NiCo2O4材料的制备方法及改性研究进展

介绍了NiCo₂O₄材料的制备方法,主要包括水热/溶剂热法、溶胶凝胶法、静电纺丝法等。讲述了NiCo₂O₄材料在应用过程中存在的问题及改性方法,差的循环稳定性、低能量密度和功能密度在很大程度上限制其实际应用,因此多种改性方法被研究,其改性主要通过改变材料结构以及包覆和掺杂导电物质两大类,并对NiCo₂O₄材料的发展应用进行展望。     

低结晶度NiMn2O4/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其超级电容性能

采用溶剂热法制备了NiMn₂O₄/还原氧化石墨烯(NiMn₂O₄/r GO)复合材料,并对表面形貌、微观结构和电化学性能进行了表征和测试。结果表明:低结晶度的NiMn₂O₄以丝绒状均匀地沉积在rGO纳米片上,几乎没有rGO裸露在外,NiMn₂O₄纳米颗粒间的聚集现象消失;同时NiMn₂O₄的覆盖也有效地阻止了石墨烯层之间的团聚。由于其独特的结构,NiMn₂O₄/r GO具有较大的比表面积和良好的导电性。在1 A·g^–1时的比电容是1 675 F·g^–1。在5 A·g^–1时,经过2 000个充放电循环后,NiMn₂O₄/r GO的比电容保持率为91%。     

介孔CoMn2O4/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其超级电容性能

采用共沉淀法制备了CoMn₂O₄/还原氧化石墨烯(CoMn₂O₄/rGO)复合电极材料,并研究了石墨烯含量对CoMn₂O₄/rGO复合材料形貌、微观结构及电化学性能的影响。结果表明:CoMn₂O₄纳米颗粒沉积在石墨烯纳米片的表面,随着石墨烯含量的增加,CoMn₂O₄纳米颗粒在r GO表面的分布逐渐均匀,聚集现象消失。CoMn₂O₄/rGO具有高的比表面积及优良的电化学性能,其中CoMn₂O₄/rGO20 (rGO质量分数为20%)电容性能最好,在电流密度1 A/g时具有1 420 F/g的比电容。CoMn₂O₄/rGO30(rGO质量分数为30%)的倍率性能和循环稳定性能最好。2 000次充放电后,样品CoMn₂O₄/rGO30在5 A/g时的比电容保持率为94%,样品CoMn₂O₄的比电容保持率为78%。     

聚苯胺复合材料的电磁吸波性能研究

本文叙述了以过硫酸胺为氧化剂,在盐酸介质中用化学方法制备聚苯胺粉末的方法以及采用镀镍碳毡与聚苯胺填充环氧树脂复合得到复合材料的过程,并讨论了镍电镀层、碳毡、聚苯胺对吸波性能的作用。     

FeSe2/RGO复合材料的制备与电磁波吸收性能分析

本文通过溶剂热反应法在还原石墨烯表面生长了Fe Se₂,制备出性能稳定的Fe Se₂/RGO复合材料。利用矢量网络分析仪测试电磁参数并通过计算发现,当匹配厚度达到3mm时,在7.52GHz处出现最佳反射率为-42.78dB,证明该复合材料在C波段(4～8GHz)有良好的吸收性能。进一步说明Fe Se₂/RGO复合材料具备良好的电磁波吸收性能,是一种性能优异的电磁波吸收材料。     

PANI/BaEr0.3Fe11.7O19复合材料的制备及吸波性能

利用溶胶-凝胶法合成了铒掺杂钡铁氧体BaEr0.3Fe11.7O19,然后以合成的铁氧体和苯胺为原料用原位聚合法合成了PANI/BaEr0.3Fe11.7O19复合材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪表征了复合微粒的结构、形貌和电磁性能。结果表明,复合材料为球形,粒径小于100 nm。PANI/BaEr0.3Fe11.7O19匹配厚度为3.0 mm的吸收峰值位于12 GHz,反射率42 dB;10 dB带宽为10~15.5 GHz,带宽为5.5 GHz。     

嵌有超小CeO2纳米粒子的碳纳米纤维的制备及其吸波性能

采用静电纺丝结合后续热处理制备了均匀镶嵌超小CeO₂纳米颗粒的碳纳米纤维(CeO₂@CNFs)复合材料,研究了CeO₂含量对其电磁特性及吸波性能的影响和作用机制。结果表明,随CeO₂含量的增加,复合材料的介电损耗及电磁衰减能力降低,但阻抗匹配得到有效改善,吸波能力呈先增强后减弱趋势。CeO₂含量约为24.6%(质量)的CeO₂@CNFs-2样品因电磁衰减能力与阻抗匹配的更好平衡而表现出最好的吸波性能。当在石蜡基质中的填充量仅为10%(质量),厚度为3.0 mm时,最小反射损耗(RL)值达到-45.4 dB,RL低于-10 dB的有效吸收带宽为5.6 GHz(9.1～14.6 GHz),可覆盖约75%的X波段和45%的Ku波段。CeO₂@CNFs-2的吸波强度是纯CNFs的3.1倍,说明CNFs和CeO₂两者的协同作用能有效提高该复合体系的吸波性能。     

纳米Al2O3填充PTFE复合材料的制备及性能研究

通过机械搅拌和超声分散制备了纳米Al2O3填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。研究了Al2O3用量、表面改性等因素对复合材料密度、硬度、力学性能、摩擦磨损等性能的影响。结果表明:当改性Al2O3的质量分数小于5%时,复合材料的拉伸强度、硬度要高于相同用量未改性Al2O3填充的复合材料;对改性Al2O3,当其质量分数为1%和9%时,复合材料的磨耗量较纯PTFE分别下降了55倍和286倍,而对未改性Al2O3,当其质量分数为1%和9%时,复合材料的磨耗量较纯PTFE分别下降了7倍和420倍;复合材料的密度与Al2O3的用量,表面是否经KH560改性关系不大;复合材料的摩擦因数随Al2O3用量的增加先减小后增大,对未改性Al2O3,当其质量分数为1%时,复合材料具有最低摩擦因数,而对于改性Al2O3,当其质量分数为3%时,复合材料具有最低摩擦因数。     

NiCo2O4/CC纳米复合材料的制备及其作为无酶型葡萄糖传感器的研究

以碳布作为基底模板,利用水热法制备得到纳米针状的NiCo2O4/CC.利用场发射电子显微镜和X射线衍射仪分别对其介观形貌和物相组成进行了研究.借助各种电化学技术对该材料电催化葡萄糖的性能进行了综合评价.实验结果表明,电催化葡萄糖的氧化峰电位在+0.45V,线性检测上限可高达10.4mM,并具有良好的抗干扰能力.     

泡沫镍基三维空心球CoFe2O4@NF复合材料的制备与析氧性能研究

为降低电解水阳极的析氧反应过电位,采用一步水热法制备了泡沫镍基钴铁混合氧化物（CoFe₂O₄@NF）复合材料。采用XRD、SEM、TEM和XPS等方法对复合材料进行表征,并利用三电极体系对其电解水析氧催化性能进行了测试。结果显示：CoFe₂O₄以颗粒的形式聚集成空心球结构生长于泡沫镍基底上,其中空心球的直径大约4 μm,而CoFe₂O₄的粒径约为40 nm左右。在1 mol·L^-1 KOH溶液中,CoFe₂O₄@NF复合材料仅需293 mV的过电位即可达到20 mA·cm^-2的电流密度,Tafel斜率为51 mV·dec^-1。经过1 000次循环伏安扫描和10 h电流时间曲线测试后,其析氧性能依旧保持高稳定性,在析氧催化材料领域有着广阔的研究前景。     

Ti3C2Tx–Mg Fe2O4复合材料的制备及氨气气敏性能

开发一种性能优异的氨气气体传感器对人类健康和环境保护具有重要意义。利用溶胶凝胶法制备了MgFe₂O₄纳米材料,并通过乙醇超声分散法与Ti₃C₂T_x复合,制备了不同比例的Ti₃C₂T_x–Mg Fe₂O₄复合材料。随后,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱分析、Fourier红外光谱等方法对Ti₃C₂T_x–Mg Fe₂O₄复合材料的结构和形貌进行了表征,研究了不同比例Ti₃C₂T_x–Mg Fe₂O₄复合材料的气敏性能。结果表明：2.5%(质量分数) Ti₃C₂T_x–Mg Fe     

CoFe@C复合材料吸波性能研究

本实验采用两步法,首先通过溶液法制备CoFe双金属MOFs,然后经氩气氛围下碳化处理得到碳包覆钴铁合金核壳结构复合材料。通过不同测试方法对材料的微观形貌、物相组成进行表征,采用矢量网络分析仪对材料吸波性能进行测试。结果表明,材料尺寸较均匀,且内部合金颗粒分布均匀。当材料载量为30%时,在3 mm厚度处RL可达35.84 dB,有效吸收带宽（RL≤10 dB）为2.78 GHz(6.21 GHz～8.99 GHz);在2 mm厚度处RL为21.98 dB,有效吸收带宽（RL≤10 dB）为4.47 GHz(9.98 GHz～14.45 GHz),表现出比其他比例样品更优异的吸波性能。该工作可为构建新型碳基吸波材料提供研究基础。     

还原的氧化石墨烯/CoFe2O4的膜分散-水热法制备及其吸波性能

基于双膜分散技术与水热法相结合的思想,在较低温度条件下,短时间内合成了还原的氧化石墨烯(rGO)/CoFe₂O₄纳米复合材料,并研究了rGO/CoFe₂O₄的吸波性能。通过 XRD、SEM、EDS、TEM、TG/DSC、IR测试手段对rGO/CoFe₂O₄进行表征,采用矢量网络分析仪测定了复合材料在2~18GHz范围内复介电常数和复磁导率的变化,并利用计算机模拟材料在不同厚度下电磁波的衰减性能。结果表明:在透明绢丝状石墨烯的表面及边缘负载了粒度均匀的纳米CoFe₂O₄粒子;单一纳米CoFe₂O₄的反射率损耗为-3.59dB。而mCoFe₂O₄:mGO为10:7的样品的吸波层厚度在2~3mm之间变化时,微波吸收效果显著增强,厚度为3mm时,出现最大微波衰减值-9.2dB,并且微波吸收峰随着吸波层厚度的增加而向低频移动。相比于单一纳米CoFe₂O₄粉体,rGO/CoFe₂O₄纳米复合材料对电磁波的吸收效果有了大幅度的提高。     

棒状C60/TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能

以商业TiO2(P25)为原料,通过水热法制备了棒状锐钛矿型TiO2,再利用化学吸附作用将C60与TiO2复合得到棒状C60/TiO2纳米复合材料。采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、Raman光谱、紫外可见漫反射光谱对样品进行表征,以罗丹明B(RhB)为探针分子在紫外光下考察了C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性。结果表明:少量C60的引入可明显提高棒状TiO2的光催化活性,且1.0%C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性最高,优于单纯的棒状TiO2和商业P25,其原因是由于C60具有良好的接受和传导电子性能,降低了TiO2光生电子–空穴的复合机率,进而提高了光催化活性。     

多元复合Co3O4/g-C3N4光催化性能研究进展

Co₃O₄/g-C₃N₄材料是一种可见光复合光催化材料,但很难同时满足理想光催化剂的诸多要求,限制了其实际应用能力。本文梳理了国内外利用金属粒子、金属氧化物、金属基材料、碳材料和磁性Fe₃O₄等对Co₃O₄/g-C₃N₄复合改性的研究进展,介绍了其制备方法、应用、光催化增强机理等。本文将对后期Co₃O₄/g-C₃N₄光催化剂的改性研究提供参考,以期获得性能更优的复合材料。     

CoFe2O4纳米颗粒的溶液合成及磁性能

以Co(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,采用直接溶液合成法制备CoFe2O4纳米粉体。分析了纳米粉体的物相结构、微观形貌及合成机理,研究了热处理温度对粉体磁性能的影响。结果表明:所得CoFe2O4粉体为立方尖晶石铁氧体,颗粒细小、分散均匀,平均粒径约为5nm。500℃以下热处理的粉体表现出良好的超顺磁性;500℃以后,随热处理温度上升,颗粒尺寸变大,粉体的比饱和磁化强度Ms、比剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc均增大。室温下CoFe2O4粉体的Ms为3.4A.m2/kg。当热处理温度为900℃时,Ms增大到59.5A.m2/kg,Hc增大到97.0kA/m。     

生物质衍生碳基吸波材料研究新进展

综述了生物质衍生碳基吸波材料的最新研究进展,简要介绍了电磁吸波材料对电磁波的吸收机理和评价吸波材料性能的物理参数,总结了近期报道的几种生物质为碳源,通过不同方法制备的独特结构和性能优异的衍生碳及其镍、铁和钼复合材料,阐述了生物质为碳源制备衍生碳材料的优点和固有结构对吸波材料影响,以及金属的引入可以提升吸波性能的原因,为设计优化多种结构的吸波材料,进而改善和提升材料的阻抗匹配,调控电磁参数,实现吸波性能的提高提供参考,并展望了未来生物质以及衍生碳基吸波材料的应用前景。     

氧化锌/碳复合材料的合成、表征及吸波性能研究

本文先以二水合醋酸锌和氢氧化钠为原料,得到了氧化锌微晶;以合成的氧化锌为前驱物,葡萄糖为碳源,由水热法合成了产物氧化锌/碳(ZnO/C)复合材料。用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(RM),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),热重分析(TG)等,对产物进行了表征,讨论了不同反应条件(添加剂,时间,溶剂)对合成氧化锌/碳微晶的影响,并对产物的微波性能进行了测试。结果表明,所得产物为氧化锌/碳,呈棒状形貌,热稳定性好,并具有优异的吸波性能。在频率为17GHz时,3mm厚度的产物微波吸收达到-12dB。     

CaO-Y2O3复合材料的制备及性能研究

分别以Y(NO₃)₃·6H₂O、CaCO₃为钇源和钙源,以CO(NH₂)₂为燃料,采用低温自蔓延燃烧合成(LCS)法制备复合Y₂O₃包覆CaO粉体,合成粉体经煅烧、压制、干燥、烧结后制备出复合CaO-Y₂O₃材料,考察了钙钇摩尔比对复合材料结构及性能的影响。结果表明：所制备的复合粉体具有良好的包覆性。钙钇摩尔比为2∶1时材料物理性能最佳,其相对密度达到96.56%,显气孔率为1.32%,常温耐压强度为270.0 MPa,热震循环5次后试样残余强度保持率为88.39%,大气环境下21 d后的水化增重率为0.75%。     

凹凸棒石/CoFe_2O_4磁性复合材料制备及对亚甲基蓝吸附性能

通过低温回流法制备具有吸附和磁性能的凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料(MAT),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对MAT进行表征,并研究了MAT对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,磁性粒子CoFe2O4以简单的物理沉积负载于凹凸棒石表面;MAT饱和比磁化强度14 emu/g,磁性较强,易于磁分离;比表面积175.85 m2/g,略大于凹凸棒石。对于25 m L浓度100 mg/L MB溶液,MAT最佳投加量为0.050 g;在pH 3⁹范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在2939范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在293³38 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51338 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51³3.16 k J/mol,吸附熵变102.4833.16 k J/mol,吸附熵变102.48¹02.87 k J/mol,表明该吸附是个吸热、自发且熵增过程;MAT对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程,是外表面吸附。