钯/纳米石墨片复合材料的制备及其对甲醇的电催化性能

用改进的Hummers方法和机械剥离法制备纳米石墨片,以硼氢化钠为还原剂,采用一步法制备蠕虫状Pd纳米颗粒/纳米石墨片。结果表明这种新型的纳米石墨片的制备方法简单快速、温和高效。11.5 nm的Pd纳米颗粒能良好地分散在纳米石墨片上,且复合材料在碱性条件下对甲醇具有良好的催化活性和抗毒化性能,比相同条件下制备出的Pd负载在传统的改进Hummers方法制备的氧化石墨烯和商业炭黑Vulcan XC-72的催化性能更佳。     

氧化石墨烯与聚苯胺纳米复合材料的合成与性能研究

文章用改进的Hummers法制备氧化石墨,然后超声得到氧化石墨烯,通过苯胺在室温下的酸性水溶液介质中把氧化石墨烯纳米片层还原,制备出氧化石墨烯与聚苯胺纳米复合材料。同时研究了反应时间,反应温度对复合材料性能的影响。     

低温氧化石墨制备技术研究

采用Hummers法、硫酸/磷酸法和反应釜法3种化学氧化法制备氧化石墨,在超声情况下,将氧化石墨分散于水中制备氧化石墨烯。采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所得氧化石墨、氧化石墨烯分别进行表征。并对制备氧化石墨的3种化学氧化过程进行对比分析,结果表明,Hummers法在高温阶段有红色刺激性气体放出,且发生喷溅现象。硫酸/磷酸法和反应釜法是在低温条件下进行,制备过程比Hummers法安全、环保。氧化石墨XRD结果表明,3种化学氧化法中氧化程度最好的是硫酸/磷酸法,其次是反应釜法,最后是Hummers法。氧化石墨烯SEM结果表明,氧化石墨经超声处理后剥离成为氧化石墨烯纳米片。     

低温氧化石墨制备技术研究

采用Hummers法、硫酸/磷酸法和反应釜法3种化学氧化法制备氧化石墨,在超声情况下,将氧化石墨分散于水中制备氧化石墨烯。采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对所得氧化石墨、氧化石墨烯分别进行表征。并对制备氧化石墨的3种化学氧化过程进行对比分析,结果表明,Hummers法在高温阶段有红色刺激性气体放出,且发生喷溅现象。硫酸/磷酸法和反应釜法是在低温条件下进行,制备过程比Hummers法安全、环保。氧化石墨XRD结果表明,3种化学氧化法中氧化程度最好的是硫酸/磷酸法,其次是反应釜法,最后是Hummers法。氧化石墨烯SEM结果表明,氧化石墨经超声处理后剥离成为氧化石墨烯纳米片。     

二氧化锰纳米片的高原子效率制备及其电容器性能

Hummers法是较为常用的制备氧化石墨的一种方法,然而在此过程中会产生含有大量Mn2+的废液。对废液中Mn2+的浓度进行调控,然后加碱液沉淀,分别得到了四氧化三锰纳米颗粒和二氧化锰纳米片。将具有较大比表面的二氧化锰纳米片作为电极材料,测试了其电化学性能。结果显示,当电流密度为0.1 A/g时,二氧化锰纳米片比容量可达315.0 F/g。在1 A/g下循环1 000次,其比容量保持率为93.3%。此种方法不仅大大降低了废液排放的危害,而且高原子效率制备了高性能的超级电容器电极材料。     

Pd/WS2二维复合材料的制备及电解水制氢性能研究

首先通过锂离子插层制备了薄层WS_2纳米片,并采用软模板法在纳米片上负载了Pd纳米颗粒,得到Pd/WS_2复合材料。X射线衍射光谱(XRD)和透射电子显微镜(TEM)的结果表明Pd颗粒均匀地负载在了WS_2纳米片上。随后在H_2SO_4水溶液中对该复合材料进行电解水析氢性能测试,线性扫描伏安法(LSV)结果表明:复合材料的析氢起始电位为155 mV,塔菲尔斜率为121.79 mV·dec~(-1),总体催化性能相比于单纯的WS_2纳米片和Pd金属颗粒有很大的改善,也优于当前商用的Pd/C催化剂。采用循环伏安法(CV)测试其稳定性,结果表明Pd/WS_2复合物电极具有优良的电催化析氢稳定性。     

聚吡咯/镀银纳米石墨微片复合材料的制备与表征

以氧化石墨为原料,制备膨胀石墨,在超声波的作用下,膨胀石墨的片层结构发生剥离得到纳米石墨微片,对纳米石墨微片进行化学镀银,制备镀银纳米石墨微片,然后采用原位聚合法制备了聚吡咯/镀银纳米石墨微片复合材料。结果表明,纳米石墨微片的厚度为30～90nm,直径为1～20μm,具有相当大的径厚比(平均为200),该结构对纳米石墨微片在聚合物基体中形成导电网络极为有利;镀银纳米石墨微片的厚度为200～250nm,被聚吡咯完全包覆,并以纳米级尺寸均匀分散在聚吡咯基体中;聚吡咯/镀银纳米石墨微片复合材料的耐热性能和导电性能较纯聚吡咯均有所提高。     

低温热剥离制备石墨烯及其电化学性能研究

以石墨为原料,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨,300℃下热剥离氧化石墨制备得到石墨烯.采用红外光谱、扫描电镜表征了石墨烯的还原程度及形貌结构,运用循环伏安、恒流充放电等测试方法研究了石墨烯的电容性能.结果表明:石墨烯片层之间被充分剥离开来,拥有一定的孔道结构.在1 mol·L-1的硫酸电解液中,石墨烯制备的电...     

改进Hummers法制备氧化石墨及其机理分析

在传统的Hummers法制备氧化石墨基础上,先将石墨预氧化,再利用延长中温反应时间来取代传统方法中的高温反应,不仅提高了氧化石墨的产量,使得氧化石墨的氧化程度增加,同时避免了因为高温反应所带来的安全隐患,为制备纯度更高的氧化石墨提供了新的方法和途径。最后对改进的Hummers法制备氧化石墨进行了机理分析。     

整装式铝泡沫负载Pd催化剂Pd/AlOOH/Al-foam及其催化甲烷燃烧性能

以三维网络结构的铝泡沫板作为骨架基体和铝源,利用水热氧化法制备整装式拟薄水铝石(Al OOH/Al-foam)纳米阵列,随后通过丙酮辅助-初湿浸渍法,制备出整装式铝泡沫负载Pd催化剂Pd/Al OOH/Al-foam,用于低浓度甲烷催化燃烧反应。在制备条件优化过程中,发现催化剂性能受到纳米阵列的形貌特征、物相组成以及焙烧温度等因素的影响。其中,表面富含羟基的拟薄水铝石可促进Pd颗粒的均匀分散,也增强载体和Pd之间的相互作用,进而提高甲烷燃烧的低温活性。稳定性测试初期活性下降较快,主要原因是表层Al_2O_3纳米阵列载体和Pd纳米颗粒自身的不稳定性导致的Pd颗粒烧结。     

Ti/TiO_2/Pd纳米电极的制备和电催化性能

采用阳极氧化法在纯钛表面生成结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列,并通过室温固相反应制备了钯纳米颗粒。采用自组装方法将钯纳米颗粒修饰到Ti/TiO2表面制备了Ti/TiO2/Pd纳米电极。利用电子扫描显微镜、X-射线衍射分析二氧化钛纳米管、钯纳米颗粒和纳米电极的微观结构和表面形貌,并研究了Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化性能。结果表明,TiO2纳米管排列整齐有序,Ti/TiO2/Pd电极中Pd纳米颗粒均匀分散在TiO2纳米管表面。电化学测试结果表明,Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化氧化过程具有很好的电催化活性。     

GO/Ag纳米复合颗粒的制备及其抗菌性能的研究

采用了改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并使用绿色环保的还原剂葡萄糖还原银氨溶液中的银氨离子,在没有分散剂的情况下,制备了氧化石墨烯/银纳米复合颗粒(GO/Ag)材料。各项材料学表征表明,制备的GO/Ag纳米复合颗粒中的银纳米粒子在GO片层中分布均匀,没有出现团聚的现象,粒径几乎均一,为40 nm左右。在以金黄色葡萄球菌为模型的抗菌实验中发现,GO/Ag纳米复合颗粒具有很强的杀菌效果,且对金黄色葡萄球菌的抑制性要明显强于GO。     

氧化石墨/壳聚糖复合水凝胶的制备及其对锌铅离子吸附性能的研究

用改进的Hummers法制备氧化石墨,在机械搅拌下,氧化石墨和壳聚糖反应,制备了氧化石墨/壳聚糖复合水凝胶吸附剂.采用傅里叶红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、热重分析仪和比表面积孔径分析仪等仪器对水凝胶进行结构表征.用原子吸收分光光度计测定离子浓度,探究吸附温度、pH、时间和氧化石墨用量对Zn2+和Pb2+吸附性能的影响以...     

金属Pd掺杂ZnO纳米材料的制备及其气敏性能研究

以氯化锌、尿素、聚乙烯吡咯烷酮为原料,不同配比的乙醇和水为反应溶剂,用水热法制备出尺寸、形貌不同的ZnO纳米材料。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)研究产物的组成、结构及形貌。表征结果显示三种不同反应条件分别生成了刺球状、雪片状和片球状三种不同形貌的ZnO,经过自组装过程在ZnO材料表面掺杂上纳米Pd颗粒,气敏性能测试结果表明:负载纳米Pd颗粒的ZnO灵敏度比纯ZnO灵敏度有不同程度的提高,研究表明金属Pd颗粒掺杂的ZnO为丙酮传感器的理想材料。     

纳米石墨包覆球形LiFePO_4正极材料的制备及其性能研究

采用湿球研磨-喷雾干燥法合成了纳米石墨包覆的球形LiFePO_4材料。该材料呈现了大小较为均匀的球形颗粒,颗粒度较小。性能测试表明该材料具有优异的电化学性能,最佳样品C在0.1 C时的放电比容量为160.9 m A·h·g~(-1),在高倍率5 C下的比容量仍为120.5 m A·h·g~(-1),显示了良好的比容量维持率。该法制备细小而致密的球形颗粒,并通过纳米石墨包覆增强导电性,大大提高了LiFePO_4材料的电化学性能,此方法简便、高效,有工业化应用的前景。     

Pt修饰的Pd/石墨烯纳米复合材料的制备及对乙二醇氧化反应的电催化活性

以氧化石墨(GO)和Pd(NO₃)₂为原料,通过化学还原法制备Pd纳米粒子-石墨烯(Pd/G)纳米复合材料,然后以H₂PtCl₆作为Pt前体,在Pd纳米粒子的表面恒电位沉积Pt,制备不同Pt负载量的Pd/G(Pt-Pd/G)电极.利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱仪(EDX)对材料的微观结构进行了表征和分析.结果显示石墨烯上的金属粒子分散均匀,平均粒径约7.2nm.电化学测试结果显示Pt-Pd/G电极对乙二醇电化学氧化反应具有良好的催化性能.当纳米粒子的Pt:Pd原子百分比为1:42时,其反应峰电流密度分别为Pd/G和Pt/G电极的3.0倍和2.7倍.少量的Pt沉淀可显著改进Pd/G电极的催化活性.本研究采用的修饰方法简单,修饰效果明显,可应用于其他金属纳米复合材料的异金属修饰.     

氧化法制备氟化石墨烯及其性能研究

以氟化石墨为原料,通过改进的Hummers法制备出氟化石墨烯,通过XRD、FTIR、SEM、TEM、TG和UV-vis对氟化石墨烯和氟化石墨进行表征,结果表明:通过改进的Hummers法制备的氟化石墨烯为含氧氟化石墨烯,氟化石墨烯层数为5层;与氟化石墨相比,晶面间距由0.34 nm增加到0.62 nm,在制备氟化石墨烯过程中引入的含氧官能团以C—O为主;含氧官能团的存在导致氟化石墨烯热稳定性能下降;以该种方法制备出的氟化石墨烯禁带宽度为2.99 eV,是具有一定带隙的半导体材料。     

石墨相氮化碳纳米片负载的钯纳米片催化4-硝基苯酚还原

将Pd纳米片(Pd NSs)负载到石墨相氮化碳纳米片(CNNSs)表面,制备了Pd NSs/CNNSs催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。结果表明,Pd NSs和CNNSs通过面面接触,形成紧密接触界面。负载后,Pd NSs具有较高分散性,没有发生明显团聚。将Pd NSs/CNNSs用于催化4-硝基苯酚还原生成4-氨基苯酚。结果表明,Pd NSs/CNNSs能够高效催化4-硝基苯酚还原。室温下,在Pd NSs/CNNSs催化剂、4-硝基苯酚和NaBH_4浓度分别为2.1 mg·L~(-1)、0.14 mmol·L~(-1)和20 mmol·L~(-1)的条件下,反应速率常数达0.154 min~(-1),是以Pd NSs为催化剂时的1.77倍。     

改进Hummers法化学合成石墨烯及其表征

以天然鳞片石墨为原料,首先采用改进的Hummers法合成氧化石墨前驱物,再将其用硼氢化钠还原制备得到石墨烯纳米材料,采用FTIR、XRD、TEM、SEM对氧化石墨和石墨烯进行了结构与形貌分析。结果表明,制备的氧化石墨的氧化程度较高,含有大量的含氧极性基团,如羟基、羧基、醚基等;石墨烯为二维纳米薄层片状结构,边缘有皱褶起伏。     

纳米硅碳/石墨复合负极材料的制备及其电化学性能研究

以机械球磨法和化学气相沉积法制备的纳米硅为原料，通过喷雾干燥法制备了人造石墨@纳米硅@无定形碳材料，探究不同制备工艺的纳米硅对包覆效果的影响。结果表明，气相沉积法制备的球形硅颗粒包覆效果更好，材料的电化学性能更优，在0.1C倍率下循环150周，比容量维持在678.7 mAh·g^-1。