MnFe_2O_4、UV、H_2O_2协同光催化性能研究

采用MnFe_2O_4作为光催化剂,以1,2,4—酸模拟废水为处理对象,研究MnFe_2O_4、UV、H_2O_2协同进行非均相催化氧化降解废水的效果。H_2O_2、UV、MnFe_2O_4三者单独催化降解的效率较低。当三者协同催化废水时,最佳催化条件为:UV催化时间需100 min,催化剂用量需0.002 g/mL,废水为酸性。在最佳催化条件下,废水降解率提升了20%,且能耗低于传统的Fenton处理方法,返色现象消失。     

水热法制备石墨烯/二硫化钼复合物及其电化学性能的研究

以氧化石墨烯分散液、硫代乙酰胺与水合钼酸铵为原料,采用水热法制备了石墨烯/二硫化钼复合物.通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外可见光谱(UV-Vis)和X射线衍射分析(XRD)对复合物进行形貌及结构分析,发现石墨烯与二硫化钼形成团簇状复合物.循环伏安法(CV)等电化学测试表明:石墨烯的加入提高了石墨烯/二硫化钼复合物的比电容.当石墨烯与二硫化钼质量比为1∶1时,比电容最大为0. 47 F/g.     

Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/C复合物的制备及电磁性能研究

采用水热法制备出不同比的Co0.5Zn0.5Fe2O4/C复合物,通过X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、振动样品磁强计(VSM)、网络分析仪对该复合物的形貌、电磁性能进行表征与分析。结果表明:Co0.5Zn0.5Fe2O4被碳包裹程度随碳相对含量的增加而增加;在频率为3~18 GHz范围内,Co0.5Zn0.5Fe2O4/C复合物的介电常数虚部和介电损耗随Co0.5Zn0.5Fe2O4的相对含量增加而增加;与Co0.5Zn0.5Fe2O4相比,Co0.5Zn0.5Fe2O4/C复合物的最大吸收峰有明显提高,且当0.5 g Co0.5Zn0.5Fe2O4与2 g葡萄糖混合时,制备的样品最大吸收峰在频率16 GHz左右可达到7 d B。     

增强活性的石墨烯/TiO_2复合物的制备及性能研究

以氧化石墨烯为载体,以钛酸异丙酯为前驱体在氧化石墨烯表面沉积TiO2晶种,然后以氟钛酸铵和硼酸为主要原料,采用水热法实现一步还原氧化石墨烯和沉积TiO2制备石墨烯/TiO2复合物,同时以由单一前驱体氟钛酸铵制备的石墨烯/TiO2复合物作为对比催化剂。采用SEM、Raman、XRD、XPS、FT-IR等分析手段对两种催化剂进行了表征。结果表明,经水热反应后,氧化石墨烯可被还原为石墨烯,并且由两种钛源制备的复合物中石墨烯的被还原程度比单一钛源水解的要高,并且水解后复合催化剂的TiO2均为锐钛矿的球形颗粒,粒径约为250~300nm,在石墨烯表面附着良好。采用甲基橙为模拟底物评价两种复合催化剂的光催化活性,结果发现,采用两种钛源依次水解制备的复合物中由于石墨烯的还原度更高,其对底物甲基橙的吸附量更高,转移TiO2表面光生电子的能力更强,导致其具有更强的光催化活性。     

GO/PPy磨毛织物电磁屏蔽性能研究

制备了不磨毛,单面磨毛以及双面磨毛的平纹棉织物,并以所制得的织物为基底,利用层层组装的方法制备了GO/PPy电磁屏蔽织物,对所制备电磁屏蔽织物的外观,导电性和电磁屏蔽性能进行了表征。结果表明,经过磨毛处理的织物表面毛羽数量显著增多;组装GO和PPy后毛羽由原来的竖直状态变为穿插、缠结的状态并贴附于织物表面;降低了织物的表面电阻,提升了电磁屏蔽性能。     

TiO_2/g-C_3N_4复合物的制备及其光催化性能

通过简单的水热法在石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片层上原位生成TiO_2纳米颗粒。制备出的TiO_2/g-C3N4纳米复合材料在可见光照射下光催化活性显著高于纯g-C3N4。当TiO_2负载量为30%(质量分数)时,反应40min即可降解97%的罗丹明B(RhB)。光生电子在TiO_2和g-C3N4界面间的传输使得光生载流子分离,光催化性能提高。提出TiO_2/g-C3N4复合材料在可见光照射条件下的光催化机理并通过实验进行了验证。结果表明,TiO_2/gC3N4反应体系中起氧化作用的是空穴(h+)和超氧自由基(·O-2)。     

PPy含量对Fe_2O_3/PPy锂离子电池负极材料性能的影响

为研究聚吡咯(PPy)含量对Fe_2O_3/PPy负极材料电化学性能的影响,以FeCl_2·4H_2O为Fe源,采用水热法合成Fe_2O_3纳米片,用原位聚合法合成不同PPy含量的Fe_2O_3/PPy复合材料,并通过X-射线衍射和扫描电子显微镜对合成的材料进行表征;将材料组装成扣式电池,采用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗测试进行电化学性能表征.结果表明:PPy的加入改善了Fe_2O_3的循环稳定性,其中PPy质量分数为5.0%的Fe_2O_3/5.0%PPy负极材料的循环性能最好,在200 mA/g的电流密度下,首次放电比容量为1 342.3 mA·h/g,首次库仑效率达到75.1%;经过100次循环,其放电比容量保持为487.4 mA·h/g,高于Fe_2O_3/2.5%PPy、Fe_2O_3/7.5%PPy和Fe_2O_3的放电比容量.     

MoS2/石墨烯纳米复合材料的制备及其锂电性能研究

采用一种简单的水热法制备MoS2/石墨烯纳米复合材料,通过XRD,SEM,TEM,XPS等对合成的复合材料的结构和形貌进行表征,在充放电电压为0.001～3V,恒电流密度为100 mA/g条件下对MoS2和MoS2/石墨烯复合材料的电化学性能进行测试和分析.通过对比发现,MoS2/石墨烯复合材料首次充放电容量分别677.6 mAh/g和835 mAh/g,库伦效率为81％,40次循环后其放电容量仍维持在753 mAh/g,较单纯的MoS2具有更高的可逆容量和更好的循环稳定性.对MoS2/石墨烯复合材料在不同电流密度下的充放电测试发现,即使在大电流条件下充放电,电极仍能保持稳定的循环行为,表明MoS2/石墨烯复合材料具有良好的倍率性能.     

NiAl_2O_4掺杂TiO_2薄膜电极的制备及其性能研究

采用醇-水共沉淀法制备NiAl2O4纳米粉体,将制备好的NiAl2O4纳米粉体以不同百分比掺杂到TiO2(P25)粉体中制成浆料。在浆料中加入OP乳化剂、乙酸分散剂,用丝网印刷法在涂有致密TiO2薄膜的FTO导电玻璃上制备掺杂NiAl2O4的TiO2薄膜电极。采用XRD、TEM、UV-VISI、-V伏安性能等手段对NiAl2O4粉体的晶相结构、形貌及NiAl2O4掺杂的TiO2薄膜电极的吸光性能、光电性能进行了表征。结果表明,将纳米NiAl2O4粉体掺杂到TiO2浆料中可以提高TiO2薄膜的吸光性能。当掺杂量为2%时,NiAl2O4/TiO2薄膜电极具有较好的光电性能,与未掺杂的TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了17.4%,达到5.93%。     

Mn_2O_3/PANI的制备及其防腐性能研究

采用溶剂热法制备Mn_2O_3微球,与化学氧化法制备的聚苯胺按不同比例混合,制得Mn_2O_3/PANI,将其涂覆于Q235碳钢表面制备复合涂层.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)表征Mn_2O_3/PANI的表面形貌和结构,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究复合涂层的耐蚀性能.结果表明,当Mn_2O_3在复合材料中的质量分数为10%时,防腐性能最优.在3.5%NaCl溶液中浸泡7天后,相较于Q235裸钢,其自腐蚀电位正移约380 mV,自腐蚀电流密度降低约3个数量级;浸泡37天后,其仍有良好的稳定性和耐蚀性.     

Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4/石墨复合物的制备与性能研究

采用水热法制备不同质量比的Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4/石墨复合物,采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、网络分析仪对该复合物的成分、形貌、磁性能与电磁性能进行表征与分析。结果表明:部分Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4粒子镶嵌在石墨的片层之间,其他则覆盖在石墨表层;Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4/石墨复合物的饱和磁化强度随着石墨含量的增加而降低;Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4/石墨复合物的复介电常数虚部大于Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4的复介电常数虚部;Mg_(0.5)Co_(0.5)Fe_2O_4/石墨复合物在15.5~17.0 GHz频率范围,其反射损耗低于-15 d B,反射损耗峰值达到-31 d B。     

纳米SiO_2/Fe_3O_4磁性流体的制备及其性能表征

以纳米SiO_2类流体中的SiO_2纳米粒子为"核",采用化学镀法将使用共沉淀法合成的Fe_3O_4镀覆到纳米SiO_2类流体上,得到新型的纳米SiO_2/Fe_3O_4磁性流体。采用振动磁强计(VSM)、扫描电子显微镜(SEM)和热失重(TGA)等对新型的纳米SiO_2/Fe_3O_4磁性流体进行了表征,结果表明所制备的磁性流体保持了纳米类流体在常温下液体的可流动性,粒径为230 nm,磁性流体的电导率为2.66×10~(-5)S/cm,饱和磁场强度为2.56 emu/g。在保证纳米类流体特性的情况下,成功赋予了纳米SiO_2类流体磁性功能,并且自身电性能得到了较大的提高。     

原位聚合制备石墨烯/PET及其性能研究

选用硅烷偶联剂KH560改性石墨烯,通过原位聚合法制备石墨烯/PET。用TEM对表面改性前后的石墨烯进行表征,并用FTIR、TG、DSC和特性黏度测试对石墨烯/PET的结构、热稳定性及结晶性能等进行研究。结果表明:石墨烯经硅烷偶联剂处理后分散效果较好;在实验范围内,原位聚合制备的石墨烯/PET中未检测到石墨烯与PET分子之间的化学结合键;石墨烯的加入使PET的DSC曲线发生了明显的变化,结晶曲线中出现了细而窄的结晶峰,熔融曲线中出现了明显的熔融双峰;石墨烯的加入提高了PET的热稳定性、结晶温度和结晶速率;当石墨烯含量为0.075wt%时,石墨烯/PET比纯PET的结晶峰顶温度Tp提高了34.20℃,过冷度ΔT降低了29.37℃。     

ZnFe_2O_4及ZnO/ZnFe_2O_4复合材料的光催化性能的研究

采用沉淀法制备出了ZnFe_2O_4及Zn O/ZnFe_2O_4复合材料。利用X衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行表征。实验结果表明,通过XRD可知制备出ZnFe_2O_4及ZnO/ZnFe_2O_4样品;通过SEM可知ZnFe_2O_4为不规则的颗粒状,ZnO/ZnFe_2O_4为球型且附着有细小颗粒。在模拟太阳光(氙灯)下用0.2 g ZnO/ZnFe_2O_4对100 mL模拟有机废水(20 mg/L的亚甲基蓝)进行实验,降解效率可达89.2%。     

分子筛负载NiCo_2O_4催化剂的制备及其催化性能

采用均相共沉淀法结合烧结工艺在分子筛表面负载了NiCo_2O_4化合物,并作为催化剂成功应用于硼氢化钠水解制氢反应中。利用SEM、EDS、XRD对所制备的催化剂物相及其形貌进行了表征。结果表明,所制备的催化剂为纯相NiCo_2O_4晶体,并均匀地负载在分子筛表面,显微结构呈花瓣形片状。通过硼氢化钠水解制氢反应,研究了该催化剂的催化活性以及耐久性,发现在热处理温度为350℃条件下形成的NiCo_2O_4由于形成良好的晶体结构而呈现优异的催化活性。在硼氢化钠溶液质量分数10%、氢氧化钠溶液质量分数15%条件下,产氢速率可达357.1 L/(min·mol),活化能为36.7 kJ/mol,较金属型催化剂作用时的活化能低,意味着硼氢化钠水解反应在室温下更易进行。在最佳水解条件下,所制备的NiCo_2O_4催化剂循环使用9次,其活性仍未出现衰减,反而比最初的产氢速率提高了4.2倍。     

高能量密度LiMn_2O_4微球的制备及其电化学性能研究

采用控制结晶法制备的球形MnCO3前驱体与Li2CO3在高温煅烧条件下进行固相反应合成了高能量密度尖晶石型LiMn2O4微球。通过扫描电子显微镜对不同反应时间形成的球形MnCO3产物观察表明,球形MnCO3前驱体是由许多小粒子通过静电作用力组装而成的球形微米二次粒子,其形成经历了一个成核-聚结的过程。球形MnCO3前驱体经高温锂化后可以直接获得高振实密度的LiMn2O4微球(1.8g·cm-3),煅烧前后形貌未发生明显改变。LiMn2O4微球在常温和高温(55℃)条件下的电化学性能测试表明,在0.5C(1C=148mA·g-1)倍率时,常温下的首次充放电比容量分别为117.3和116.0mAh·g-1,充放电能量密度分别为480.8和462.0 Wh·kg-1,50次循环后的放电能量密度保持率为98.8%;高温下的首次充放电比容量分别为119.6和115.6mAh·g-1,充放电能量密度分别为487.6和462.9 Wh·kg-1,50次循环后的放电能量密度保持率仍达到92.3%。     

PPy/SiO_2纳米复合材料的制备及其导电机理的研究通过鉴定

河北省教委科技项目“ＰＰｙ／Ｓｉ_Ｏ２纳米复合材料的制备及其导电机理的研究”（９６２２５）于 ２０００年 ３月２日通过鉴定． 该项目由河北工业大学王立新副教授、张福强讲师、任丽助教、王新讲师承担．鉴定委员会由中国科学院化学所徐端夫院士任主任委员,天津大学孙经武教授任副主任委员,南开大学史林启教授任秘书,河北科技大学耿耀宗教授、天津市理化分析中心王金树高工、天津合成材料研究所陆承东高工。天津理工学院王强教授任委员． 鉴定委员会认为：该课题组提供的鉴定材料齐全、数据可靠,符合规定,有重要评阅价值．该课题…     

MnO2/石墨烯复合气凝胶的制备及其电化学性能

研制出超长周期、高比电容的超级电容器电极是未来储能器件的关键。采用了一种简便有效的自组装水热法合成了二氧化锰/还原氧化石墨烯(MnO2/RGO)复合气凝胶。通过一系列表征技术对其形貌和结构进行了分析。其电化学性能测试结果表明,当电流密度为1A/g和40A/g时,MnO2/RGO比电容分别可达到252F/g和146F/g,具有较好的倍率性能。此外,复合气凝胶在20A/g的高电流密度下,经过10 000次循环后,其比电容为初始电容的87.8%,说明此复合材料具有优异的循环稳定性。杰出的电化学性能归功于:1)三维(3D)石墨烯气凝胶不仅为MnO2粒子提供了良好的支撑,而且促进了离子和电子的快速转移;2)MnO2粒子可以抑制RGO的团聚和重叠。     

g-C_3N_4/α-Fe_2O_3的制备及其降解甲苯性能

采用水热和球磨混合方法,构建了g-C3N4/α-Fe2O3异质结复合光催化体系,通过XRD、SEM、EDS、DRS、FT-IR等研究其表面形貌特点及光学性质,并利用原位红外光谱技术和气相色谱技术检测了复合材料对甲苯的可见光降解活性。结果表明,α-Fe2O3/g-C3N4复合体系对甲苯有较高的可见光降解活性,复合体系中g-C3N4和α-Fe2O3不同能级之间良好的协同效应,可实现光生电子-空穴的有效分离,大大提高光电转化效率,进一步提高复合材料的降解活性。