不同形貌二氧化锰的制备及其电化学性能研究

采用水热法,在不同的水热反应温度和反应时间条件下制备了两种晶型和形貌的二氧化锰,并将之用于超级电容器电极材料。借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及比表面分析仪等测试手段对二氧化锰材料进行物理结构表征。结果表明:100℃水热反应12 h的产品为纳米片状的δ-MnO_2,其BET比表面积为23.2 m2/g;200℃水热反应36 h的产品为纳米线状的α-MnO_2,其BET比表面积为14.6 m2/g。通过循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗研究了二氧化锰材料的电化学行为。结果表明:δ-MnO_2纳米片的循环伏安曲线比α-MnO_2纳米线电极更接近于矩形;在0.5 A/g电流密度下,δ-MnO_2纳米片的比电容高达283.5 F/g,而α-MnO_2纳米线只有227.5 F/g。     

MnO2@PEDOT纳米线/纳米管的制备和电化学性能研究

利用水热合成法制备了直径为50～80 nm、长度为2～3 pm的α-MnO2纳米线;在a-MnO2纳米线表面接枝聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa);以MnO2-g-PSSNa为模板,利用原位氧化聚合在MnO2纳米线表面沉积聚(3,4-二氧乙烯基)噻吩(PEDOT).MnO2-g-PSSNa与EDOT的质量比对MnO2@PED...     

纳米β-MnO_2空心球的可控制备及其催化性能研究

以过硫酸铵和硫酸锰为原料,采用水热法制备出不同晶型和形貌的MnO2,并采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和综合热分析仪等仪器对其进行表征。结果表明,采用合适的水热反应温度和时间可制备具有核壳结构的MnO2空心球,并发现该空心球主要由β-MnO2纳米棒构成。此外还探究了该纳米β-MnO2空心球在催化过氧化氢降解亚甲基蓝过程中的催化性能。     

α-MnO_2纳米线吸附染料废水的动力学研究

通过水热一步合成了α-MnO2纳米线,采用静态吸附法研究吸附剂的用量、吸附时间对α-MnO2吸附刚果红的影响,且随吸附剂含量的增大,平衡吸附量减小,到达平衡的时间短。     

α-MnO2纳米线的合成及对刚果红的吸附热力学、平衡研究

通过水热一步合成了α-MnO2纳米线,采用静态吸附法系统研究了α-MnO2对刚果红的吸附平衡曲线及热力学,并且计算出了有关的参数.结果表明,刚果红在α-MnO2上的吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量达到了173.61 mg/g.热力学参数表明,刚果红在α-MnO2上的吸附是一个吸热的、自发的过程.     

水热法一步合成β—MnO2纳米线束

以商业γ—MnO2粉末作为反应前驱物,水热法一步合成了由β-MnO2组装而成的纳米线束。所制备的样品用X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、电子衍射（ED）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）等测试手段进行了表征。结果表明,所制备样品为纯相四方晶型的单晶β-MnO2纳米线束,直径约20—30nm,长达数微米到数十微米。对β-MnO2纳米线束的形成机理进行了探讨,认为由商业γ—MnO2粉末水热合成β-MnO2纳米线束的过程,是一典型的固体-溶液-固体转变过程,其中包含了Ostwald熟化过程。     

氧化钨纳米线的制备及表征和一氧化碳的气敏性能(英文)

采用简单水热法制备了六方相氧化钨纳米线,并采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子分光仪和Brtmaucr-Emmctt-Teller法等分析手段和方法表征纳米线的各项性能.研究了水热反应时间对水热反应产物结构、形貌和比表面积的影响.将该纳米线用丝网印刷法制备成敏感膜,经350℃烧结1h后,测试了其在200~350℃的温度范围内对低浓度[(1~100)×10-6]CO气体的气敏性能,结果表明:敏感膜具有良好的响应恢复特性和较高的稳定性及重复性,在350℃时,其灵敏度高达4.8;对同种浓度的CO气体,经多次重复测试后其电阻值仍能升高或降低到同一水平;随测试温度的升高,该纳米线敏感膜的灵敏度基本上呈线性增加的趋势.     

α-MnO_2纳米线的合成及对刚果红的吸附热力学、平衡研究

通过水热一步合成了α-MnO2纳米线,采用静态吸附法系统研究了α-MnO2对刚果红的吸附平衡曲线及热力学,并且计算出了有关的参数。结果表明,刚果红在α-MnO2上的吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量达到了173.61 mg/g。热力学参数表明,刚果红在α-MnO2上的吸附是一个吸热的、自发的过程。     

水热法制备钒酸铋及其光催化性能研究

采用水热法制备了钒酸铋催化剂，以罗丹明B为目标降解物，对催化剂的光催化性能进行了测定。考察了水热反应pH、反应温度、反应时间对催化剂光催化性能的影响，实验得出制备钒酸铋催化剂的最佳水热反应条件：水热反应pH为7、反应温度为100℃、反应时间为8 h。在最佳水热反应条件下，投放5 mg的钒酸铋催化剂，对5 mL初始质量浓度为10 mg/L罗丹明B溶液的光催化降解率高达96.5%。最后利用X射线衍射（XRD）表征手法，对最佳水热反应条件下制备的钒酸铋催化剂的结构进行了表征，证明制得的钒酸铋催化剂纯度较高。     

钛酸锂纳米管的制备工艺研究

采用钛酸纳米管为原料,通过水热离子交换反应工艺制备钛酸锂纳米管,考察了水热反应温度、离子浓度以及热处理温度对纳米管结构形貌的影响。研究表明,反应中0.5mol·L-1的离子浓度以及120℃的反应温度可制得形貌较好的钛酸锂纳米管前驱体,而350℃既是最佳处理温度又是钛酸锂纳米管转变成纳米线棒的临界温度。     

制备条件对生成碱式硫酸镁晶须的影响

以硫酸镁、氯化镁、氢氧化钠为原料,水热反应制备碱式硫酸镁晶须,考察了制备条件对生成碱式硫酸镁晶须的影响,依据各个制备条件的影响,得出较佳合成条件.在该条件下对产物进行了SEM、XRD以及TG分析.结果表明:在合成晶须的实验中,硫酸镁浓度不宜过大,一般控制在0.7mol/L左右,硫酸镁与氢氧化镁的较佳配比为2∶1,反应生成晶须的最佳温度为160 ℃.晶须形成以后,延长水热反应时间对于晶须的长径比以及形貌等已无较大影响.     

不同晶型和形貌二氧化锰的可控合成及其催化性能

以Mn(NO3)2为锰源,(NH4)2S2O8为氧化剂,通过控制水热反应条件,可控合成了2种晶型和不同形貌的MnO2。运用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和程序升温还原等方法对制备的氧化锰进行了表征,并以二甲醚的催化燃烧为探针反应考察了2种晶型二氧化锰的催化活性。研究结果表明,反应物浓度和水热温度主要影响MnO2的形貌。在硝酸锰浓度达到0.2 mol/L时,α-MnO2形貌由棒状转变成海胆状;在(NH4)2S2O8浓度超过0.1 mol/L时,有助于形成均一的海胆。硫酸主要影响MnO2的晶型,当在反应体系中加入1mL浓硫酸（硫酸浓度达到0.61 mol/L）时,会使MnO2从γ相向α相转变。相比于α-MnO2,海胆状γ-MnO2在二甲醚燃烧反应中表现出更优异的催化性能(T10为145℃、T90为236℃)。     

水溶液法制备氧化镁晶须的工艺研究

为了促进氧化镁晶须的规模化生产与工业应用,采用前驱物煅烧法制备了氧化镁晶须.首先以硫酸镁和氨水为原料合成了前驱体碱式硫酸镁晶须,接着将碱式硫酸镁焙烧成氧化镁晶须.探讨了各个工艺条件对产物的影响,探索出最佳的工艺条件为:硫酸镁溶液的浓度为2mol·L-1,水热反应温度160℃,水热反应时间20h.在此条件下制得了前驱物碱...     

水热法制备TiO2纳米粉体及光催化活性的研究

以硫酸氧钛为原料,采用水热法制备锐钛矿相TiO2纳米粉体,研究了水热反应时间和温度对产物晶型结构的影响,同时通过甲醛废水模型体系考察了TiO2纳米粉体的光催化活性.结果表明,采用水热法,不需经过后续热处理就能制备结晶良好,颗粒尺寸为5～10 nm的锐钛矿相纳米TiO2粉体;水热反应温度为140 ℃,反应2 h制备的TiO2纳米粉体在降解甲醛废水实验中,表现出比P25更高的光催化活性.     

不同质量比PANI∕α-MnO2超级电容器材料的制备及表征

在酸性条件下采用液相共沉淀法合成球状和海胆状的α-MnO2,并以α-MnO2为氧化剂,H2SO4溶液为介质,引发苯胺聚合制备得到不同质量比的聚苯胺(PANI)/α-MnO2复合物。采用XRD、FTIR、SEM等法对材料的形貌和物相进行表征,同时采用循环伏安、计时电位法考察了PANI/α-MnO2复合物在1 mol/L Na2SO4水系电解液中的电化学性能。结果表明,起始原料m(苯胺)∶m(α-MnO2)=1∶3制备的PANI/α-MnO2复合物,在制备电极过程中其质量未到α-MnO2质量一半的条件下,PANI/α-MnO2复合物的比电容达到64.58 F/g,是所合成的α-MnO2比电容(43.49 F/g)的1.48倍,且经过600次循环,其比电容保持率在85%以上,而α-MnO2只有57%的比电容保持率。     

不同质量比PANI/α-MnO_2超级电容器材料的制备及表征

在酸性条件下采用液相共沉淀法合成球状和海胆状的α-MnO2,并以α-MnO2为氧化剂,H2SO4溶液为介质,引发苯胺聚合制备得到不同质量比的聚苯胺(PANI)/α-MnO2复合物。采用XRD、FTIR、SEM等法对材料的形貌和物相进行表征,同时采用循环伏安、计时电位法考察了PANI/α-MnO2复合物在1 mol/L Na2SO4水系电解液中的电化学性能。结果表明,起始原料m(苯胺)∶m(α-MnO2)=1∶3制备的PANI/α-MnO2复合物,在制备电极过程中其质量未到α-MnO2质量一半的条件下,PANI/α-MnO2复合物的比电容达到64.58 F/g,是所合成的α-MnO2比电容(43.49 F/g)的1.48倍,且经过600次循环,其比电容保持率在85%以上,而α-MnO2只有57%的比电容保持率。     

半焦-ZnO的制备及其吸附/催化脱除汽油中硫的研究

采用了水热法制备了半焦-ZnO复合催化剂,并通过XRD、SEM以及UV-Vis等测试方法对其进行了表征。以噻吩的正辛烷溶液配制成的模拟汽油为研究对象,考察了半焦的负载量、水热反应温度、水热反应时间及催化剂的加入量对模拟汽油脱硫效果的影响。结果表明,半焦-ZnO复合催化剂的吸收边界发生了红移,提高了对可见光的利用率。在水热反应温度为180℃,水热反应时间为20 h,半焦的负载量为20%的条件下,制备的半焦-ZnO脱硫性能最佳,在10 mL的模拟汽油中加入0.075 g的半焦-ZnO,400 W金卤灯光照3 h,乙腈为萃取剂,按剂油比为0.5∶1(体积比)萃取,可使原始硫含量232.685 mg/L降到8.865 mg/L,脱硫率可达96.19%。     

不同晶型二氧化锰的可控制备条件研究

实验以MnSO_4·H_2O-KMnO_4为体系,通过水热结晶制备多晶型的二氧化锰,考察了前驱物比、反应温度、pH、时间以及掺杂阳离子对二氧化锰晶型的影响。最终,实验分别确定了制备α-MnO_2、β-MnO_2、δ-MnO_2的方案:1)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=1∶1,水热反应温度为100℃,反应时间为5 h,pH为中性;2)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=3∶2,水热反应温度为180℃,反应时间为5 h,pH为中性;3)n(MnSO_4·H_2O)∶n(KMnO_4)=3∶8,水热反应温度为100℃,反应时间为3 h,pH为中性。研究表明,前驱物比和反应温度是影响二氧化锰晶型的关键因素,反应时间和pH主要影响结晶完整度,阳离子(K~+、NH_4~+)的存在有利于α-MnO_2的结晶。     

花状SnO_2纳米粉体的制备与气敏性能

由于纳米颗粒形貌对其气敏性具有重要的影响,本文采用水热法制备了SnO_2纳米粉体,考察了溶液pH值、水热反应温度、时间以及表面活性剂对SnO_2粉体晶相结构及形貌的影响,通过XRD和SEM对其物相结构及微观形貌进行分析。结果表明:当溶液pH值为4,水热反应温度为220℃、时间为12 h时最佳,制备的金红石型SnO_2纳米颗粒呈现花状生长,由平均直径为40 nm,长度约为100nm的纳米棒组成,而添加表面活性剂则可以改变SnO_2纳米棒聚集生长的形貌。花状SnO_2颗粒制备的气敏元件在300℃下对70μL·L-1的乙醇气体的灵敏度为6.5,响应-恢复时间为2s和20s。     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。