聚吡咯与十二烷基苯磺酸钠修饰的钯-镍双金属电极的制备与性能表征

采用电沉积法,以钛(Ti)网为基体材料,分别用聚吡咯(PPy)修饰、PPy与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)联合修饰,制备了钯-镍(Pd-Ni)双金属催化电极(Pd-Ni/PPy/Ti电极和Pd-Ni(SDBS)/PPy/Ti电极),探讨了SDBS掺杂对电极电化学催化活性的影响.循环伏安(CV)测试表明,在研究范围内,Pd-Ni/PPy/Ti电极的最大氢吸附峰电流值为-93 mA,Pd-Ni(SDBS)/PPy/Ti电极的最大氢吸附峰电流值为-154 mA,后者的电催化性能更优.用扫描电镜(SEM)观察了引入PPy和SDBS后电极表面形态的变化.利用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)分析了电极表面Pd、Ni的负载量.X射线衍射(XRD)测试结果表明在2种电极上都形成了钯镍合金.实验表明,制备过程中引入表面活性剂SDBS,使Pd-Ni(SDBS)/PPy/Ti电极上的钯负载量减少,同时电催化性能提高,电化学脱氯潜能大.     

PPY掺杂离子对电催化脱氯Pd/PPY/Ni电极的影响

为制备高效稳定的用于电催化去除氯代有机物的电极,采用扫描电子显微镜和电催化脱氯实验考察不同聚吡咯掺杂离子对Pd/PPY/Ni复合电极的形貌和电催化加氢脱氯性能的影响.将制备的电极在强吸附性阴离子存在情况下,考察其电催化性能的变化.结果表明,掺杂离子对复合电极的形貌和电催化性能有显著的影响,对甲苯磺酸掺杂的聚吡咯对应的Pd/PPY(PTS)/Ni电极有最高的电催化加氢脱氯效率(高达91.1％),高氯酸钠掺杂的聚吡咯对应的电极电催化性能最差.电催化体系中强吸附离子(ClO4-,Cl-)的存在对电极性能有微弱影响,表明电极具有良好的稳定性,可高效去除水中的氯酚类氯代有机物.     

SrTiO3/PMMA复合型ER材料的制备及性能研究

以NDZ-311为偶联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂和乳化剂,采用原位聚合的方法制备了SrTiO3／PMMA核壳结构复合型电流变材料,用FT-IR,SEM等手段对材料进行表征．利用改装后的旋转粘度计分别对未掺杂蒙脱土和掺杂一定量蒙脱土的SrTiO3／PMMA微囊复合颗粒电流变液的电流变性能进行研究,并利用高压电桥测量其介电性能．结果表明：PMMA已经包覆在SrTiO3表面;未掺杂蒙脱土的SrTiO3／PMMA电流变液其剪切应力随电场增大上升幅度较小,而掺杂适量蒙脱土的SrTiO3／PMMA电流变液其剪切应力上升幅度很大,增量约是前者的14倍．     

聚吡咯/二氧化钛复合氨敏薄膜的制备及特性研究

采用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚吡咯/纳米二氧化钛(PPy/TiO_2)复合薄膜,并进行了表面电阻测试及紫外-可见光谱分析、原子力显微镜分析．利用平面叉指电极结构制备了PPy和PPy/TiO_2薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH_3的敏感性．结果表明,相同条件下PPy/TiO_2复合薄膜传感器的响应/恢复时间均优于PPy薄膜传感器．同时测试了PPy/TiO_2复合薄膜传感器的湿度特性和稳定性．     

熔炼掺杂对AB5型贮氢合金的结构和性能影响

为了探索一种新的掺杂方式对AB5型贮氢合金性能的影响,采用熔炼掺杂方法,研究了掺杂适量TiMn1.5合金（掺杂量为4％、8％的TiMn1.5）对成分为‰．La0.7Ni2.65Co0.75Mn0.1的AB5型贮氢合金的结构及性能影响。XRD测试结果证实：掺杂后合金的主相仍为LaNi5相,生成了少量（NiCo）2Ti相。（NiCo）3Ti相的出现对贮氢合金的气态和电化学贮氢性能都有不同程度的降低。合金电极的动力学测试结果表明（线性扫描法和交流阻抗法）：在0．5～2．5C的放电电流密度,掺杂前后的合金电极的反应速率均由电极表面电荷转移速率决定,掺杂4％TiMn1.5的合金样品电极的高倍率放电性能有一定的改善。在3C放电电流密度以上,电极反应速率均由氢扩散速率来控制,随着TiMn1.5的掺杂的增加,其合金电极的高倍率性能降低。     

聚吡咯/普鲁士蓝复合材料合成及其对H_2O_2的检测

利用聚吡咯(PPy)与氯化铁、铁氰化钾的反应,制备了聚吡咯/普鲁士蓝(PB)复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜对PPy/PB复合材料的结构和微观形貌进行表征,采用循环伏安方法测试其电化学性能。实验结果表明,PPy纳米管可以调控PB的生长聚集,颗粒状的PB较为均匀地附着在PPy纳米管表面。PPy/PB复合材料对于H_2O_2有着良好的电检测性能,其线性检测范围是0.5 mmol/L~15 mmol/L,检测限为0.3 mmol/L。在PPy/PB复合材料中,对H_2O_2有电化学检测性能作用的主要是PB,PPy纳米管则是支撑PB颗粒,增加电化学过程的接触面积,提升PB与电极之间的电子传输效率。     

金属有机框架在超级电容器中的应用

成功制备了金属有机框架M3(BTC)2·12H2O(M=Ni和Co),并将其应用于超级电容器电极材料中,通过X线衍射(XRD)表征发现,这些化合物具有同类型的结构,在6 mol/L电解液中,采用循环伏安法和1 000次充放电循环测试其电化学性能.实验表明:Ni3 (BTC)2·12H2O电极材料在扫描速率5 mV/s下,比电容达到了430 F/g;在高扫描速率200 mV/s下,比电容为154 F/g;在扫描速率5 mV/s下1 000次充放电测试其循环寿命后发现,比电容保持率为86％.     

Au or Pt Supported on AI Pillared Montmorillonite： Characterization and Catalytic Activity for CO Oxidation

摘要：将钙基蒙脱石（Ca—M）钠化改性制得钠化蒙脱石（Na—M）,随后用羟基铝离子柱化液对Na-M柱撑改性制得铝柱撑蒙脱石（Al-PILCS）,使用沉积一沉淀法和浸渍法2种方法将Au和Pt负载在Al-PILCS上,制得Au／Al-PILCS和Pt／Al-PILCS．通过x射线衍射仪（XRD）、N2-吸附／脱附、透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）等技术对样品进行表征,并测定其对CO的催化活性．XRD和N2-吸附／脱附结果表明,铝柱撑蒙脱石Al-PILCS的比表面积、微孔面积和微孔体积较蒙脱石原矿ca—M增加较大．对于Au和Pt负载型Al-PILCS催化剂,Pt／Al-PILCS催化活性明显优于Au／Al-PILCS．制备方法对Pt／Al-PILCS的活性影响较小,而对Au／Al-PILCS的催化活性影响较大．分析表明,不同方法制备Au／Al-PILCS催化活性的差别,主要由于Au颗粒大小和Au氧化态的差别．而Au／Al-PILCS和Pt／Al。PILCS之间的活性差别,可能是由于金和铂的粒径大小和反应机理差异．     

激光选区熔化关键工艺参数对热物理过程的影响

激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)采用激光束将金属粉末等分层熔融成形,在制造业中具有重要价值。然而成形过程中的热物理现象及各工艺参数对热物理过程的影响有待进一步研究。在综合考虑SLM成形过程中材料相变、粉体-实体不可逆转变等过程的基础上,建立了SLM成形316L不锈钢的多道扫描温度场数值模拟模型。研究了激光功率、扫描速率和激光束有效直径对SLM温度场、熔融时间、冷却速率和熔池尺寸等的影响,并通过实验验证了数值模拟结果的可靠性。结果表明：熔融时间易受激光功率和扫描速率的影响,而最大冷却速率更易受激光束有效直径的影响。激光功率较低或扫描速率较大时,熔池尺寸较小,易形成孔穴类缺陷;激光束有效直径对熔池尺寸影响较小。随着激光功率增加,熔池稳定性先无确定变化趋势后增加;随着扫描速率增加,熔池稳定性不断降低;激光束有效直径对熔池稳定性的影响不确定。实验结果与数值模拟结果基本一致,研究结果可为SLM工艺参数调整与优化提供参考。     

氮掺杂碳纳米管的制备及其在铅离子检测中的应用

制备了氮掺杂改性的碳纳米管(CNx),并对其进行了扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)和X射线衍射仪(XRD,X-Ray Diffraction)表征。利用循环伏安法测定了铅离子在氮掺杂碳纳米管修饰电极上的电化学行为。结果表明,氮掺杂碳纳米管修饰电极对铅离子有明显的电催化行为,而且它在铅离子检测中的效果明显优于裸的玻碳电极。在拟定条件下,氮掺杂碳纳米管修饰电极对铅离子的检测限为0.06μmol/L,线性范围为0.06～0.1μmol/L,并且具有良好的稳定性与重复性,因而该电极具有良好的应用前景。     

Synthesis and characterization of Li1.05Co0.3Ni0.35Mn0.3M0.05O2 (M=Ge,Sn)cathode materials for lithium ion battery

In order to improve the electrochemical performance and thermal stability of Li_1.05Co_1/3Ni_1/3Mn_1/3O₂ materials,Li_1.05Co_0.3Ni_0.35Mn_0.3M_0.05O₂（M=Ge,Sn）cathode materials were synthesized via co-precipitation method.The structure,electrochemical performance and thermal stability were characterized by X-ray diffraction（XRD）,charge/discharge cycling,cyclic voltammetry（CV）,electrochemical impedance spectroscopy（EIS）and differential scanning calorimetry（DSC）.ESEM showed that Sn-doped and Ge-doped slightly increased the size of grains.XRD and CV showed that Sn-doped and Ge-doped powders were homogeneous and had the better layered structure than the bare one.Sn-doped and Ge-doped improved high rate discharge capacity and cycle-life performance.The reason of the better cycling performance of the doped one was the increasing of lithium-ion diffusion rate and charge transfer rate.Sn-doped and Ge-doped also improved the mateials thermal stability.     

功能化石墨烯超级电容器电极材料的制备及性能

通过水热法制备氨基功能化改性石墨烯(NFG)和还原氧化石墨烯(RGO)。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备材料的形貌和结构进行表征;利用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗技术对NFG和RGO的超级电容器性能进行测试。在放电电流密度为1 A/g时, NFG和RGO分别在1 mol/L的H_2SO_4溶液中的比电容为307 F/g和134 F/g。经过2 000次循环充放电后, NFG和RGO的比电容分别为初始值的97.7%和95.5%,结果表明制备的超级电容器电极材料具有优异的充放电性能和循环稳定性。     

L i F e 1-yMg yP O4的制备及电化学性能研究

采用机械活化一步固相法, 在F e位掺杂 Mg 2+ 合成了结晶度较好的 L i F e 1-yMg yP O4。采用 XR D、S EM 等方法对L i F e 1-yMg yP O4的结构和形貌进行了表征, 利用恒电流充放电法研究了 Mg 2+ 掺杂对 L i F e 1-yMg yP O4电化学性能的影响。结果表明, 适量 Mg 2+掺杂不改变L i F e P O4的晶体结构, 同时可以细化颗粒粒径, 增强导电性和可逆性, 有效地提高L i F e P O4的倍率性能和循环稳定性。L i F e 0. 9 9Mg 0. 0 1P O4在0. 1C和1C倍率条件下首次放电比容量分别为1 5 8. 7mA h / g和1 4 1. 9mA h / g, 循环5 0次后放电比容量几乎没有衰减。     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO_2纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂ＡＰＳ处理 ＳｉＯ２,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（ＰＰｙ／ ＳｉＯ２）纳米复合材料．文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研 究结果表明 ＡＰＳ的加入使得复合材料的 ＰＰｙ含量增加,电导率及材料稳定性提高．其中 ＰＰｙ／１％ＡＰＳ—ＳｉＯ２复合材料电导率最高,为 ３８．４６ Ｓ／ｃｍ,达到文献报导最高值．     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂APS处理SiO2,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（PPy/SiO2)纳米复合材料。文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研究结果表明APS的加入使得复合材料的PPy含量增加,电导率及材料稳定性提高。其中PPy/1%APS-SiO2复合材料电导率最高,为38．46S/cm,达到文献报导最高值。     

二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料的制备及性能

为了进一步实现其他材料与聚吡咯的性能互补与优化,先以甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用软模板法制备具有一维纳米结构的聚吡咯,再利用水热法制备二氧化锰/碳纳米管复合材料,最后将二氧化锰/碳纳米管复合材料与聚吡咯进行混合处理,改变复合材料中二氧化锰/碳纳米管复合材料和聚吡咯微米管的含量,得到了3种不同比例的二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料. 采用扫描电子显微镜测试观察所得产物的微观形貌,通过X-射线粉末衍射仪测试其结构与组成,最后通过电化学工作站测试分析复合物的电化学性能与循环稳定性. 结果表明,二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料在微观上复合均匀,电容性能比单独的聚吡咯或二氧化锰/碳纳米管复合材料量有显著改善.     

聚乙酰苯胺/氧化石墨烯纳米复合材料制备及其超级电容性能

采用改进的Hummers方法制备氧化石墨,在乙醇溶液中超声分散120 min得到氧化石墨烯悬浮液。采用滴涂法在玻碳电极表面得到氧化石墨烯薄膜,通过电化学技术在氧化石墨烯薄膜上沉积得到聚乙酰苯胺纳米线,成功制备了聚乙酰苯胺/氧化石墨烯纳米复合材料(PAANI/GO)。利用扫描电镜、循环伏安法和恒电流充放电测试技术对合成材料的形貌和充放电性能进行表征和测试。结果表明,直径为80 nm的聚乙酰苯胺纳米线均匀分散在氧化石墨烯表面,制备的复合材料在1 mol/L高氯酸溶液中,当循环伏安扫速为10 m V/s时,可以获得706 F/g的比电容,PAANI的比电容为285 F/g。聚乙酰苯胺/氧化石墨烯纳米复合材料具有优异的充放电稳定性,当恒电流为1A/g时,循环充放电1 000次比电容是初始值的90%。     

聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料的合成与电化学性能

以聚苯胺水凝胶衍生碳为载体,通过在载体材料上原位生长二氧化锰,制备了聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜及X射线光电子能谱仪对产物的化学结构、微观形貌和锰元素的价态进行了表征,并利用电化学技术对产物的超级电容性能进行了研究。研究结果表明,其具有较高的比电容（170 F·g^-1）、良好的电化学响应及倍率特性、较低的阻抗,以及较好的循环稳定性（循环1 000次,比电容保持率为94.7%）。本文开发的聚苯胺水凝胶衍生碳/二氧化锰复合材料具有制备方法简单和纳米结构理想等优点,在高性能超级电容器电极材料领域具有良好应用前景。     

聚吡咯/钛酸钡/聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,聚吡咯(PPy)和钛酸钡(barium titanate,BT)为填料,通过溶液共混法制备了不同PPy质量分数的PPy/BT/PVDF三相复合材料,并对复合材料的微观形貌、结构和介电性能进行表征和分析.结果表明,PPy和BT大多均匀分散在聚合物基体中,加入PPy对PVDF的结晶影响较小;...     

聚苯胺/氮掺杂碳纳米管复合材料的制备及其超级电容性能

采用化学氧化聚合法以不同浓度的苯胺单体制备聚苯胺(PANI-1和PANI-2),采用相同方法在氮掺杂碳纳米管(NCNTs)悬浮液中制备聚苯胺/氮掺杂碳纳米管复合材料(PANI/NCNTs-1和PANI/NCNTs-2)。利用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗技术对合成材料的超级电容器性能进行研究分析。在0.2 A/g电流密度下进行恒电流充放电, PANI/NCNTs-1和PANI/NCNTs-2复合材料可以获得较高的比电容。同时, PANI/NCNTs复合材料也具有优异的倍率性能和充放电稳定性,这都表明该复合材料在电化学储能器件领域具有广阔的应用前景。