Mn掺杂ZnCo2O4纳米片阵列的制备及电化学性能研究

通过水热合成再煅烧的方法在泡沫镍表面生长出了Mn掺杂的ZnCo2O4纳米片阵列。利用XRD、SEM、EDS-面扫描、XPS对样品的结构/形貌和掺入的Mn元素的分布情况进行了表征。然后,再进一步对样品进行了循环伏安曲线、恒电流充放电和循环稳定性的测试。结果表明,样品在电流密度为3 mA/cm2时,比电容达到了2 134.1 F/g;在电流密度为10 mA/cm2时,循环1 000圈,电容保持率为98.59%。因此,合成的样品比电容较高且循环稳定,是一种较为理想的超级电容器的电极材料。     

硬脂酸凝胶法制备纳米尖晶石NiFe2O4

采用硬脂酸凝胶法制备NiFe2O4纳米晶,用TG—DTA、XRD和TEM对产物进行表征,并与用共沉淀法制得的NiFe2O4粒子进行比较。结果表明,用硬脂酸凝胶法制备NiFe2O4粒子粒度分布均匀,粒径小,无硬团聚现象。     

Co3O4电极材料的制备及其电容性能研究

采用水热法,通过控制反应时间制备出不同形貌和尺寸的Co_3O_4材料。利用XRD和SEM对其结构和形貌进行表征,采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等方法测试了其电化学性能。结果表明,随着反应时间的延长, Co_3O_4材料的晶粒尺寸增大,形貌由不规则颗粒状变为正立方体,其比电容不断降低。在电流密度为0.2 A·g~(-1)时,反应5 h、 10 h和15 h所制备的Co_3O_4材料的比电容值分别为153.3 F·g~(-1)、 99.3F·g~(-1)和51.1 F·g~(-1)。当电流密度从0.2 A·g~(-1)增大到1.8 A·g~(-1)时,反应5 h、 10 h和15 h所制备的Co_3O_4材料的比电容值分别为96.3 F·g~(-1)、 91.3 F·g~(-1)和27.1 F·g~(-1),其比电容保持率分别为62.8%、 91.9%和53.0%。水热反应5 h所制备的Co_3O_4材料具有最好的比电容。     

ZnCo2O4纳米线的制备及其电容性能研究

ZnCo_2O_4(ZCO)由于其良好的电化学活性而被备受关注。采用水热法和热退火两步法成功地在镍泡沫上制备了ZnCo_2O_4纳米线。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)对ZnCo2O4的形貌和结构进行了表征。这种独特的一维结构可以为电子和离子提供有效的传输途径。在三电极系统下,通过循环伏安测试和恒电流充放电测试表明,在120℃水热条件下所制得的ZCO-120的电容性能最佳,在0.5 A/g的电流密度下,其比电容达到511.3 F/g。在10.0 A/g的电流密度下经1 000次循环充放电后,其比电容仍然保持95.8%,表明其具有较好的循环稳定性。同时,将ZCO-120作为正极,活性炭作为负极组装成不对称超级电容器,其电势窗可达到1.6 V,在功率密度为400 W/kg时,能量密度可达14.4 Wh/kg。证明了ZnCo_2O_4可以作为先进的超级电容器材料。     

NiFe2O4催化剂的制备及稠油降黏性能的研究

稠油黏度高、流动性差和开采成本高是各大油田面临的问题之一.采用水热法制备了NiFe2 O4纳米催化剂,通过XRD和黏温流变仪进行了表征.结果表明,在热裂解分解反应中加入NiFe2 O4后,重油的黏度降黏率达到80％以上.     

多孔球状Mn3O4的制备及电容特性研究

通过精确控制葡萄糖的摩尔反应比,采用水热结合低温烧结法制备了多孔球状黑锰矿结构Mn3O4.当高锰酸钾与葡萄糖比例为1∶3(MNO-3)时,具有最优性能.SEM结果显示最优样品具有多孔球状结构,粒径大小均匀,约为1 ～4 μm.运用恒流充放电、交流阻抗、循环伏安等电化学测试方法研究其电容特性和电化学性能.结果 表明:在6 mol·L-1KOH电解质溶液中,电流密度为1A·g-1的条件下MNO-3样品具有最高比容量321.7 F·g-1,循环400圈后,其比容量保持率为97.15％.     

基于GO模板法制备金属氧化物超薄纳米片及其超电容性能的研究

采用GO模板法制备ZnO、NiO、Co_3O_4超薄纳米片,选用三维多孔泡沫镍作(NF)为导电基材,并通过一步水热法制备出ZnO/NF、NiO/NF、Co_3O_4/NF复合电极材料,探究三种纳米片材料对复合材料的结构和电化学性能的影响,Co_3O_4/NF复合电极材料,因其具备高度开放的多孔结构,增加了与电解液的接触面积,为氧化还原反应提供了有利的条件,在电流密度为3 A·g~(-1)时,质量比电容高达2633 F·g~(-1),因此,Co_3O_4/NF复合电极材料的电容性能最好。     

以糯米制备C/NiFe2O4复合材料及其吸附酸性品红性能的研究

采用溶胶凝胶法以糯米为碳源制备了C/NiFe2O4复合材料。研究了材料结构、微观形貌及吸附酸性品红的性质。发现在450℃,6h条件下合成的C/NiFe2O4为20nm左右的纳米颗粒,分散均匀,结晶较好。测量了复合物对酸性品红的吸附性质,表明在pH=5时其去除率最大,10分钟的去除率可达88%。通过对比发现复合材料与的吸附性能要优于单质的碳和NiFe2O4,说明复合材料能够有效提高去除率。     

Co3O4纳米簇阵列的制备及其电容特性

采用水热法以不同的填装度分别在泡沫镍和碳纤维基底上制备出了不同形貌的Co_3O_4。运用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜对产物的结构和形貌进行表征。结果表明,在水热反应体系中,通过改变装填度大小,可以制备出相同物相、不同形貌的产物。通过循环伏安法、恒流充放电和交流阻抗法对泡沫镍基底Co_3O_4电极材料的电化学特性进行表征。结果表明,在填装度为70%时制备出的Co_3O_4均匀纳米簇阵列,表现出更好的电容特性。在2 mol/L的KOH电解液中,1 A/g的电流密度下,其比电容为961 F/g;当电流密度增至20 A/g时,比电容保持率为76%。     

复合固体超强酸S2O2-8/NiFe2O4的制备及催化性能的研究

采用共沉淀法和浸渍法制备了S2O2-8/NiFe2O4复合固体超强酸催化剂,并以乙酸和乙醇为原料合成了乙酸乙酯,考察了Fe∶Ni的原子配比,焙烧温度,焙烧时间,浸渍液浓度等对催化剂催化性能的影响.结果表明:当Fe∶Ni原子比为2∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为 5 h,浸渍液浓度为 0.5 mol/L时,催化活性最好, 酯化率可达83.50%,重复使用5次以上酯化率仍不低于80.0%.该工艺产率高,腐蚀性及污染性小,催化剂可回收、活化、重复使用.     

复合固体超强酸S2O8^2-／NiFe2O4的制备及催化性能的研究

采用共沉淀法和浸渍法制备了S2O8^2-／NiFe2O4复合固体超强酸催化剂，并以乙酸和乙醇为原料合成了乙酸乙酯，考察了Fe：Ni的原子配比，焙烧温度，焙烧时间，浸渍液浓度等对催化剂催化性能的影响。结果表明：当Fe：M原子比为2：1，焙烧温度为500℃，焙烧时间为5h，浸渍液浓度为0．5mol／L时，催化活性最好，酯化率可达83．50％，重复使用5次以上酯化率仍不低于80．0％。该工艺产率高，腐蚀性及污染性小，催化剂可回收、活化、重复使用。     

纳米LiMn2O4制备及电化学性能研究

以高能球磨后的MnO2为前躯体,用水热法成功合成了平均粒径为60nm的LiMn2O4纳米微粒。实验结果表明,所合成的纳LiMn2O4在0．2℃倍率放电条件下,首次放电比容量为122mAh／g,样品在经过20次循环后容量下降约为5％左右,表现出较好的电化学性能。     

TiO2/SiO2/NiFe2O4磁性纳米材料的制备、表征及光催化性能

采用均匀沉淀法在表面包覆了SiO2的磁基体NiFe2O4上负载TiO2,从而制备出一种新型磁性纳米光催化材料TiO_2/SiO_2/NiFe_2O_4,并通过改变pH值、水浴时间、水浴温度、煅烧温度及Ti/Ni摩尔比n(Ti):n(Ni)等得到材料的最佳制备条件。用XRD、TEM分析了复合材料的形态结构及包覆情况,结果显示TiO2均匀地包覆在SiO2/NiFe2O4表面,复合材料粒径范围为50～70nm;UV-vis吸收曲线表明,复合材料对光的吸收带出现红移。VSM测试表明复合材料具有良好的磁性,易于通过磁场进行回收。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价了复合材料的光催化性能,该材料对甲基橙的脱色率达98.6%。     

MnFe2O4/graphene的制备及其超级电容性能

采用水热法制备了MnFe₂O₄/石墨烯(MFO/graphene)复合材料。利用XRD、SEM、EDS、循环伏安、计时电位等手段对MFO/graphene的物理与化学性能进行了表征。结果表明：产物为直径约100 nm的MFO颗粒均匀分布于graphene的片层上;MFO/graphene复合材料在3M KOH溶液中表现较好的超级电容特性。由于graphene的引入,提高了MFO材料导电性,进而改善了复合材料的电化学性能,MFO/graphene电极材料在1 A·g^-1的电流密度下展现出600 F·g^-1的比容量,与MFO相比,比电容提高了近47.1%。     

铝电解用NiFe2O4-Cu金属陶瓷阳极的初步研究

采用粉末冶金技术制备了NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极,并对其导电性能和腐蚀行为进行了初步研究.研究发现,金属Cu与NiFe2O4陶瓷润湿性差,难以实现致密化,在升温过程中,过低的表观密度能导致金属铜氧化,降低导电性能.在电解过程中,金属铜的耐蚀性好,但存在聚结现象,可能会导致电流分布不均匀,同时陶瓷基体发生非协同溶解.     

纳米Co3O4-碳纳米管复合电极的超级电容性能研究

采用湿法制备纳米Co_2O_4,并与碳纳米管掺杂,制备出纳米CO_3O_4-碳纳米管复合电极。纳米Co_3O_4与碳纳米管质量比为90：5。制备的复合电极表现出了良好的超级电容性能,复合电极单电极比电容达233．32F·g~(-1),与纯Co_3O_4电极相比,单电极比电容容提高20%。     

ZnxCo1-xFe2O4纳米球的水热法制备及光催化与电化学性能研究

以醋酸钠为沉淀剂,乙二醇为溶剂和还原剂,氯化铁、氯化钴、硝酸锌为原料,通过一步水热法成功制备了ZnxCo1-xFe2O4纳米球.结果 表明,ZnxCo1-xFe2O4纳米球直径为80 nm左右,分散性良好.以亚甲基蓝为目标降解物研究了纳米球的光催化性能,研究发现,在紫外光照射下,ZnxCo1-xFe2O4纳米球具有优异...     

水热法制备花状NiCo2O4及其电化学性能研究

以氯化镍、氯化钴为原料,采用水热法和后续煅烧处理过程制备纳米片组装的3D类花状NiCo2O4.利用XRD、SEM等手段对合成的样品进行物相组成、形貌结构表征,并利用电化学工作站对其进行循环伏安、恒直流充放电和交流阻抗等性能测试.结果表明,制备出的3D花状结构NiCo2O4由多个纳米片组装而成,各单一纳米片的厚度为40～...     

NiCo2O4/炭黑@纳米炭纤维自支撑复合电极制备与电容性能研究北大核心

针对炭材料和金属氧化物单独作为电极材料存在的不足,以纳米炭纤维作为基底,通过水热法在纳米炭纤维上同时负载炭黑(CB)和钴酸镍(NiCo2O4)纳米线,进一步热处理制备了NiCo2O4/炭黑@纳米炭纤维自支撑复合电极。在复合电极材料中,纳米炭纤维网络提供了三维电子传导通道,钴酸镍提供了较高的比电容,炭黑显著地提高了NiCo2O4的导电性。通过调整沉积时间有效调节了活性物质的负载量,所得电极显示出优异的导电性(35.3 S·m^-1),在1 A·g^-1的电流密度下比电容达到846 F·g^-1,且具有优良的循环稳定性。优异的电容性能使NiCo2O4/炭黑@纳米炭纤维复合电极有望成为下一代超级电容器的电极材料。     

Co3O4纳米阵列的制备及应用

Co_3O_4纳米阵列因其特有的性质、丰富的3D结构、多样的形貌、独特的表面界面效应和良好的稳定性等在能量转换与存储、光电催化、气体传感等诸多领域中具有广泛的应用前景而得到广泛研究。对近年来有关Co_3O_4纳米阵列的制备方法、及其阵列材料在电催化分解水、能量存储与转换、电催化氧还原、光电催化二氧化碳还原、气体传感、一氧化碳氧化、非酶电催化葡萄糖、电磁吸收、疏水分离及有机物降解等研究领域的应用进行了综述。最后,对Co_3O_4纳米阵列发展过程中尚待解决的问题进行了总结,并对其未来的发展方向进行了展望。