线状α-MnO_2的水热制备及其电容性能

通过水热合成法,高锰酸钾和尿素反应制备了MnO2。利用XRD和SEM研究了产物的结构和形貌,结果表明,产物为线状α-MnO2。采用循环伏安法测试了其电容性能。在1 mol/L的Na2SO4水溶液中,当扫描速度为5 mV/s时(-0.2~0.8 V),其比电容为114 F/g;在扫描速度为5 mV/s的条件下,500次循环后的比电容为137 F/g。这表明制备产物具有良好的电容特性。     

δ/α-MnO_2的水热制备及其电容性质

以KMnO_4和Cr(NO)_3经氧化还原反应所得α-MnO_2为前驱物,在KMnO_4溶液中于160℃水热条件下反应24 h,制得了δ/α-MnO_2。应用X-射线衍射、扫描电镜和透射电镜等技术对制备产物进行了结构和形貌表征。同时,在1.0 mol/L Na_2SO_4水溶液中研究了δ/α-MnO_2材料的电容性质。结果显示,当扫描速度为5 m V/s时,其比电容为154 F/g。     

δ/α-MnO_2的水热制备及其电容性质

以KMnO_4和Cr(NO)_3经氧化还原反应所得α-MnO_2为前驱物,在KMnO_4溶液中于160℃水热条件下反应24 h,制得了δ/α-MnO_2。应用X-射线衍射、扫描电镜和透射电镜等技术对制备产物进行了结构和形貌表征。同时,在1.0 mol/L Na_2SO_4水溶液中研究了δ/α-MnO_2材料的电容性质。结果显示,当扫描速度为5 m V/s时,其比电容为154 F/g。     

α-MnO_2纳米针的电容性能

通过简单的水热法合成了α-MnO2纳米针,将其用作超级电容器电极材料,通过循环伏安和恒电流充放电测试手段对α-MnO2纳米针电极进行分析。结果表明,以1mol·L-1 Na2SO4为电解液,电极在-0.6~0.6V的电压范围内具有良好的法拉第电容特性;在电流密度为0.01A·g-1时,电极的比电容最高达56.7F·g-1,且500次循环后,比电容保持率为82%,表明其具有良好的循环性能。     

熔盐法制备λ-MnO_2及其超级电容性能

在600℃的m(NaC l)∶m(L iC l)=1∶3的熔盐体系中,将KMnO4反应5 h制备了MnO2。X射线衍射分析其结构表明,所制样品为λ-MnO2;扫描电镜对其形貌研究表明,样品为微米级片状结构。按m(MnO2)∶m(石墨)∶m(乙炔黑)∶m(羧甲基纤维素)∶m(聚四氟乙烯)=75∶10∶10∶3∶2制备电极材料,在电解液为c〔(NH4)2SO4〕=2mol/L的三电极体系中,通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电对其超级电容性能进行了考察。不同扫速循环伏安曲线表明,该材料具有典型的超级电容特性;交流阻抗测试结果表明,溶液电阻RL为0.69Ω,电极电阻RE为2.5Ω;用恒流充放电测得在1 mA恒流充放电条件下,放电比容量可达306.92 F.g-1。经5 mA恒电流循环100次,充放电效率接近100%。     

α-MnO_2和δ-MnO_2催化剂的合成及其在尿素废水处理中的应用研究

采用水热法分别在酸性和碱性条件下合成了α-MnO_2和δ-MnO_2催化剂,利用XRD、N2-BET、Raman、H2-TPR对合成样品进行表征。将合成的α-MnO_2和δ-MnO_2催化剂用于催化废水中尿素水解,在不同水解温度、水解时间和催化剂质量浓度下比较了2种催化剂的催化活性。结果表明,δ-MnO_2催化剂具有较高的催化活性。以δ-MnO_2为催化剂,得到了尿素水解的最佳工艺条件:水解温度为165℃,水解时间为60 min,催化剂质量浓度为50 g/L。在最佳水解工艺条件下,尿素的降解率可达99.9%以上,此时水解液中剩余尿素的质量浓度仅为7.2 mg/L,达到了10 mg/L以下的排放标准。     

石墨烯/δ-MnO_2复合材料的制备及其超级电容器性能

采用螯合法制备了RGO/δ-MnO_2复合材料,并用X射线粉末衍射(XRD)、低压氮气吸附脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDS)、热重(TGA)对其结构和物相进行表征。采用循环伏安测试(CV)、恒电流充放电(GCD)以及循环测试对所制材料电化学储能进行测试。结果表明RGO/δ-MnO_2复合材料比纯石墨烯和纯δ-MnO_2具有更优异的电化学性能。当电流密度为1 A·g-1时,RGO/δ-MnO_2复合材料的比电容可达322.6 F·g-1,比纯δ-MnO_2电极材料高234.2 F·g-1,比纯石墨烯高212.1F·g-1。当电流密度放大10倍后,RGO/δ-MnO_2复合材料的比电容保留率为79.1%。在1000次恒流充放电测试后,比电容为252 F·g-1(99.6%),说明该方法制备的RGO/δ-MnO_2复合材料是一种有应用前景的超级电容器电极材料。     

花状与颗粒状NiMn2O4纳米材料的制备及其超级电容性能

分别以尿素和氨水为沉淀剂,采用热溶剂法制备了多孔的花状NiMn₂O₄和颗粒状NiMn₂O₄纳米电极材料,采用 X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和N₂ 吸附-脱附等手段对NiMn₂O₄材料的物相、形貌结构和孔径分布进行了表征,并通过循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等方法测试了所制备材料的电化学性能。研究了沉淀剂对NiMn₂O₄材料形貌、微观结构及电化学性能的影响。结果表明：以尿素为沉淀剂的NiMn₂O₄是由纳米片组成的花状结构,纳米片厚度为50～60nm,比表面积为104m²/g。在 1A/g 电流密度下比电容为1614F/g,在5A/g电流密度下,尿素为沉淀剂的花状NiMn₂O₄材料经1000次恒电流充放电后其比电容可达初始值的89%。以氨水为沉淀剂的多孔NiMn₂O₄为直径约30nm的纳米颗粒结构,颗粒间团聚严重,比表面积为91m²/g。在1A/g电流密度下比电容为1147F/g,在5A/g电流密度下,氨水为沉淀剂的颗粒状NiMn₂O₄材料经1000次恒电流充放电后其比电容可达初始值的80%。尿素为沉淀剂的花状NiMn₂O₄具有优越的超级电容性能。     

电沉积制备δ-MnO_2及其对亚甲基蓝脱色研究

以菱锰矿中提取的Mn SO4和K2SO4为原料,用电沉积法制备出高活性δ-Mn O2,采用X射线衍射(XRD)等技术对其结构性质进行表征,并探究了δ-Mn O2对亚甲基蓝(MB)的脱色性能。结果表明,在较高K+含量和较高电压条件下利于δ-Mn O2的生长;所得产物有较大的比表面积,呈片状,且表面有大量的活性-OH;δ-Mn O2对MB对MB的脱色率在30 min内达到了95%,重复利用样品,发现该样品的活性逐渐降低;增加样品投加量时,脱色率迅速增加,反之,脱色效率逐渐降低;在MB发生氧化脱色反应中,Mn3+为主要的电子获得者,Mn3+被还原为Mn2+,锰氧层间的负电荷随之减少,而作为层间电荷补偿的K+从层间脱落,导致δ-Mn O2结构发生变化。     

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。     

花状硫化铜的制备及其光催化性能研究

采用氯化铜和硫脲为原料,1,2-丙二醇为溶剂,通过溶剂热法在170℃反应5 h制备了具有紫外/可见光催化活性的花状硫化铜。采用XRD、SEM、FTIR、TG以及UV-Vis等手段对产品进行了表征,结果表明,制备的产品是六角相的CuS,在紫外/可见光区有强烈的吸收,禁带宽度Eg=1.45 e V,比表面积15.8 m~2/g。并以氙灯和汞灯为光源,亚甲基蓝为目标降解物评价了CuS微球的光催化活性。光催化结果表明,在汞灯下光照15,30 min,亚甲基蓝的降解率为69.46%,98.26%;在氙灯下光照15,30 min亚甲基蓝的降解率为89.27%,100%。此外,还分析了硫化铜微米球超结构形成机理。     

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～...     

花状微球结构MoS2的制备及其光催化性能研究

采用简单的水热溶剂法,以钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)为钼源,硫脲(CS(NH2)2)为硫源,通过调控反应温度、反应时间等合成工艺参数,成功制备了花状微球结构的二硫化钼(MoS2)粉末.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等对MoS2粉末的结构和形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为220℃,反应时间为24 h,反应环境pH=1时,可制备出花状微球结构的MoS2粉末.通过分析MoS2粉末对罗丹明B的光催化降解率研究其光催化性能,对罗丹明B的降解率达到93.83％,是一种理想的光催化材料.     

α-MnO_2纳米针的合成及其对刚果红的吸附性能

采用水热法合成了α-MnO2纳米材料,用于废水处理,研究了其对刚果红染料的吸附性能。结果显示,α-MnO2纳米材料具有均匀的针状形貌,对于刚果红具有非常优异的吸附性能,最大吸附量可达154.08 mg/g,是一种优良的吸附剂,在废水的处理上具有巨大的应用潜能。     

BiVO_4-MnO_2光催化剂的制备及性能

采用一步水热法制备了BiVO_4-MnO_2复合材料,通过XRD、FTIR、SEM、EDS、XPS、PL和UV-Vis DRS对其结构进行了表征,并以罗丹明B溶液作为目标降解物考察了其光催化活性。结果表明:BiVO_4复合MnO_2构成了较大的孔径和比表面积,有利于分子尺寸为1.59 nm×1.18 nm×0.56 nm的罗丹明B分子扩散和吸附;BiVO_4与MnO_2二者之间产生了电子耦合作用,减弱了BiVO_4的荧光强度,表明复合MnO_2能有效地抑制光生电子和空穴的复合,提高量子的利用效率,使得复合材料较单独的BiVO_4或MnO_2对罗丹明B(Rh B)有较好的光催化降解效果。当m(MnO_2)∶m(BiVO4)=10∶100时,光照3 h对10 mg/L的Rh B(100 mL)的降解率达到97.8%。     

花状碳酸锰的制备及其电化学性能表征

以MnSO4为锰源、柠檬酸钠为形貌调节剂,水热法制备花状碳酸锰,探究柠檬酸钠掺入量对形貌的影响,X射线衍射(XRD)和电子显微镜(SEM)表征材料的组成和形貌,恒电流充放电表征材料的电化学性能。电化学实验表明:水热温度180℃,反应时间24 h,柠檬酸钠掺入量4. 0 mmol,可获得形貌与电化学性能较好的花状碳酸锰。电压范围0. 01～2. 5 V、电流密度100 m A·g~(-1),容量保持率为33. 6%。     

低温熔盐法制备MnO2及其电容性能研究

采用低温熔盐法在150 ℃的KCl-AlCl3体系中制备了MnO2,并对其结构和形貌进行表征,XRD结果表明所制样品主相为α-MnO2,SEM结果表明样品为微米级片状结构.以所制备的MnO2作为电极活性物质,在2 mol/L的(NH4)2SO4电解液中对其电化学性质进行测试和研究.循环伏安结果表明该材料具有良好的电容性能,用恒流充放电测得在1 mA条件下,放电比电容可达290.72 F·g-1.经5 mA恒电流循环100次后电极性能趋于稳定,充放电效率接近100%,表现出优异的循环性能.     

花状ZnO的制备及其乙醇气敏性能研究

采用回流法合成了花状氧化锌,利用X射线衍射和透射电子显微镜对产物的物相和形貌进行了表征。采用静态配气法测试了氧化锌气敏元件的气敏性能。结果表明,氧化锌为六方纤锌矿结构,由纳米棒自组装而成花状。元件在300℃时对300×10~(-6)的乙醇的灵敏度为40.5,响应时间和恢复时间分别为20s和7s。     

花状钨酸铋纳米粉体的制备及其光催化性能研究

文章以Na2WO4·2H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料,采用简单水热合成法制备了具有三维花瓣状结构的Bi2WO6光催化剂,并利用SEM和XRD等方法对光催化剂的形貌和结构进行了表征。考察了反应时间、Bi2WO6加入量、染料罗丹明B的初始浓度和光强对罗丹明B光催化降解效果的影响。实验结果表明,160℃下24 h水热合成的Bi2WO6光催化剂,以氙灯(不加滤光片)为光源,在500 W下光照60 min,对浓度为4.79 mg/L的罗丹明B溶液的去除率最高可达94.6%。由此可见水热合成的花瓣状Bi2WO6具有较高的光催化活性,在光催化降解染料废水方面具有潜在的应用价值。     

花状CuS微米球的制备及其光催化性能研究

以CuCl_2·2H_2O、硫脲为原料,1,2-丙二醇与水(体积比为2∶1)为溶剂,通过溶剂热法成功制备了形貌新颖、高比表面积、禁带宽度低且具有可见光催化活性的花状CuS微米球。采用XRD、SEM、TG、FT-IR及UV-Vis等手段对其进行表征;同时以亚甲基蓝为目标降解物评价了合成材料在氙灯和汞灯为照射光源时的光催化活性。结果表明,花状CuS微米球在无H_2O_2辅助下氙灯照射45 min时,亚甲基蓝的降解率可高达99.37%。此外,还分析了花状CuS微米球的生长机理。