2LiBH_4/LiAlH_4/0.5CaC_2复合体系储氢性能的研究

为改善LiBH4的储氢性能,采用球磨法制备2LiBH4/LiAlH4/0.5CaC2复合体系,利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和压力-组成-温度测试仪(PCT),研究复合体系的放/吸氢性能及反应机制。结果表明:2LiBH4/LiAlH4/0.5CaC2复合体系在440℃前结束放氢,总放氢量约为6.2%(质量分数);放氢过程中CaC2直接参与反应,使体系反应失稳而改善放氢性能;复合体系在450℃、9MPa条件下再吸氢12h的吸氢量为5.4%(质量分数),与纯LiBH4相比,可逆再吸氢性能得到明显改善。     

不同Al源对LiBH4储氢性能的影响

以普通Al粉、LiAlH4和Li3AlH6作为Al源,分别与LiBH4进行球磨复合,通过对LiBH4/Al、LiBH4/LiAlH4和LiBH4/Li3AlH6复合物吸放氢过程的物相分析、放氢性能分析和吸氢性能分析,系统研究不同Al源对LiBH4储氢性能的影响,发现Li3AlH6分解提供的活性Al促进LiBH4放氢作用明显,并且其放氢产物的可逆吸氢动力学性能也最好.     

Mg70(A0.25Ni0.75)30合金结构及储氢性能

为研究稀土元素Ce、Y对非晶储氢合金催化及其性能的影响,采用快淬法制备Mg70(A0.25Ni0.75)30(A=Ce,Y)合金,使用Sievert’s气体吸附技术和差示热扫描技术研究其储氢性能和热力学稳定性。XRD衍射分析显示,快淬制备的合金为非晶合金,但在573K、2MPa的氢压下,氢化后的Mg70(Y0.25Ni0.75)30会产生MgH2、Mg2NiH4和2相,Mg70(Ce0.25Ni0.75)30会产生Mg2NiH4、CeNi5和MgH2相。不同温度的动力学测试结果表明,快淬法制备的Mg70-(Ce0.25Ni0.75)30和Mg70(Y0.25Ni0.75)30合金分别获得的最大吸氢量为质量分数4.42%和3.09%,Mg70(Ce0.25Ni0.75)30和Mg70(Y0.25Ni0.75)30合金前100s吸氢量分别达到各自最大吸氢量的97%和87%。通过对DSC曲线的分析发现,Mg70(A0.25Ni0.75)30的脱氢活化能较低,分别为111.025±2.790kJ/mol(A=Ce)、84.843±2.057kJ/mol(A=Y)和152.207±6.764kJ/mol(A=Y)。实验结果表明,Y元素对Mg70(A0.25Ni0.75)30合金催化及储氢性能的改善要优于Ce元素。     

双功能Fe3O4/Au、Fe3O4/Au@SiO2复合微球的构筑和磁学性质研究

给出一种温和条件下构筑Fe3O4/Au,Fe3O4/Au@SiO2复合纳米结构材料的方法,并研究所得产物的光学、磁学性质。首先,用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)对平均粒径300 nm的Fe3O4微球进行表面修饰使得其拥有大量的氨基官能团(-NH2),利用这些官能团末端的孤对电子可以共价吸附Au纳米粒子的特性,在一定条件下制备出Fe3O4/Au复合纳米结构材料,不经过任何表面处理利用St?ber方法在室温条件下对其进行SiO2包覆,得到Fe3O4/Au@SiO2复合材料。借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物的形貌和结构进行表征,并利用紫外-可见(Uv-Vis)分光光度计和超导量子干涉仪(SQUID)对产物的光学和磁学性质进行分析。结果表明,由于所含金浓度太低,Fe3O4/Au复合材料并没有显示金纳米粒子的特征表面等离子体共振吸收峰;Fe3O4/Au,Fe3O4/Au@SiO2复合纳米结构均显示出超顺磁性和高的饱和磁化率。     

Bi4MoO9/g-C3N4复合材料的合成及光催化性能研究

通过煅烧法合成g-C₃N₄纳米片并在其表面负载Bi₄MoO₉纳米粒子(NPs),制备了Bi₄MoO₉/g-C₃N₄(BMC)异质结光催化剂. 采用TEM、SEM、DRS、PL等方法对BMC样品进行表征. 以磺胺二甲基嘧啶(SMT)为目标降解物,考察BMC的光催化性能. 结果表明,BMC-50(Bi₄MoO₉质量分数为50.0%)的光催化活性最高. BMC-50投加量为0.5 g·L^-1时,SMT溶液在光照180 min后降解率可达94.0%,是单一Bi₄MoO₉降解能力的17.7倍. 复合材料中Bi₄MoO₉与g-C₃N₄间异质结构的构建降低了电子-空穴对的复合,提高了光催化性能.     

纳米CuFe2O4活化过一硫酸盐降解诺氟沙星性能

为研究使用过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术去除水体中微量有机污染物的高效可行方法,通过柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备纳米CuFe_2O_4材料,以其为非均相催化剂,探究CuFe_2O_4/PMS体系对诺氟沙星(NFX)的降解性能.采用X射线衍射仪、电子透射显微镜、BET手段对材料进行表征,考察煅烧温度对纳米CuFe_2O_4结构及催化性能的影响,并试验纳米CuFe_2O_4的重复使用性和稳定性.探讨纳米CuFe_2O_4投加量、PMS浓度、溶液初始pH对CuFe_2O_4/PMS体系降解NFX性能的影响,并探究该体系的氧化活性物种及降解机理.结果表明:制备纳米CuFe_2O_4的最佳煅烧温度为400℃,该温度下纳米CuFe_2O_4晶型较好,比表面积较大,且表现出较高的催化活性;在纳米CuFe_2O_4/PMS体系中,控制NFX初始质量浓度为5 mg/L,最适宜的反应条件为:纳米CuFe_2O_4投加量为0.1 g/L、PMS浓度为0.5 mmol/L、初始溶液pH为9.5,该条件下反应30 min后NFX的去除率高达99%;纳米CuFe_2O_4能有效活化PMS生成·OH和SO_4~-·,SO_4~-·是实现NFX快速降解的主要活性物种.     

In2O3/TiO2室温氢气传感器及其优异的氢敏性能

为改善纳米TiO₂传感器在室温下对H₂虽有快速响应但恢复过慢的问题,引入商业纳米In₂O₃对其进行改性。分别采用压片法和阳极氧化-沉积法制备了In₂O₃/TiO₂纳米复合压片薄膜和In₂O₃/TiO₂纳米管阵列,并将其应用于氢气传感器,研究了其室温氢敏性能。采用扫描电镜、X射线衍射、比表面积测试等方法对样品进行了表征,并研究了不同电极(Ag、Pt、Pd)、不同热处理温度及不同质量分数的In₂O₃对复合传感器室温氢敏性能的影响。结果表明,与纯TiO₂传感器相比,复合传感器扩大了氢气的检测范围,室温下可检测到体积分数1×10^-6～1×10^-3的氢气,且恢复时间大大缩短。其中,以Pt为电极,经600℃退火的质量分数为20%的In₂O_3<...     

熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的性能分析

采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子,随后利用改进的溶胶-凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe₃O₄@SiO₂),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明：添加量为1%(以质量分数计)的Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe₃O_4<...     

TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti_3C_2 (multi-layer Ti_3C_2, ML-Ti_3C_2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO_2纳米球,制备出TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料。采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO_2和TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料的光催化性能进行了评价。实验结果表明,两种材料的耦合抑制了Ti O_2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围。在紫外光照射下,以TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98%。TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO_2和Ti_3C_2, Ti_3C_2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO_2的光催化性能。本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景。     

Ag/CuWO4/g-C3N4复合光催化剂的制备及可见光下降解盐酸四环素

利用超声辅助水热法以及光还原法将Ag纳米颗粒与CuWO₄/g-C₃N₄光催化剂复合,并使用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS、DRS和PL等表征手段对催化剂的表面特性和光化学性质进行了分析。通过Ag/CuWO₄/g-C₃N₄光催化剂在氙灯照射下降解盐酸四环素的实验,考察了Ag纳米粒子担载的二元复合材对催化剂光催化性能的影响。Ag/CuWO₄/g-C₃N₄复合光催化剂对盐酸四环素(TTCH)的光催化降解率达到95%,降解速率是CuWO₄/g-C₃N₄的1.39倍。Ag担载的CuWO₄/g-C₃N₄复合材料通过Ag表面的等离子共振效应和电子聚集能力促进电子空穴分离,提升了材料的光催化活性。     

可见光下g-C3N4/InxSb2-xS3异质结界面耦合效应的增强光催化活性(英文)

本文通过原位沉积法在g-C₃N₄纳米管表面限域修饰In_xSb_2-xS₃纳米片,制备了不同g-C₃N₄含量的系列异质结光催化剂(In_xSb_2-xS₃-TCN)并将其用于修复含Cr(Ⅵ)废水。研究结果表明,在可见光下,In_xSb_2-xS₃-TCN通过吸附和光催化还原的协同作用有效去除Cr(Ⅵ),且当g-C₃N₄含量为70 mg时,复合材料(In_xSb_2-xS₃-TCN-70)表现出最优异的吸附和光催化性能。在30 mg/L的Cr(Ⅵ)水溶液中,In_xSb_2-xS₃-TCN-70的平衡吸附量为12.45 mg/g。在可见光照射10 min...     

WO3/ZnIn2S4异质结复合光催化剂的构筑及其光催化还原六价铬的性能研究

通过两步水热法合成了一系列不同WO₃掺杂含量的新型WO₃/ZnIn₂S₄异质结复合光催化剂,并且应用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气物理吸附-脱附(BET)等表征仪器对光催化剂样品进行表征。在金卤灯光源的照射下,以20 mg/L的Cr(VI)溶液为目标污染物进行评价其光催化性能。实验结果表明,WO₃/ZnIn₂S₄异质结复合光催化剂的光催化性能明显高于单纯的WO₃和ZnIn₂S₄。当WO₃与ZnIn₂S₄物质的量之比为0.20即0.20-WO₃/ZnIn₂S₄异质结复合光催化剂表现出最高的光催化还原Cr(VI)性能。光催化性能增加的主要原因可能是由于WO₃/ZnIn₂S_...     

WO3/g-C3N4复合光催化剂的制备及性能研究

采用溶剂热法合成具有Z型异质结构的WO₃/g-C₃N₄复合光催化材料,采用XRD、XPS、SEM等表征测试了材料的组成、形貌等,考察其光催化性能及对盐酸四环素(TC)的降解能力,并研究了WO₃/g-C₃N₄的降解机理.与WO₃、g-C₃N₄相比,WO₃/g-C₃N₄复合材料降解效果明显提高,其中WCN-3(WO₃/g-C₃N₄-3)的催化能力最优.复合材料光催化活性增强可归因于其较大的比表面积为光催化反应提供了更多的活性位点. PL测试结果显示复合材料中光生电子-空穴复合被显著抑制,自由基捕获实验证实参与光催化降解的主要活性成分是超氧基自由基(·O^-₂)和空穴(h⁺).     

基于NiFe2O4/BaTiO3复合摩擦材料的输出性能

摩擦材料是摩擦纳米发电机(TENG)的关键部件之一.将NiFe₂O₄/BaTiO₃纳米颗粒填充到聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)中,研究两种无机材料作为填料对发电机输出性能的影响,以获得具有更高输出性能的柔性摩擦纳米发电机.研究发现,NiFe₂O₄与BaTiO₃陶瓷颗粒均为多晶结构且结晶良好,两种纳米颗粒均能有效增强PDMS的电输出值,尤其NiFe₂O₄/BaTiO₃/PDMS复合膜的输出电压明显高于PDMS膜,且质量比为7.5∶2.5∶90的NiFe₂O₄/BaTiO₃/PDMS复合膜具有最高的输出电压值.     

Na3V2(PO4)3/C复合正极材料的合成与表征研究

以Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)为基础材料,以海藻酸钠为碳源,采用化学合成方法,对NVP材料进行碳复合、非金属离子掺杂,合成了具有优异电化学性能的NVP/C复合正极材料。探究了材料组成、合成温度、微观结构等对NVP复合材料电化学性能的影响。研究结果表明,海藻酸钠形成的碳骨架结构拥有良好的机械强度,将其在高电流密度下进行充放电时,碳骨架能够保持稳定不坍塌,提高材料的循环性能和倍率性能;当加入50 mL的海藻酸钠水溶液并经800℃烧时,NVP/C复合材料的电化学性能最佳,在0.5 C的低倍率下其首次放电比容量为110.3 mAh·g^-1,当倍率增加到50 C时,其放电比容量为78.1 mAh·g^-1,当循环2 000圈之后其放电比容量保持率高达80.4%,其库伦效率基本保持在100%,远优于已报道的研究结果。     

多孔Co3O4纳米片的制备及其电化学性能研究

采用溶剂热法制备片状Co(CO3)0.5(OH).0.11H2O前驱物,经400℃煅烧2 h即可得到多孔Co3O4纳米片.通过场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(HRTEM)观测了纳米片的形貌,利用X射线衍射(XRD)分析了纳米片的结构,通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学电容性能.结果表明:多孔Co3O4纳米片厚度约为50 nm,孔径主要分布在10 nm左右;0.5 A/g恒流充放电情况下,比容量高达707 F/g,当电流密度高达8 A/g时比容量依然高达547 F/g;同时,该材料循环1 000次后,容量保持率为97.4%.     

CdLa2S4/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能

通过研磨法制备一系列不同质量比的CdLa₂S₄/g-C₃N₄(CLS/CN)复合光催化剂。以罗丹明B作为目标污染物,在可见光照射下探究了催化剂的光催化降解性能。实验结果表明,CLS/CN复合材料的光催化降解效率均优于纯的CdLa₂S₄和g-C₃N₄,其中CLS/CN-2的光催化活性最好,在可见光照射35 min后对RhB降解效率达到96.6%。光催化活性的增强可能是由于形成了具有强界面相互作用的异质结结构,有利于CdLa₂S₄和g-C₃N₄之间的光诱导电荷转移,并有效促进光生电子和空穴的分离。循环实验表明所合成的复合光催化剂具有良好的光催化反应稳定性。     

Ag3PO4/BiPO4复合光催化剂的制备及其降解罗丹明B的研究

采用水热法合成复合Ag₃PO₄/BiPO₄光催化剂,考察不同pH和不同复合比例下合成的光催化剂对溶液中罗丹明B的光催化降解性能,并与BiPO₄进行对比。结果表明:在pH=7,复合比例Ag₃PO₄/BiPO₄摩尔比为4:3条件下水热制备的Ag₃PO₄/BiPO₄对可见光的利用率最高,催化性能最好;降解180 min后,对罗丹明B的降解率达到61%,较纯相BiPO₄提升了27%。本文还利用XRD、SEM和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等测试手段对合成的样品进行表征,分析得出复合Ag₃PO₄之后,催化剂的禁带宽度变窄,并出现较多的独居石晶型BiPO₄,光生电子与空穴复合效率变低,从而使复合材料的光催化降解罗丹明B的能力得到提升。     

纳米稀土氧化物对PMMA-PC-LiClO4电解质体系的影响

以碳酸丙烯酯(PC)为溶剂,以纳米稀土氧化物三氧化二镧(La2O3)、二氧化铈(CeO2)、三氧化二钇(Y2O3)为无机填料,采用溶胶-凝胶法制备了不同含量PMMA-PC-LiClO4-χ%稀土氧化物的电解质薄膜.通过研究发现:添加1.3%Y2O3电解质体系的电导率为7.4×10-4 S/cm,比之前提高约3倍;SEM和XRD证实,电导率的增加主要是因为纳米粒子的加入降低了电解质体系的结晶度,增大了无定形区域,使锂离子的迁移更加顺畅;红外结果显示其结晶度的下降不是化学结构的改变;TG曲线表明添加Y2O3会使电解质体系热稳定性稍有提高,其残碳量由2.8%上升到8.9%.除此之外,添加Y2O3可以有效防止气泡的产生.     

(LaCa3)0.5-xMg1+4xNi9(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)合金微观结构及储氢性能研究

AB₃型La-Mg-Ni系列储氢合金由于储氢容量优异、放电容量高、活化快等优势受到储能领域的关注.采用真空感应熔炼法制备了(LaCa₃)_0.5-xMg_1+4xNi₉(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)合金,表征合金的微观结构并测试储氢合金性能差异,研究合金A侧元素比例对合金性能影响的内在机理.合金活化性能受Mg元素取代量的影响明显,活化吸放氢速率随着Mg质量分数的增加先增加后减小.随着Mg替代量的增加,合金的最大吸放氢容量分别由1.866%和1.311%提高到1.972%和1.732%,吸放氢焓变绝对值分别由15.71 kJ/mol和17.88 kJ/mol降低到8.88 kJ/mol和9.28 kJ/mol,其热稳定性降低,这对改善热力学性能有积极作用.