氧化镍空心壳材料的合成及其气敏特性测定

通过化学合成方法得到分散均匀的氧化亚铜方块,在此基础上以其作为硬模板采用模板技术,以六水合二氯化镍为金属源,通过“协同刻蚀”的方法获得氢氧化镍空心壳材料,并进一步热处理得到氧化镍空心壳材料。经过透射电子显微镜（TEM）,并结合广角X射线衍射等手段,证实所得材料为空心氧化镍材料。通过在旁热式气敏元件表面简单涂抹的办法制得气敏器件,并对其正丁醇气敏性能进行了测定。研究结果表明,该种材料在250 ℃下对正丁醇具有较好的敏感性,这表明该种材料是一种非常有前途的功能材料,有望获得广泛应用。     

空心ZnFe_2_O4微球的合成及气敏性能研究

采用水热和煅烧相结合的方法合成了空心ZnFe2O4微球,并对其微观结构和气敏性能进行了研究。通过X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)表征手段,对产品的微观结构进行了表征。并进一步对空心ZnFe2O4微球的气敏性能进行了研究,研究结果表明该材料具有良好的气敏性能,在乙醇气体的检测方法中具有潜在的应用价值。气敏性能的提高可以归结为空心ZnFe2O4微球内部三维的空心结构。     

有序介孔碳材料的研究进展

一般制备有序介孔碳材料的方法为模板法,近年来有关模板法的研究取得了很大的发展,不再局限于以往复杂的硬模板法,基于有机-有机自组装机制的软模板法逐渐兴起并得到了广泛的研究。为提高有序介孔碳材料性能,也在探索更高效的材料改性方法。同时,随着该种材料性能的提高,其在电能源领域的应用也越来越重要。     

介孔碳微球的合成及其应用研究进展

目前,介孔碳微球的合成主要有硬模板和软模板两种方法。硬模板是将碳前驱体通过溶剂挥发填充到已合成的球形介孔材料(硬模板)中,然后热处理掉硬模板得到介孔碳微球;软模板则是以三嵌段共聚物F127做为模板剂,酚醛树脂作为碳源在水热条件下制备出介孔碳微球。介孔碳微球在超级电容、锂离子电池、气体储存、生物医药等领域获得广泛应用,然而在摩擦润滑领域的研究却未见报道。结合本课题组的前期研究提出了其在摩擦领域的研究思路并展望了其应用前景。     

氧化铟纳米材料在气体传感器中的应用研究进展

氧化铟是一种重要的n型半导体,其直接带隙为3.55～3.75 e V,具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性。氧化铟材料对氧化性气体和还原性气体都表现出良好的气敏性能,因此被广泛应用于半导体气体传感器中。本文总结了氧化铟对二氧化氮、丙酮、乙醇和氯气等典型气体的气敏性能的研究现状,并指出了其今后的研究方向。     

氧化铟/氧化铬异质材料的制备及其高气敏响应性能研究

通过微波反应法合成了MIL-68(In),并将MIL-68(In)与氯化铬(CrCl3)以不同质量比进行掺混,通过固相反应法制备了氧化铬与氧化铟共烧结产物,并研究了其气敏特性。实验结果表明,铬元素的存在明显提高了氧化铟的气敏特性。其中MIL-68(In)与氯化铬混合质量比为10∶1.5时所获共烧结样品最佳,对体积分数为2×10~(-4)的乙醇响应值从纯氧化铟的15.8提高到30.3,而对体积分数为5×10~(-4)的乙醇响应值达到了46.4。该样品对乙醇气体的响应值远高于丙酮、甲苯、一氧化碳与甲烷,具有良好的选择性。最后,从表面耗尽层机制与化学机制两方面对样品的高气敏性能机理进行了分析讨论。     

氧化钌复合氧化铟多孔立方体对三乙胺的敏感性能研究

采用水热法制备出立方体形貌的氧化铟纳米材料,然后通过在立方体氧化铟表面复合氧化钌,来改善氧化铟纳米材料的气敏性能。复合氧化钌后的RuO_2@In_2O_3纳米颗粒仍具备In_2O_3立方体规整的形貌,且分布仍保持原状,尺寸大小也没有发生变化;将所得样品制成气敏元件,气敏测试结果显示样品对三乙胺气体展现出较高的气敏响应,气敏元件最佳工作温度较原样相比有所降低(260°C),对三乙胺表现出良好的气敏响应特性,气敏元件的灵敏度高、稳定性好、响应-恢复时间短、选择性好。     

氧化铟纳米粉体的微乳液合成及其气敏特性

用微乳液法合成了纳米In2O3粉体,浸渍法制备了5％(in mass)La2O3掺杂In2O3。利用X射线衍射、透射电镜对合成产物进行了结构表征。采用静态配气法对氧化铟气敏元件的气敏特性进行了测试。结果表明：微乳液法合成的氧化铟经600℃,5h煅烧后,颗粒尺寸约为30nm,且分布均匀。氧化铟气敏元件对汽油、酒精、甲醛等有机蒸气具有较高的检测灵敏度,但选择性不好。氧化镧掺杂后,不同温度工作时,氧化铟分别对汽油、酒精有较好的选择性,且响应恢复快。     

In_2O_3的制备方法及其气敏性能研究进展

氧化铟是一种常见的n型半导体材料。本文简要介绍了氧化铟的典型制备方法,总结概括了In_2O_3对乙醇、NO_2和氢气的气敏性能,并展望了其发展方向。     

硬模板法合成分子筛研究进展

综述了近年来以各种碳材料(如碳纳米管、炭气凝胶、介孔碳、炭黑)、生物质及其它材料(如聚苯乙烯微球、CaCO3等)为硬模板合成分子筛的研究进展,介绍了各种模板剂的使用特点和效果,最后总结了利用硬模板法合成分子筛面临的一些问题。     

In2O3纳米材料气敏传感器制备方法综述

氧化铟具有较宽的禁带宽度、较小的电阻率和较高的催化活性,是一种重要的n型半导体。氧化铟材料对氧化性气体和还原性气体都表现出良好的气敏性能,被广泛应用于半导体气体传感器。半导体气体传感器的性能,如灵敏度、选择性、稳定性、响应/恢复时间等,与气敏材料自身的理化性能、形貌、结构具有直接的关系。本文对近年来纳米结构的In_2O_3研究进展进行了综述,以In_2O_3纳米材料的制备方法以及所制备出的不同形貌结构进行分类介绍,对In_2O_3气敏传感器应用进行展望。     

聚氨酯/MWNTs-OH复合导电材料的制备及气敏响应性能研究

以羟基多壁碳纳米管(MWNTs-OH)作为导电载流子,以水解改性的端羟基聚丁二烯–丙烯腈共聚物(h-HTBN)作为软段,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为硬段,1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂,通过原位聚合方法制备了聚氨酯(PUR)/MWNTs-OH复合导电材料。通过傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对复合导电材料进行了结构表征,并采用分散稳定性实验证明了PUR对MWNTs-OH的包覆效果。将复合导电材料与电极片组装制作成传感元件,测试其对4种不同溶剂(苯、无水乙醚、丙酮和氯仿)的气敏响应性。结果表明,合成的PUR/MWNTs-OH复合导电材料对苯和氯仿等亲油性溶剂具有良好的气敏选择性和重复稳定性,这主要是由于PUR结构中存在微相分离现象,亲油性溶剂能够与软段形成非晶微区相互作用,破坏了MWNTs-OH导电粒子形成的路径,导致电阻升高,引起气敏响应。     

贵金属/WO3复合纳米晶的气敏与光催化研究进展

WO3作为新型的气敏材料和光催化剂具有广阔的应用前景,通过贵金属纳米簇修饰后的WO3复合纳米晶比WO3基体材料在性能上大幅提高。本文综述了贵金属修饰对WO3基体气敏和光催化性能的影响,其中气敏性能以不同敏感气体(如NOx、H2S、H2等)为分类依据,而光催化性能以不同贵金属(Au、Ag、Pt等)添加剂为分类依据,系统综述了贵金属/WO3复合纳米晶的气敏和光催化性能研究最新进展,并总结了常见贵金属/WO3的气敏和光催化机理模型,提出了贵金属/WO3在气敏和光催化应用过程中存在的问题及前景展望。     

多孔碳纳米片的制备及其在电化学领域的应用研究进展

介绍了二维多孔碳纳米片(PCNs)材料在能源领域的应用优势,综述了PCNs的制备方法以及在锂离子电池、超级电容器和电催化氧还原反应等电化学领域的应用研究进展。PCNs的制备方法为硬模板法(包括空间、盐粒表面和其他二维材料表面模板)、软模板法(包括使用两亲性小分子和两亲性块状共聚物(BCPs)制备PCNs)、无模板法(包括小分子、聚合物和生物质作为前驱体来制备PCNs)。其中软模板法相比硬模板法,其稳定性较差,还需进一步提高。指出未来应致力于开发制备PCNs的新方法和新型PCNs基材料,同时研究此类PCNs材料在分离膜、生化传感器、量子器件等方面的应用。     

空心球氧化镍的合成及电化学性能研究

以碳球为硬模板,通过水解反应成功制备了氧化镍中空球纳米材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等表征手段对产物的形貌和结构进行了研究。结果表明,氧化镍为中空球形,尺寸均匀,直径为300 nm左右。利用循环伏安和恒电流充放电方法研究了氧化镍电极材料的电化学性能,氧化镍电极材料的比电容可达355 F/g。     

软硬段结构对填充MWNT/聚氨酯导电薄膜气敏响应性的影响

分别用不同的软段结构和硬段结构合成了一系列聚氨酯(PU),并填充多壁碳纳米管制成多壁碳纳米管(MWNT)/PU导电薄膜。测试其对四种不同溶剂(苯、无水乙醚、丙酮和氯仿)的气敏响应性,研究了不同软硬段及其结构式对导电薄膜气敏响应性的影响。并用傅里叶变换红外光谱对PU导电薄膜进行了结构和性质表征。结果表明,当采用端羟基聚丁二烯-丙烯腈为软段、三羟基甲基丙烷为硬段,并用羟基碳纳米管为填料时,合成的PU导电薄膜具有较好的气敏响应性。     

三氧化钨/二氧化钛复合材料的制备及其光催化、气敏性能的研究

以钨酸钠为钨源、草酸做辅助剂、钛酸四丁酯为钛源,采用原位水解的方法制备了三氧化钨/二氧化钛的复合材料。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对制备样品的晶体结构、尺寸、形貌等进行了测试表征,并利用光催化反应装置和WS-30A气敏测试系统对产物光催化性能及气敏性能进行了表征。结果表明：三氧化钨/二氧化钛复合材料的光催化性能以及气敏性能较纯WO₃都有明显的提高。     

介孔沸石合成方法的研究进展

系统地总结了介孔沸石的合成方法,包括对合成的沸石分子筛的后处理、硬模板法和软模板法;并就制备方法和产品结构的特点进行了评述。后处理法包括对沸石分子筛的脱铝处理、脱硅处理及热处理;硬模板主要包括碳纳米粒子、介孔碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维、碳气凝胶、有序介孔碳、胶体复制碳、无机纳米粒子等;软模板主要包括高分子聚合物和有机硅烷模板剂。     

PVA/CB复合材料气敏性能研究

以聚乙烯醇为基体,以炭黑为导电性添加剂,通过共混法制得常温响应聚乙烯醇/炭黑(PVA/CB)气敏导电薄膜,研究了复合薄膜材料在乙醇蒸气中的室温气敏性能。研究结果表明,PVA/CB复合材料的气敏性能跟炭黑的分散性、含量、材料的厚度等因素有关。炭黑分散性越好,气敏性越好;炭黑含量存在一最佳值;材料厚度增加,阻碍气体的扩散导致气敏性降低。     

模板法制备木质素基中孔炭材料研究进展

木质素是3种木质纤维类可再生生物质资源之一,同时是自然界中含量最丰富的芳香类天然高分子聚合物,其含碳量超过50%,是制备炭材料的理想前驱体。中孔炭材料具有比表面积高、孔径大等特点,在医学器件、催化、超级电容器等方面有着广泛的应用,模板法是制备中孔炭材料的常用方法。主要介绍以木质素为碳前驱体通过硬模板法、软模板法以及双模板法制备中孔炭材料并调控孔结构,重点介绍了制备最新进展。