Co3O4纳米线的模板合成及其电化学性能

以三甲基氯硅烷(TMCS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)进行外内表面修饰的SBA-15为模板,Co(NO3)2·6H2O为原料,成功地合成了Co3O4纳米线.采用透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附、X-射线衍射(XRD)等多种手段对修饰后的SBA-15和Co3O4纳米线进行表征.结果证明:内外表面修饰后的SBA...     

Ca3Co4O9的电子结构、化学键及热电性能

Ca3Co4O9是一类很有希望的新型氧化物热电材料,用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)计算了失配层钴酸盐Ca3Co4O9的电子结构和化学键,讨论了它们与热电性能之间的关系.结果表明,Ca3Co4O9属于窄带半导体,在费米能级附近Co 3d主要对导带贡献,O 2p主要对价带贡献.Ca2CoO3层中Co-O键表现出明显的各向异性特征,在c轴方向上化学键比ab-面方向上强.Ca连接了CoO2和Ca2CoO3层的相互作用,Ca与周围O原子的弱结合有可能导致材料的低热导率.     

Co3O4/Bi2O3纳米粒子气相光催化降解甲苯的研究

采用微乳法及化学沉淀法制备了复合氧化物Co3O4/Bi2O3纳米粒子，结果表明，微乳法制备的复合氧化物Co3O4/Bi2O3粒子光催化活性更好；活性的提高程度与n（Co）：n（Bi）有关，其最佳配比为0．02：1；随着焙烧温度的增加，光催化活性提高，750℃焙烧的样品催化活性最好。以甲苯为目标反应物，考察了光照强度、甲苯的初始浓度、气相氧浓度、水蒸气含量对甲苯光催化降解反应速率的影响。     

纳米Al2O3对纳米4YSZ复相陶瓷结构和性能的影响

以纳米4YSZ和纳米Al2O3粉末为原料,对掺少量Al2O3的4YSZ无压烧结体的烧结特性、结构和性能进行了研究。掺适量的Al2O3可降低烧结温度,减缓4YSZ晶粒的长大。少量的交接渗透强化了晶界,烧结体断裂倾向于穿晶断裂,提高了烧结体硬度。     

Ca3Co4O9及其掺Zn体系的电子结构

用离散变分密度泛函方法(DFT-DVM)计算了Ca3Co4O9 及其掺Zn体系的电子态密度,讨论了电子结构、化学键等与热电性能之间的关系.研究结果显示,价带和导带主要由Co3d,Zn3d和O2p原子轨道贡献,价带和导带之间的能隙宽度表现出半导体电子结构特征.掺Zn体系的能隙比不掺Zn的窄,掺Zn体系的共价键和离子键都比不掺Zn的弱.     

NiCo2O4/Co3O4纳米材料的球磨法制备及电化学性能

通过高能球磨碳酸镍、碱式碳酸钴的方法制备了NiCo2O4/Co3O4复合材料.系统研究了原料质量比、球磨参数以及退火温度等对材料的微观形貌、结构、组份以及反应活化能和电化学性能的影响.结果表明,在碳酸镍和碱式碳酸钴质量比为2:8,球磨时间为48 h,退火温度为300℃条件下制得复合材料在电位范围0～0.45 V,电流密...     

溶剂热法合成纳米Co3O4及其电容特性研究

以甲醇和水为混合溶剂,以NaNO<,3>为矿化剂,用溶剂热法合成了Co<,3>O<,4>.借助XRD和TEM对产物的物相和形貌进行了表征,通过循环伏安和恒流充放电测试对Co<,3>O<,4>电极的电化学性能进行了分析.结果表明,所得样品为30nm左右的立方状Co<,3>O<,4>,在1000次循环充放电的过程中,纳米C...     

添加剂对NiFe2O4尖晶石性能的影响

研究了3种添加剂对NiFe2O4尖晶石性能和微观结构的影响.对试样的体积密度、三点抗弯强度、抗热震性、导电率进行了测试,并结合SEM和EDX进行了微观结构分析.结果表明,添加剂M使试样的体积密度变化最快,含有3%M试样的抗弯强度较纯尖晶石提高了25MPa,添加T的试样热震性最好,添加剂M和T均能提高试样的导电能力.     

炭化纳米Co3O4/硅藻土复合材料制备及其性能

利用高温热解炭化制备炭化纳米Co_3O_4与硅藻土复合材料,研究其磁性和吸波性能。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪等测试分析技术对复合材料进行表征。结果表明:平均粒径为50nm的超顺磁性纳米Co_3O_4粒子和无定形碳均匀分散于硅藻土表面和孔隙内,形成稳定的复合体。炭化纳米Co_3O_4/硅藻土复合具有较强的超顺磁性和吸波性能,最大反射率损失为-14.7dB,<-10dB的频率范围大约为14～18GHz,带宽为4GHz。     

不同环境下烧结的Ca3Co4O9的热电性能

采用传统的固相反应法在不同的氧压下烧结制得Ca3Co4O9样品,并对其进行了结构和热电性能表征.经研究发现,在氧气环境下烧结样品可以抑制Ca3Co4O9在高温下分解,提高其烧结温度.在氧气环境中烧结的样品成相优于在空气中烧结的样品.一定氧压下烧结样品的电阻率比常压下烧结样品的电阻率大,但是Seebeck系数明显提高,因而改善了Ca3Co4O9的热电性能.     

超声沉淀-热分解二步法制备棒状Co3O4纳米粒子

以CoCl2·6H2O和H2C2O4·2H2O为原料,运用超声沉淀法制备前驱体CoC2O4·2H2O,然后在300℃下煅烧前驱体制得棒状Co3O4纳米粒子.结合TG-DSC热分析,X射线衍射仪和透射电子显微镜等表征手段研究了最终产物的结构和形貌.结果显示产物为棒状立方相Co3O4,其直径大约为100nm,长度范围为0.4-2.0μm,并讨论了棒状Co3O4粒子的形成机理.     

液相包裹法制备Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4磁电耦合材料

以无机盐Nb2O5、Mg(NO3)2、Pb(NO3)4、Co(NO3)2、Fe2(NO3)3为原料,柠檬酸和EDTA为络合剂,分别制备了Nb5+、Mg2+、Pb2+、Co2+、Fe3+等离子的络合溶液。采用络合法制备了铌酸镁-铁酸钴先驱体(MgNb2O6-CoFe2O4,简称MN-CFO)。此先驱体在1000℃煅烧1h后,得到纯净的MgNb2O6-CoFe2O4固溶体。采用液相包裹法制备了铌镁酸铅-铁酸钴(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4)先驱体,在1000℃煅烧1h,Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4先驱体分解为具有铁电相Pb(Mg1/3Nb2/3)O3和铁磁相CoFe2O4的复相组织。研究了10%过量的PbO对煅烧过程中烧绿石相向铁电相的转变作用,并在700℃煅烧5h条件下制备了不含烧绿石相的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-CoFe2O4固溶体。     

Co2O3和MnCO3掺杂对低压ZnO压敏电阻电性能的影响

概述了低压ZnO压敏电阻的重要添加剂的作用,阐述了其电性能"三参数"(压敏电压梯度、非线性系数和漏电流)的影响因素.用低压ZnO压敏电阻的基本配方,以及在此基础上分别添加Co2O3、MnCO3、Co2O3 MnCO3四种配方制备样品作对比实验.发现Co2O3、MnCO3掺杂后都能引起压敏电压梯度升高,非线性系数显著提高,漏电流明显降低,且效果Co2O3 MnCO3大于MnCO3大于Co2O3.对造成上述差别的原因进行了深入分析.     

放电等离子烧结制备Ca2Co2O5热电材料及其性能研究

以Co(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·4H2O为原料,NaOH为沉淀剂,采用化学共沉淀方法制备了前驱物.该前驱物预烧后,利用SPS进行烧结获得纯相Ca2Co2O5块体.分别采用DTA-TG、XRD和SEM对前驱体的热分解过程、Ca2Co2O5的形成过程进行了表征,并对其热导率进行了测试.结果表明在Ph=13.20获得所需化学计量比的前驱物.该前驱物在700～800℃预烧2h后,采用SPS烧结.烧结温度为800℃,压力30MPa,保温时间5min,可以获得纯相Ca2Co2O5块体.断口形貌为层状,晶粒长约1.4μm.热导率随温度的升高而降低.     

SnO2共混Fe2O3纳米氧化物的制备及其组织结构研究

用SnCl4和FeCl3为原料,采用化学共沉淀法制备掺杂Fe2O3的纳米SnO2,运用差热(DSC)、X射线粉末衍射(XRD)和透射显微镜(TEM)等方法对Fe2O3和SnO2混杂纳米粉末的物相和粒径进行了分析。结果发现：与纯SnO2相比,(1)掺杂Fe2O3可以降低前驱体Sn(OH)4分解制备SnO2纳米晶的焙烧温度,从纯Sn(OH)4的分解温度345．7℃下降到341．1℃;(2)掺杂Fe2O3可以有效阻碍SnO2纳米晶的团聚和长大,前驱体在650℃焙烧时,纯SnO2晶粒在25nm,而掺杂Fe2O3的SnO2晶粒可以保持在2nm左右;(3)掺杂Fe2O3使前驱体焙烧制备SnO2的温度范围更宽,对制备小于10nm的SnO2纳米晶,纯SnO2的焙烧温度范围在400～550℃,而掺杂Fe2O3的焙烧温度范围在400～650℃;(4)SnO2／Fe2O3复合粉末在650℃以下,其晶体结构保持溶剂SnO2的四方结构,部分Fe元素置换了Sn的位置;650℃以上,复合粉末从溶剂晶格中析出Fe2O3形成两相结构。     

新型超级电容器电极材料NaxCo2O4的制备及电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备得到Na x Co2O4(x=1.0、1.2、1.4、1.6、1.8和2.0)样品,并首次将其应用于超级电容器电极材料;经XRD、SEM和电性能研究得出,制备出的Na x Co2O4晶体均为层状结构,x=1.6时样品电容性能最好,在6mol/L NaOH电解液中,0.25~0.7V电压范围内,以50mA/g的电流密度进行恒流充放电,比电容高达413F/g。     

Y掺杂Mn3O4/石墨烯复合材料的电化学性能

通过水热法在不同反应温度、一定反应时间条件下制备用于超级电容器的Mn3O4,同时实现Y的掺杂和复合石墨烯。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学工作站对样品的形貌、结构与电化学性能进行分析,发现其与标准PDF卡89-4837相吻合,为单一相的Mn3O4,属四方晶系,空间群为I41/amd(No.141)。所制得Mn3O4为棒状颗粒。Y掺杂含量为5%时Y-Mn3O4的比电容可以达到89 F·g^-1,Y-Mn3O4/石墨烯复合材料的比电容可达到267F·g^-1,并且它们的循环伏安曲线为矩形形状,说明Y的掺杂和石墨烯的负载协同提高了Mn3O4的电化学性能。     

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).     

Interfacial Engineering of Co3O4/Fe2O3 Nano-Heterostructure Toward Superior Li-O2 Batteries

A major issue with Li-O₂ batteries is their slow oxygen reduction and evolution kinetics, necessitating catalysts with high catalytic activity to improve reaction kinetics and cycle stability. Herein, a nano-heterostructured catalyst composed of Co₃O₄ and Fe₂O₃ (Co₃O₄/Fe₂O₃) with a porous rod morphology is achieved through an interfacial engineering strategy by constructing Fe₂O₃ on the Co₃O₄ surface, which can function as a high-performance cathode in order to efficiently encourage the oxygen reduction and evolution while also reduce the battery polarization during charging and discharging. The density functional theory (DFT) calculations show the differences in charge density at the interface of nano-heterostructures, demonstrating the occurrence of an electron transfer process in the interface region of Co₃O₄ and Fe₂O₃, implying a strong electronic coupling transfer, and in turn changing the electronic structure of the Co₃O₄. This significantly reduces the adsorption energy of LiO₂ intermediates, thereby effectively lowering the overpotential. The resultant Li-O₂ battery has larger discharge specific capacity, lower overpotential for the efficient oxygen evolution/reduction, as well as good cycling stability of 280 cycles. This work demonstrates an effective method to fabricate the nano-heterostrucutred materials with enhanced catalytic efficiency for advanced energy applications.     

Co3O4电化学电容电极材料的制备及性能研究

利用水热法,以硝酸钴为原料,分别以碳酸氢铵、六次甲基四胺为沉淀剂,制备了Co3O4。借助X射线衍射、扫描电子显微镜手段对样品进行表征。以六次甲基四胺为沉淀剂制得的Co3O4,在6 mol.L-1KOH水溶液中,电位窗口为0～0.4V内,通过循环伏安和恒流充放电测试,显示该材料制备的电极具有良好的电容行为。充放电流在为5 mA时,单电极的比容量达到239 F.g-1,是以碳酸氢铵为沉淀剂制得的Co3O4电极的1.57倍,说明以六次甲基四胺为沉淀剂制备的Co3O4具有较好的电化学电容性能。