Ni(OH)2修饰对a-Fe2O3薄膜光电化学性能的增强效应

利用一种简便的电沉积方法制备氧化铁薄膜,并在过程中引入Ni(OH)₂进行修饰,对具体电沉积实验参数进行优化,从而建立最佳制备条件。利用场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射对Fe₂O₃/Ni(OH)₂光电极膜的结构进行表征。利用循环伏安和计时电流测量析氧过电位和光电流密度。结果表明,Ni(OH)₂修饰的α-Fe₂O₃薄膜可提高光生电子与空穴的分离效率,从而显著提高光电催化活性。     

制备纳米TiO_2薄膜及微观形貌分析

本文以TiOSO_4为原料,以2024铝合金片基体作为阴极、Ti片作为阳极,以2.5V的恒电位电压阴极电沉积,使得TiO_2、部分[Ti_2O_5(OH)_2]n、TiO(OH)_2·H_2O和Ti(OH)_2凝胶在基体表面沉积,最后将电沉积的薄膜在马弗炉中经400℃烧结4h,得到二氧化钛晶体膜。利用Nova NanoSEM 450扫描电镜对其进行了微观形貌分析,结果表明,本法制备的TiO_2薄膜尺寸较均匀,几乎完全达到纳米尺度级别。本实验流程简单,操作方便,是一种经济有效的制备纳米氧化钛薄膜的工艺。     

Ni掺杂对铋层状钙钛矿Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)薄膜微结构及铁电性能的影响

利用化学溶液沉积法在Pt/Ti/SiO_2/Si(100)基片上制备了Bi_6Fe_(2–x)Ni_xTi_3O_(18)(x=0,0.5,1.0,1.5)薄膜,研究了不同Ni掺杂量对Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)薄膜微结构和铁电性能的影响。X射线衍射和Raman光谱测试结果表明:当Ni掺杂量x=1.5时,薄膜仍能保持单相结构,晶格畸变和薄膜压应力随Ni掺杂量分别逐渐增大和减小。Ni掺杂薄膜具有Aurivillius相陶瓷材料典型的不规则扁平状颗粒。随着Ni掺杂量逐渐增加,薄膜的P_s和P_r先增大后减小,而Ec和漏电流逐渐增大。Ni掺杂导致的Bi_6Fe_2Ti_3O_(18)薄膜晶格畸变增加,薄膜压应力减小和氧空位浓度增加是引起薄膜铁电性能变化的主要原因。     

α-Fe2O3/Ni3[Ge2O5]·(OH)4复合材料的制备及光催化性能

以FeCl_3·6H_2O和Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4为原料,通过水浴辅助液相沉积法一步制备了α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4纳米复合材料,利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等表征手段对样品的物相组成、形貌、尺寸及光吸收特性等进行了分析表征。在自然光、室温条件下,以罗丹明B溶液的催化脱色降解为模型反应,探究了不同α-Fe_2O_3负载量对纳米α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5](OH)_4复合材料降解罗丹明B性能的影响规律。结果表明,利用该法可以得到纳米级的、相互之间紧密复合的α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5](OH)_4复合材料;当复合材料中α-Fe_2O_3与Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4的质量比为1:10时得到的纳米复合材料在氙灯光照条件下具有最佳的催化性能,180 min脱色率可达89.35%。是相同条件下α-Fe_2O_3脱色率的11.6倍。     

温度对电沉积氢氧化镍电化学性能的影响

在0.1mol/L的Ni(NO3)2溶液中,采用电化学沉积法制备出适用于锌镍微电池的氢氧化镍电极,研究了电沉积温度对Ni(OH)2电极的电化学循环伏安性能以及充放电性能的影响。测试结果表明,电沉积方法制备的Ni(OH)2电极适合于微电池的制作。30°C下电沉积制备的Ni(OH)2电极具有优异的电化学性能,其质子扩散系数为7.71×10-12cm2/s,放电比容量为1285μAh/cm2,利用率达91.4%。     

改性Ni/La_2O_3催化剂抑制甘油蒸汽重整制氢中的甲烷化反应

为抑制Ni/La_2O_3催化剂在丙三醇重整反应中的甲烷化反应,提高氢气选择性,制备了Ni-M/La_2O_3改性催化剂(M为Mg、Al、Cu、Ca、K、Na等金属),并在固定床反应器中进行催化剂活性评价。结果表明,在催化剂中以氢氧化物形式存在金属助剂(Ca、K、Na)对于甲烷化反应的抑制要优于以氧化物形式存在的(Mg、Al、Cu)。碱性环境下,载体金属镧主要以La(OH)_3和La CO_3OH的形式存在,抑制了La_2O_2CO_3和La_2Ni O_4的生成,从而降低了其对甲烷化反应的催化活性。XRD检测说明了关于抑制甲烷化反应的机理,即Na助剂的添加抑制了La_2Ni O_4的产生,降低了甲烷化反应的选择性。     

CaTi_2O_4(OH)_2添加不同分散剂的结构分析与光催化性能研究

利用水热法合成了添加不同分散剂的CaTi_2O_4(OH)_2纳米片状结构,讨论了不同分散剂对CaTi_2O_4(OH)_2片状结构光催化性能的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)光谱等分析测试技术对产物的微观结构和光学性能进行分析,以罗丹明B为降解对象,研究了添加不同分散剂的CaTi_2O_4(OH)_2对罗丹明B的降解情况。结果表明,添加不同分散剂后产物沿(040)与(251)面取向性生长为片状结构。通过对罗丹明B的降解情况可知,当加入3%的碳酸钠时所制备的CaTi_2O_4(OH)_2的催化活性最高为94.7%。     

溶剂热法制备CaTi_2O_4(OH)_2及其光催化性能的研究

以钛酸正丁酯作为钛源,无水氯化钙作为钙源,采用水热法制备了CaTi_2O_4(OH)_2纳米片。借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET和紫外-可见光谱(UV-Vis)分别对产物的物相组成、样品形貌和光学性能进行分析。以罗丹明B为降解对象,分析添加不同浓度的聚丙烯酸钠对CaTi_2O_4(OH)_2光催化性能的影响。结果表明:采用水热法,CaTi_2O_4(OH)_2沿(040)、(251)方向取向生长,当加入聚丙烯酸钠的添加量为1%到3%时,CaTi_2O_4(OH)_2纳米片尺寸逐渐减小,当聚丙烯酸钠加入量继续增加大于3%时,CaTi_2O_4(OH)_2纳米片又逐渐增大。当添加3%的聚丙烯酸钠时,所制备CaTi_2O_4(OH)_2样品的光催化性能最优,对罗丹明B的降解率达到92.7%。这是由于该纳米片尺寸最小,结晶度最高和光的利用率最大所致。     

电化学沉积制备V_2O_5薄膜电极的表面结构及储钠性能

以含有CTAB的V_2O_5溶胶为电解液,采用电沉积法在不锈钢基体上沉积V_2O_5薄膜前体,经300℃烧结处理后制备了无黏结剂和导电剂的V_2O_5纳米薄膜电极。XRD测试表明该方法制备的V_2O_5薄膜是含水相的V_2O_5·n H2O,与未添加CTAB制备的薄膜相比,其层间距明显变大。FESEM和AFM测试发现CTAB辅助电沉积制备的V_2O_5薄膜具有粗糙多孔的表面形貌;XPS测试表明CTAB辅助电沉积制备的V_2O_5薄膜中含有更多的低价钒离子(V4+)。电化学测试发现该方法制备的V_2O_5薄膜具有优异的嵌/脱Na+循环稳定性;与未添加CTAB制备的薄膜相比,CTAB辅助电沉积制备的V_2O_5薄膜具有更好的电化学反应可逆性、更强Na+扩散性能和更高的储钠比容量,是一种非常有应用前景的钠离子电池正极材料。     

Ni(OH)_2/石墨烯/Co(OH)_2电极材料制备及其电容性能研究

将具有法拉第赝电容但导电性较差的材料与具有良好导电性的石墨烯结合是提高超级电容器电极材料电容性能的合理策略。以水热法制备的Ni(OH)_2/石墨烯复合材料与生长有Co(OH)_2的泡沫镍制得修饰电极。用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(CP)和电化学阻抗(EIS)测试了其在6 mol/L KOH溶液中的电容行为。实验表明,片状六边形Ni(OH)_2插入薄膜状石墨烯片层间,Ni(OH)_2/石墨烯/Co(OH)_2电极材料有良好的电容性能,在电流密度为1 A/g时比电容量达到了294 F/g,能量密度为36.75 Wh/kg。充放电循环1 000圈后比电容值仍是初始电容的92.7%。     

(100)择优取向对0.935Bi_(1/2)Na_(1/2)TiO_3-0.065BaTiO_3-0.01Al_6Bi_2O_(12)无铅压电薄膜的结构和性能影响

通过激光脉冲沉积技术(PLD)在Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(简称Pt)和具有LaNiO_3缓冲层的Pt(111)/Ti/SiO_2/Si(简称LNO/Pt)两种衬底上制备了0.935Bi_(1/2)Na_(1/2)TiO_3-0.065BaTiO_3-0.01Al_6Bi_2O_(12)(简称BNT-BT-AB)薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和铁电分析仪等对薄膜的结构和性能进行了测试和表征。结果表明:Pt衬底上BNT-BT-AB薄膜为随机取向,晶粒形貌为立方块状,剩余极化强度2P_r=20.38μC/cm~2,介电可调为19%,局部有效压电系数d~*_(33)为130pm/V;LNO/Pt衬底上BNT-BT-AB薄膜呈现高度的(100)择优取向,薄膜表面平整,剩余极化强度2P_r=21.25μC/cm~2,介电常数(700)和介电可调性(23%)均大于随机取向薄膜,d~*_(33)提高到150pm/V。     

聚丙烯原位碳化合成石墨烯负载碳球纳米杂化材料研究

本研究以氧化石墨烯(GO)为模板负载氢氧化镍(Ni(OH)_2)和氢氧化钴(Co(OH)_2)纳米粒子,并分别熔融共混到聚丙烯(PP)中,利用PP原位碳化方法成功制备出GO负载碳球纳米杂化材料。利用X射线衍射(XRD)和拉曼波谱分析(Raman)对合成的Ni(OH)_2、Co(OH)_2、GO负载Ni(OH)_2和GO负载Co(OH)_2进行表征。采用透射电子显微镜(TEM)、XRD和Raman等对合成的石墨烯负载碳球纳米杂化材料的形貌结构和物理性质进行表征。结果表明:利用PP原位碳化可成功制备两种不同类型的石墨烯负载碳球纳米杂化材料。     

M-ZrO2微球的制备及其光吸收特性

以碱式碳酸锆(Zr CO_3(OH)_2·Zr O_2)为锆源,Zr CO_3(OH)_2·Zr O_2在空气中热重-热差(TG-DTA)分析为依据,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)分别表征了Zr CO_3(OH)_2·Zr O_2在空气中热分解产物的物相、形貌和光吸收特性。研究结果表明,Zr CO_3(OH)_2·Zr O_2在空气中的热分解过程主要分为两个阶段,第一阶段是在室温～200℃之间Zr CO_3(OH)_2·Zr O_2受热失去OH~-生成Zr CO_3.Zr O_2,第二阶段是在200～800℃范围内Zr CO_3经过受热分解生产了M-Zr O_2,其形貌"遗传"了Zr CO_3(OH)_2·Zr O_2的原始形貌。在900℃下保温15 min获得了M-ZrO_2微球。M-ZrO_2微球具有"红移"现象。     

纳米金属氧化物导热硅脂的制备及导热性能的研究

采用沉淀法,以金属硝酸盐和混合碱为原料,制备了一系列纳米Mg(OH)_2和Al(OH)_3,并经过程序升温焙烧制备了纳米Mg O、Al_2O_3及其混合物Mg O·Al_2O_3,采用X-射线衍射仪对其结构进行了表征。以二甲基硅油为基体制备了导热硅脂,并用导热系数测定仪对其性能进行了测试。结果表明,Mg(OH)_2、Al(OH)_3及Mg O和Al_2O_3具有良好的晶体结构,将其作为填料制备导热硅脂可以改善其导热性能。添加66.7%(Vol.)的Mg O、Al_2O_3及Mg O·Al_2O_3得到的导热硅脂,其导热系数分别为:1.12、0.72和0.93 W/(m.K),导热性能顺序为:Mg OAl_2O_3Mg O.Al_2O_3。     

高性能Co-γ-Fe_2O_3磁粉制备过程及技术的研究

运用经典成核理论分析了溶液中均相——非均相成核的竞争机制及M(OH)_2(M=Fe~(2+)、C0~(2+)成核过程,进而建立了M(OH)_2在γ-Fe_2O_3表面完全非均相成核制备CO-γ-Fe_2O_3的方法,得到了性能优良的CO-γ-Fe_2O_3粒子,并对理论及过程分析结果进行了验证。本文得到的主要结论是,溶液中构晶物质的过饱和比α是影响成核行为的主要因素,为了使M(OH)_2在γ-Ge_2O_3表面完全非均相成核并且制得高性能Co-γ-Fe_2O_3磁粉。要求在制备过程中严格控制M(OH)_2的α使其在均相与非均相成核临界过饱和比之间,并实现反应体系整体以及任何微区pH及〔M~(2+)〕动态匹配。     

异质界面个数对PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3/Ba(Mg_(1/3)Ta_(2/3))O_3薄膜铁电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3(PZT)薄膜前驱体溶液,采用水溶液凝胶法制备Ba(Mg_1/_3Ta_2/_3)O_3(BMT)薄膜前驱体溶液。研究了异质界面个数对PZT/BMT薄膜微观形貌、铁电性能的影响。在PZT/BMT薄膜中,PZT薄膜没有裂纹、结晶良好,界面个数的增加有利于PZT薄膜结构的致密。界面个数的增加可降低PZT/BMT薄膜剩余极化值和矫顽场。PZT/BMT薄膜在适当偏置电场下存在一个介电峰值,且正负偏置电场下的介电峰值不同,介电偏压特性曲线呈现不对称分布。采用二极管等效界面势垒和对薄膜电滞回线求导可有效解释介电偏压特性曲线不对称和介电峰值的差异。     

花状氢氧化镍的水热合成工艺研究

利用水热合成法制备了Ni(OH)_2粉体,采用电子扫描显微镜(SEM)、激光粒度仪、X-射线衍射仪(XRD)分析了Ni(OH)_2粉体的形貌、粒度及结构。结果表明:反应温度为120℃时,制备出来Ni(OH)_2粉体为β型Ni(OH)_2,形貌为花状微球结构,粒度曲线呈较好正态分布,颗粒大小均匀,峰值粒径约为45μm左右。     

新型Ni修饰钛基PbO2电极处理印染废水的研究

采用电沉积法制备了新型Ni修饰钛基PbO2电极,并利用循环伏安曲线法(CV)对电极性能进行了研究.利用新型Ni修饰钛基PbO2电极为阳极,石墨电极为阴极,在实验室水平下对印染废水进行预处理,并对影响去除效果的各种因素进行了正交试验,从而确定了最佳工艺条件为:电解时间6 h、电流0.6 A、曝气量45 L/h、硫酸哑铁投加量5.0 g/L、极板间距50 mm.在该工艺条件下,COD去除率为63.5%,且废水的BOD5/COD提高了48.1%.     

碳纸负载Co(OH)_2-Co纳米片的制备及其催化NaBH_4电氧化行为研究

通过电沉积和化学还原过程在碳纸表面负载Co(OH)_2-Co纳米片,制得氢氧化钴-钴@碳纸电极(Co(OH)_2-Co@CP),并将其用于催化NaBH_4的电氧化反应。利用SEM、TEM、XRD及XPS等物理表征手段对所制备电极的形貌、组成、元素价态等进行了分析,并用CV及CA等电化学方法研究了所制备电极在碱性溶液中对Na BH4的电氧化催化行为。结果表明,所制备电极对NaBH_4电氧化具有良好的催化活性。     

卤素修饰γ-Al_2O_3催化剂及其在MTBE裂解的研究

研究了不同卤素修饰对γ-Al_2O_3的酸性影响以及其对甲基叔丁基醚(MTBE)裂解性能的影响。结果表明,(NH_4)_2SiF_6溶液修饰催化剂能够使得MTBE转化率高于95%,且甲醇选择性为100%。XRD和FTIR表征结果显示,(NH_4)_2SiF_6修饰γ-Al_2O_3上形成γ-AlF_3晶相,引入B酸的同时也增加了L酸量,从而提高了催化剂反应活性。