+浓度比为2:1时电沉积出的样品,在温度为300℃、热处理2.5h后所制备出的复合电极薄膜材料的比电容达到385F/g.     

PEO／V2O5纳米复合薄膜的变色特性研究

为改善V2O5薄膜的电致变色性能，采用溶胶-凝胶法将具有高离子电导率并具有水溶性的聚环氧乙烷（PEO）直接嵌入V2O5层间，制备了PEO／V2O5纳米复合薄膜。采用标准三电极法从0．5mol／L LiClO4的PC电解质溶液向PEO／V2O5纳米复合薄膜注入锂离子，测量了纳米复合薄膜在注入不同数量锂离子时的可见光透射光谱以及对应的颜色变化，并运用循环伏安法测试其电化学性能。实验结果表明，PEO／V2O5纳米复合薄膜的循环伏安图出现了2对氧化还原峰，并且具有稳定的循环可逆性。随着应用电压的不同，薄膜呈现黄色、绿色和蓝色的多色可逆变化。PEO／V2O5纳米复合薄膜的电化学稳定性和机械性能都优于V2O5干凝胶薄膜，可以作为电致变色材料得到应用。X射线光电子能谱（XPS）成分分析表明PEO／V2O5纳米复合薄膜的电致变色效应与V、O的化合价和化学环境密切相关。     

钛掺杂尖晶石LiMn2O4的制备及电化学性能

为解决锂离子电池正极材料LiMn2O4的容量衰减的问题,以TiO2为掺杂体采用固相法制备了LiMn2-xTixO4,并与未掺杂的LiMn2O4进行性能比较.X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表明:制备的LiMn2-xTixO4(x≤0.1)具有与LiMn2O4同样的尖晶石结构,并且颗粒形貌随钛的引入得到改善.电化学测试结果显示:钛掺杂能使LiMn2O4的循环性能提高,电化学容量衰减得到抑制.其中LiMn1.995Ti0.005O4具有较好的初始比容量和高温循环性能.     

锂离子电池Li_4Ti_5O_(12)负极材料的尿素掺杂氮化修饰

Li4Ti5O12是最具前景的混合电动汽车用锂离子动力电池负极材料之一.为了提高其倍率性能,以尿素为氮源对Li4Ti5O12进行掺杂热处理,以在Li4Ti5O12颗粒表面自生长一层高电导TiN修饰膜,利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、X射线能谱仪、Raman光谱仪和半电池充放电测试仪研究了材料的物相、结构、形貌、成分以及电化学性能.结果表明:氮化修饰Li4Ti5O12样品与未修饰样品具有相同的尖晶石Li4Ti5O12的衍射峰,氮化修饰后Li4Ti5O12颗粒表面自生长了一层均匀的薄膜,该薄膜不仅含有N元素,而且还具有TiN的Raman光谱特征振动峰;氮化修饰Li4Ti5O12样品的0.1C首次放电比容量比未修饰Li4Ti5O12样品有所降低,但是却展示了优异的电化学倍率性能和循环性能,3C倍率充放电比容量是未修饰Li4Ti5O12样品的2.6倍,0.1C充放电循环100次后其容量损失仅3%.     

V2O5掺杂对TiO2纳米复合薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶技术,以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、V2O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2-V2O5复合薄膜.使用XRD、AFM、UV-VIS-NIR分光光度计等方法研究了V2O5对TiO2纳米复合薄膜性能的影响.实验结果表明:V2O5掺杂使复合薄膜表面颗粒尺寸增加,但仍具有纳米孔洞结构;随V2O5含量的增加,TiO2晶相由锐钛矿向金红石的转变率大大提高,使金红石完全转变温度降低了200℃左右;复合薄膜在紫外区域的吸收显著增强,吸收边缘发生了红移.复合薄膜定域态宽度随V2O5含量的增加而增加;光学带隙随V2O5的含量增加而减小.     

V2O5熔体的微量氧化还原研究

将700、800、1100℃三种温度下的V2O5熔体制得V2O5溶胶,在非晶玻璃基片上将V2O5溶胶制成V2O5凝胶薄膜试样。通过对V205凝胶薄膜试样的电阻随温度的变化测试和电子能谱（ESCA）和X射线衍射分析发现V2O5凝胶薄膜中有四价钒的存在,本文从V2O5熔体的微量氧化还原和晶体结构的角度分析讨论了微量氧化还原影响钒离子价态变化的机理。     

尖晶石钛酸锂的三乙醇胺辅助溶胶-凝胶法合成及其性能

以三乙醇胺为配位剂,Ti(OC4H9)4和LiAc·2H2O为原料,通过溶胶-凝胶法制备锂离子电池负极材料尖晶石Li4Ti5O12。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电分析检测产物的结构、形貌及电化学性能。结果表明:配位剂的用量对Li4Ti5O12结构及电化学性能有显著影响,其中三乙醇胺与Ti摩尔比为0.8时,Li4Ti5O12具有良好的的电化学性能。1.0C下,其首次放电容量为153.0mAh·g-1,35次循环后放电容量仍为139.9mAh·g-1,容量保持率为91.5%。     

Ti6Al4V磁控溅射沉积Ti-Ag-(N)薄膜及其抗菌性的研究

利用磁控溅射法在医用钛合金Ti6Al4V表面制备Ti-Ag、Ti-Ag-N薄膜。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线能量色散谱、X射线光电子能谱分析薄膜的表面形貌、微观结构、化学成分和化学价态。采用平板计数法测试薄膜对大肠杆菌的抗菌性。研究结果表明:薄膜主要由Ti、Ag、(N)组成,且Ag是以Ag~0形式存在;与基材相比,两种薄膜对大肠杆菌(E.coli)均有抗菌性,且Ti-Ag-N薄膜表现出更优越的抗菌性能。     

锂离子注入对V2O5薄膜红外振动特性影响

用反应蒸发法制备了多晶Ｖ２Ｏ５薄膜,采用两电极多锂离子电解质向Ｖ２Ｏ５薄膜注入锂离子,测试了离子注入前后薄膜的红外反射光谱,实验结果表明,锂离子注入对Ｖ２Ｏ５晶体红外振动影响较大。采用多晶Ｖ２Ｏ５振动模型分析了薄膜的红外振动吸收,并得到了锂离子注入产生的Ｖ２Ｏ５薄膜振动的变化是由于晶格扩展和钒离子自身杂质形成引起的。     

钒酸盐对柴油机排气中碳烟氧化的催化性能

制备并表征了KVO3、K4V2O7和熔盐KVO3 KCl、K4V2O7 KCl催化剂.用固定床反应器通过程序升温氧化法(TPO)研究了催化剂在紧密接触和松散接触条件下对柴油发动机排气微粒中碳烟氧化的催化活性,考察了催化剂的热稳定性,并用泡沫陶瓷作为过滤材料研究了催化剂的性能.结果表明:钒酸盐催化剂KVO3、K4V2O7、KVO3 KCl和K4V2O7 KCl对柴油机排气中碳烟微粒的燃烧具有较高的催化活性和热稳定性.熔盐催化剂KVO3 KCl和K4V2O7 KCl的流动性增加了与碳烟的接触,使其具有较高的催化能力.γ-Al2O3能防止负载于其上的催化剂因吸潮而产生的团聚,但是其稀释作用使催化剂的性能降低.与碳烟的接触方式对催化剂的性能有很大影响,紧密接触方式使催化剂与碳烟颗粒混合均匀,增加了催化剂与碳烟颗粒的接触机会.     

全固态锂离子电池V2O5阴极薄膜研究进展

全固态薄膜锂离子电池由于具有能量密度高、循环性能和安全性能好等优点已成为目前研究的热点.其中,V2O5薄膜是锂离子电池中一种备受重视的阴极材料.对V2O5薄膜的离子扩散系数以及结构特点做了简单介绍,重点评述了V2O5薄膜电极制备和电化学性能研究方面的发展近况,并对今后的发展方向进行了展望.     

V2O5溶胶-凝胶涂膜法及涂膜性能分析

以V2O5溶胶凝胶为原料,采用旋涂法、浸涂法、喷涂法和刷涂法在各种衬底上涂制V2O5薄膜。对4种涂膜方法以及胶体性能对涂膜的影响进行了分析;给出了薄膜厚度与主要影响因素之间的关系。     

MnCoNiCuVO系NTC热敏半导体陶瓷显微结构与电性能研究

本文研究了MnCoNiCuO与MnCoNiO系NTC热敏陶瓷在烧结特性以及在电性能方面的差别;探索了V2O5对MnCoNiCuO系NTC热敏陶瓷显微结构以及电性能的影响.实验结果表明:MnCoNiCuO系半导体陶瓷材料有较低的烧结温度,同时热敏陶瓷的电阻率和材料常数B值显著下降.在MnCoNiCuO中添加V2O5可以明显改善陶瓷的显微结构,提高陶瓷的材料常数(B).MnCoNiCuVO体系有望成为具有较低烧结温度,同时具有合理电性能的NTC热敏电阻基础材料.     

Cu/V2O5-TiO2的结构、光吸收性能与催化反应性能研究

用溶胶 凝胶法制得复合半导体 V2O5 TiO2,用等体积浸渍法制得Cu/V2O5 TiO2 光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、程序升温还原(TPR)、红外光谱(IR)、X 射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV VisDRS)和光反应器等技术研究了 Cu/V2O5 TiO2 的物相结构、光吸收性能和光催化反应性能。结果表明:含量为 10%(质量分数)的V2O5 单分子层分散在 TiO2 表面;V2O5 负载量超过单分子层分散(> 10% (质量分数))有晶相V2O5 生成,光吸收性能下降;负载金属 Cu 促进四面体配位V向八面体配位 V转化,使 TiO2 光吸收限发生蓝移,对可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围,提高了材料的光催化性能, CO2 和C3H6 合成MAA反应的光量子效率显著增加;催化剂的光吸收性能与反应性能呈顺变关系,Cu/10%V2O5 TiO2 的催化活性优于其它含量的催化剂,光量子效率达到15.5%。     

溶胶-凝胶V2O5薄膜的制备及其电化学特性研究

优化了以V2O5粉末、苯甲醇和异丙醇为原料制备V2O5薄膜的溶胶一凝胶技术工艺,使用XRD、FTIR、AFM、UV-VIS-NIR分光光度计和电化学分析等方法研究了薄膜的特性。实验结果表明：采用经过优化的工艺制备的V2O5溶胶为V^4 离子和V^5 离子的混合体,具有很好的稳定性和重复性;随热处理温度的升高,薄膜结构收缩,晶粒长大,V^4 离子逐渐被氧化为V^5 离子;V2O5薄膜具有良好的电化学伏安循环特性。     

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米片的制备及其在锂电池中的应用

以CuSO4.5H2O和NH4VO3为原料,采用沉淀法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米片。利用XRD、FE-SEM、TG对样品的结构和形貌进行了表征,并对其作为锂电池正极材料的电化学行为进行了研究。电化学性能测试表明:Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米片具有较高的放电容量和良好的高温放电性能,是一类性能优良的锂电池正极材料。     

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米线的制备及其电化学性能

以CuSO4.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线。利用XRD、FE-SEM、TEM和HRTEM对样品的结构和表面形貌进行了表征,并对其作为锂电池正极材料的电化学行为进行了研究。电化学性能测试表明,Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米线电极具有较高的开路电压和较大的放电容量。     

掺钨二氧化钒薄膜的制备与分析

通过凋研国内外的各种制备方法,比较它们的优缺点后,选用磁控溅射法.在硅片上得到了电阻变化2个数量级的二氧化钒(VO2)薄膜.对薄膜进行电学性能的测试,结果表明:掺钨后二氧化钒薄膜的相变温度比纯的二氧化钒薄膜相变温度有所降低,掺钨后薄膜的近红外透射率也随之减小.通过X射线衍射和X射线光电子谱对薄膜的微观结构和组分进行了分析.