Co_3O_4纳米片的制备及其电化学性能

以六水合硝酸钴[Co(NO_3)_2·6H_2O]为钴源、六次甲基四胺[CH_2)_6N_4]为水解剂,采用均相沉淀法制得β-氢氧化钴[β-Co(OH)_2]。β-Co(OH)2前驱体在400℃经煅烧2h制得四氧化三钴(Co_3O_4)材料。用X-射线衍射和扫描电镜对前驱体和目标产物进行了表征。结果表明,所得Co_3O_4为二维片状。电化学测试结果显示,Co_3O_4负极材料具有高的比容量和良好的循环性能。在100mA/g的电流密度下,首次充电比容量达到827mAh/g。恒流充放电50次后,容量保持率为88.5%。     

花状Co_3O_4微球的制备及其对碱性品红的吸附性能研究

通过调节溶剂热合成工艺制备了两种花状中空四氧化三钴(Co3O4)微球,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、氮气吸附脱附仪、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、红外光谱仪(FT-IR)等手段对Co3O4微球的形貌、尺寸、晶形结构、孔性能等进行了表征。结果表明,两种微球尺寸均为微米级,Co3O4晶体结构为立方相尖晶石结构;两种微球的比表面积分别为26.77和2.51m2/g。两种Co3O4微球对污染物碱性品红的吸附性及解吸再利用性的研究结果显示,Co3O4微球对碱性品红的最大饱和吸附量为2.7mg/g,且重复再生循环6次后,吸附效率仍保持在60%以上。     

泡沫镍负载Co_3O_4纳米线制备及其超电容性能研究

以硝酸钴、尿素为原料,泡沫镍为基底,通过水热、煅烧法制备了Co_3O_4纳米线阵列,并采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及X射线衍射对Co_3O_4纳米线的微观形貌及晶体结构进行了分析。采用电化学工作站测试了Co_3O_4纳米线阵列作为超级电容器电极的电化学性能。结果显示:Co_3O_4纳米线阵列作为超级电容器电极材料在5mA/cm~2的电流密度下,具有高达1670F/g的比电容。同时显示出良好的倍率特性和较高的循环稳定性,应用前景良好。     

Co_3O_4纳米片/碳微球复合物的制备及其超级电容器性能研究

利用简单的低温水热法和后续高温煅烧,将Co_3O_4纳米片成功的生长在碳微球表面。X-射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)测试表明,Co_3O_4纳米片自组装呈疏松状包覆于碳微球表面,纳米片之间相互交织形成三维多孔结构,丰富的孔道极有利于电解质离子在电极材料活性物质中的迁移和渗透。将其作为工作电极,表现出较高的电容性能,电流密度为1A/g时比电容达184F/g,当电流密度达5A/g时电容保持率为82.6%,电极材料具有良好的倍率特性。     

花状纳米氧化锌颗粒的制备及其光学性能研究

以硬脂酸锌和过氧化氢为原料，采用油相法一步合成出一种特殊的氧化锌花状纳米结构。利用透射电镜、高分辨电镜、X射线衍射等对其形貌和结构的分析表明：花状氧化锌纳米颗粒结构为六方晶相，大小约为30nm。吸收光谱和荧光光谱测量显示该纳米结构有显著的近带边紫光发射特性，对应的缺陷发光强度较弱，表明这一纳米结构有较好的光学特性，因此在生物荧光标记方面有着潜在的应用价值。     

三维多孔CuCo_2O_4的制备及其超级电容性能研究

以硝酸铜和硝酸钴为原料、聚乙二醇2000为结构导向剂,用共沉淀法制备α型Co-Cu层状双氢氧化物,在200℃煅烧4h得到三维多孔钴酸铜。采用X射线粉末衍射(XRD)、循环伏安(CV)和场发射扫描电镜(FESEM)对其进行表征分析。结果表明,掺杂的Cu2+对部分Co2+进行了同晶置换,钴酸铜纳米颗粒间无序堆积形成三维多孔结构,丰富了电极材料发生氧化还原反应的活性位点,有利于电解质离子的渗透和快速迁移。将该三维多孔钴酸铜作工作电极,表现出优良的超电容性能。1A/g时比电容高达622F/g,10A/g时比电容保持率为80%,7A/g时经过2000次循环后其寿命未见衰减,具有优异的倍率特性和杰出的循环稳定性。     

Ni-Nd_2O_3纳米颗粒的制备及其催化性能研究

室温条件下通过共还原方法制得不同镍(Ni)与三氧化二钕(Nd_2O_3)摩尔配合比的镍-氧化钕(NiNd_2O_3)纳米颗粒,并对制得的Ni-Nd_2O_3纳米颗粒进行表征,考察了对水合肼的降解性能。研究结果表明:在Nd_2O_3所占摩尔配合比为0.06,温度为70℃,催化反应12min条件下,制得的Ni0.94-(Nd_2O_3)0.06纳米颗粒对H_2的选择性达到99%;重复使用第7次时,催化反应16min,对氢气(H_2)的选择性为97%,仍具有良好的催化性能。     

Co_3O_4/mpg-C_3N_4催化剂的制备及其可见光催化性能研究

采用浸渍法制备了载钴介孔石墨相氮化碳(Co3O4/mpg-C3N4)催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),N2吸附脱附,紫外漫反射光谱(UV-vis DRS)和光生电流的表征。结果显示,Co3O4的引入提高了mpg-C3N4的光吸收性能,利于其表面光生电子和空穴的分离。将制得的Co3O4/mpg-C3N4用于可见光催化降解水中的亚甲基蓝(MB),其催化效率远高于mpg-C3N4,且最佳的钴负载量为3%。     

柠檬酸修饰的磁性Fe_3O_4纳米颗粒制备及其弛豫性能

采用共沉淀法制备了柠檬酸修饰的磁性Fe3O4纳米颗粒。通过改变反应过程中柠檬酸的量,研究柠檬酸加入量对纳米颗粒粒径的影响。通过透射电子显微镜、红外、热重、震动样品磁强计等表征手段对制备的磁性纳米颗粒进行表征。结果显示,随着柠檬酸加入量的增加,纳米颗粒的粒径减小,单位质量的颗粒表面包覆的柠檬酸量增大,比饱和磁化强度降低。最后研究了它们的磁共振弛豫性能,发现随着纳米颗粒粒径的逐渐减小,纵向弛豫率和横向弛豫率都显著减小,表明柠檬酸小分子可以成为磁性纳米颗粒造影剂合成有效的调控分子。     

室温固相反应制备纳米Co_3O_4粉体

以硝酸钻和碳酸氢铵为原料,采用室温固相反应首先制备出前驱物碱式碳酸钴,然后将前驱物在２５０℃分解３ｈ,得到纳米四氧化三钴．用Ｘ射线粉末衍射、透射电镜、热分析仪、扫描电镜对产物的组成、大小、形貌及有关性质进行了表征．结果表明获得了平均粒径在13nm、分布均匀、无团聚的纳米粉体．     

纳米CoFe_2O_4颗粒制备及性能研究

铁酸钴具有很多优良特性,应用广泛,其制备方法多为微乳液法,本文中用化学共沉淀法制备了纳米CoFe2O4颗粒。将Co2+和Fe3+的混合液加入沉淀剂溶液中,选用NaOH作为沉淀剂,探讨了温度、保温时间以及NaOH的加入方式对颗粒粒径的影响。用激光粒度分析仪、SEM、XRD、VSM测试了颗粒的大小、形貌、分散状况及饱和磁化强度。结果表明:在制备过程中,适当降低反应温度,缩短反应时间,快速加入NaOH可减小颗粒的粒径,且用此法制备出的CoFe2O4粉末饱和磁化强度为46.776A·m2/kg。     

ZnCo_2O_4纳米颗粒的制备及其可见光催化性能研究

采用表面活性剂(CTAB)调制的方法成功制备尖晶石型Zn Co2O4纳米颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及紫外-可见(UV-Vis)分光光度计对采用CTAB调制与未采用CTAB调制制备的Zn Co2O4颗粒的结构、形貌以及催化降解性能进行了对比分析。结果表明,制备出的Zn Co2O4纳米颗粒平均粒径为15.6 nm,对刚果红可见光催化降解具有很好的光催化活性,降解效率高。     

核壳结构TiC/Co_3O_4纳米线的制备及其电化学储锂性能

以棉纤维为碳源和模板,采用生物模板法成功合成制备直径约100~150nm、长度几至十几微米的TiC纳米线,进而通过水热反应在其表面均匀沉积Co_3O_4纳米微粒,所构建的核壳结构TiC/Co_3O_4纳米线具有良好的循环稳定性和高倍率性能。在50mA/g电流密度下循环的第2次、第50次放电容量分别为824.3mAh/g和753.7mAh/g;在倍率性能测试中,当电流密度回到50mA/g时,可逆放电容量为1060.4mAh/g,高于起始的1048.2mAh/g。     

氧化镍三维纳米电极的制备及其超级电容性能研究

以阳极氧化法制备的TiO2纳米管阵列为基底,利用水热法在上面成功制备出NiO三维纳米电极。通过晶体粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)分析了其物相组成、表面形貌及元素价态,同时也分析了NiO直接在TiO2纳米管阵列上三维生长的过程。超级电容性能结果表明:NiO三维纳米电极在充放电电流密度在2.5A/g下,比电容为918F/g的容量,循环2000圈之后容量保持在93%,是较为理想的超级电容器用清洁储能材料。TiO2纳米管阵列显著提高了NiO与基底接触的牢固程度,克服了粉末材料制备电极的繁琐过程,较大地提高了电极材料的循环性能。     

纳米氧化镍的制备及超级电容性能研究

以NiSO4·6H2O和NaOH为原料,采用常温合成-水热改性-中温焙烧工艺制备了分散性好、平均粒径约为40nm的规则六角片状形貌的氧化镍电极材料.利用循环伏安和恒流充放电对氧化镍制备的电极的电容性能进行了研究,结果表明,NiO电极在KOH电解液中具有良好的超电容特性和循环寿命,在充放电电流为20mA时,NiO电极的比容量达到252F/g.     

二次水热法制备Co_3O_4@MnO_2复合材料及其电化学性能研究

在泡沫镍基底上,以氯化钴(CoCl_2·6H_2O,分析纯)和尿素为原料,利用二次水热法制备了Co_3O_4@MnO_2复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)分别对样品的结构和形貌进行表征,并使用循环伏安法(CV)、恒流充放电测试(GCD)和交流阻抗测试(EIS)研究了样品的电化学性能。实验结果表明,随着水热温度的增加,复合材料结构由纳米片状向纳米团状转变;充放电测试中,将不同水热温度下制备的Co_3O_4@MnO_2复合材料的电容量进行对比,水热温度160℃,电流密度为0.3A g-1反应条件下制备的电极材料比电容为2747.3 F g-1,比电容最大,电化学性能优异。     

Co_3O_4纳米粒子的表面接枝改性研究

以含乙烯基的硅烷偶联剂(A-151)处理Co3O4纳米粒子,在Co3O4粒子表面引入乙烯基,然后以K2S2O8为引发剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,采用乳液聚合,在Co3O4粒子表面接枝甲基丙烯酸丁酯,研究了影响Co3O4纳米粒子表面接枝的有关因素,并优化工艺参数。采用红外光谱、X射线光电子能谱等手段对表面接枝进行了表征。结果表明,甲基丙烯酸丁酯已经被成功地接枝到纳米Co3O4粒子的表面。热流传感器的热流灵敏度测试结果表明,Co3O4粒子表面改性后,它与硅树脂的复合涂层提高了热流传感器的热流灵敏度,相对于未处理的Co3O4粒子涂层,传感器灵敏度从0.052 mV.cm2/W提高到了0.065 mV.cm2/W。     

自燃法制备Na掺杂Ca_3Co_4O_9及其热电性能的研究

采用简单的自燃法, 以去离子水为溶剂, 柠檬酸为螯合剂, 硝酸盐为原料制备了金属钠掺杂的(Na_xCa_(1-x))_3Co_4O_9热电材料前驱粉.前驱粉经煅烧、球磨、冷压、烧结等工艺获得块体材料.通过X射线衍射, 扫描电镜观察等方法对样品的结构与形貌进行了分析表征.在573～1073K温度区间内, 测试了材料的电阻率和Seebeck系数.研究表明,试样(x=0.15)在973K时的电阻率可达ρ=5.899mΩ·cm,Seebeck系数S=185μV/K,热电转换功率因子值p=5.802×10~(-6)W/(m·K2).     

纳米MgAl_2O_4颗粒的制备

在干法室温常压状态下,利用滚压振动磨大批量制备尺度在50~80 nm的铝纳米颗粒。以研磨后的铝粉和商业镁粉为原料,Na_2CO_3、NaOH的不同配比为沉淀剂或NaHCO_3为沉淀剂,在超声波作用下发生水解反应、经干燥、焙烧后制备出具有纳米结构的MgAl_2O_4颗粒。采用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)对纳米MgAl_2O_4颗粒样品进行表征。结果表明,经500℃焙烧处理后,几乎全部转变成粒径为100 nm左右的MgAl_2O_4尖晶石超细粉末,并且颗粒分散性较好。比传统制备镁铝尖晶石粉末的温度低几百摄氏度。     

共沉淀法制备CoFe_2O_4纳米颗粒及其磁电性能表征

通过热力学计算确定Me-NaOH-NH_3·H_2O体系中钴离子和铁离子的最佳共沉淀pH值,然后采用化学共沉淀法制备了CoFe_2O_4的前驱体粉体,再经过热处理制得纯相CoFe_2O_4粉体,并用X射线衍射仪、扫描电镜、振动样品磁强计和精密阻抗分析仪对其进行表征。结果表明,在pH值=11.4的的共沉淀条件下制备得到前驱体粉体,经400℃煅烧就已经开始形成CoFe_2O_4粉体,温度继续升高生成纯相粉体;并且样品的饱和磁化强度Ms、剩磁Mr及矫顽力Hc随温度升高先增大后减小,在500℃(接近居里温度点)附近达到最大值分别为Ms=14.40A·m~2/kg,Mr=3.15A·m~2/kg,Hc=3.22kA/m,与以往研究报道不同。