钴掺杂氧化锰超级电容器的制备及其性能研究

用阴极还原二价锰和二价钴的方法在碳纤维上共沉积了Mn(OH)2和Co(OH)2前驱物,通过干燥和热处理过程制备了钴掺杂的氧化锰(CMO)。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)对CMO电极的形貌、结构和元素状态进行表征,用电化学工作站研究了电极材料的电化学性能。结果显示,由于钴原子进入氧化锰晶胞中,增加氧化锰的面间距,改善了氧化锰的电化学性能。     

纳米WO3掺杂CNTs材料的制备及其气敏性能测试

通过水热法合成纯WO3,并采用原位水热合成的方法制备不同碳纳米管掺杂量(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%)WO3/CNTS复合材料。复合之前,从四种纯WO3(K2SO4为添加的矿化剂且含量依次为15 g、30 g、40 g、0 g)中选取一种气敏性能最好的合成工艺。结果表明无K2SO4的合成工艺较好,同时对四种纯WO3进行了XRD表征,结果显示无K2SO4的氧化钨为两相晶体,且粒径较小。纯WO3与S-WCNTS掺杂制备复合材料,然后由复合材料制备气敏元件,对H2S进行气敏测试,结果表明S-WCNTS含量为0.6%的复合材料效果最佳,恢复性好且工作电压较低,可达2.68 V,且检出限可达到3 mg/kg,连续曲线的测定也较好。     

1-辛烯氢甲酰化反应Co/CNTs催化剂的制备与表征

用浸渍法、化学气相沉积法（MOCVD）、乙二醇液相还原法制备碳纳米管负载钴催化剂, 以1-辛烯的氢甲酰化反应为探针反应, 对比研究了所制得的Co/CNTs催化剂的催化性能, 并用XRD和TEM等技术研究了催化剂的粒子大小及粒径分布, 考察了1-辛烯的氢甲酰化反应性能与催化剂粒径大小的关系.发现用MOCVD法制备的Co/CNTs催化剂的平均粒径最小, 其平均粒径为7.5 nm左右且分布均匀; 该催化剂在1-辛烯的氢甲酰化反应中具有最高的催化活性和C₉-醛的选择性.     

一种独特玫瑰花形貌N掺杂的CNTs/MoS2材料的制备及电化学性能探究

用简单的水热反应合成一种形貌独特的玫瑰花状的N-CNTs/MoS2纳米复合材料.通过一系列的表征手段和化学工作站分析该材料的组成和结构并得出其电化学性能.结果表明:该材料作为电极材料时,在电流密度为1 A/g时,比电容为642 F/g;在电流密度为10 A/g时,比电容为280 F/g,且在5000次循环之后比电容仍能保持在85.8％,而MoS2材料在同等条件下仅有56.2％的电容保持率,因此N-CNTs/MoS2纳米复合材料具有优良的电化学性能.     

钙掺杂钒青铜超级电容器电极材料的制备及其性能

采用酸化水解沉钒工艺制备超级电容器钒青铜材料,通过循环伏安法和恒电流充放电测试,分析酸化产物在1 mol/L NaNO3溶液中的超电容性能,考察了Na3VO4浓度、掺杂阳离子种类及掺杂量等对酸化产物超电容性能的影响.结果表明,在1 A/g电流密度下,Na3VO4浓度为0.1 mol/L时钠钒青铜初始电容最优,为120 F/g.加入0.25 mol/L Ca2+,所制Ca0.59Na0.83V6O16初始电容可提高到168 F/g,循环100次后保持率为80%,电化学性能优于V2O5及钠钒青铜.掺杂一定量Ca2+可显著提高酸化产物的超电容稳定性和电容量.     

水热法制备Al/Co共掺杂VO2(B)正极材料及其电化学性能

采用水热法,以V_2O_5、C_(12)H_(22)O_(11)、Co(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O为原料,分别合成了纯相VO_2(B)和Al/Co共掺杂VO_2(B)。X射线衍射分析结果显示,掺杂后样品的衍射峰强度变低、峰形变宽、结晶性下降。扫描电子显微镜照片显示,掺杂后样品的形貌发生明显变化,由长棒状(纯相)变为短棒状与片状均匀混合的形貌。电化学性能测试结果显示首次放电比容量和循环性能都大幅度提高。样品A1(摩尔比n(Al):n(Co):n(V)=12:6:100)首次放电比容量为301 mA·h/g,比未掺杂样品(216 mA·h/g)高85 mA·h/g;样品A2(摩尔比n(Al):n(Co):n(V)=12:12:100)首次放电比容量为285 mA·h/g,比未掺杂样品高69 mA·h/g,并且掺杂样品经过100次充放电循环后容量保持率都比未掺杂样品高。     

Co/N-TiO2核壳型多功能复合材料的制备及其光催化性能研究

采用两步法合成了同时具备磁性和光催化性的Co/N-TiO2核壳型多功能复合材料,Co/N-TiO2核壳型多功能复合材料中钴核粒径约为150nm,而N-TiO2壳层厚度约为200nm。紫外-可见漫反射光谱表明氮掺杂后TiO2的禁带宽度降为2.91eV,TiO2吸收带产生了的红移,在400~600nm的范围内有了明显的吸收;磁性检测结果显示Co/N-TiO2是铁磁性的,其饱和磁化强度Ms=37.5emu.g-1,剩余磁化强度Mr=10.4emu.g-1,矫顽力为143.2Oe。用所制备的Co/N-TiO2作为光催化剂,在可见光的照射下光催化降解碱性品红6h后,碱性品红可完全脱色,24h后COD去除率可达79.4%。     

Co/Ce共掺杂高硅氧玻璃的制备和光谱性能

为开发新型电光源,研究了掺杂高硅氧玻璃的制备和光谱性能,首先制作多孔玻璃,通过掺杂溶液浸渍,制备掺Co和Ce高硅氧玻璃,并研究了在还原气氛下热处理玻璃的光谱性能,实验表明：合理的温度制度是制备掺杂高硅氧玻璃的关键,改进工艺条件可制成耐热性能优良的掺杂高硅氧玻璃,光谱测试表明,Co离子的价态较为稳定,通常以低价Co^2 离子形态存在于玻璃之中,Ce则主工以Ce^4 离子形态存在,在还原气氛下热处理,被还原成低价Ce^3 离子,玻璃的荧光光谱也证实了价态的变化。     

SBA-15/Ni/TiO_2/CNTs复合材料的制备及其光催化性能

通过溶胶凝胶法,经多次涂覆在SBA-15上负载掺杂镍的纳米TiO2,得到SBA-15/NiO/TiO2复合物;再以TiO2中还原态金属镍为催化剂,通过化学气相沉积法(CVD),在SBA-15/NiO/TiO2表面原位生长碳纳米管,制得SBA-15/Ni/TiO2/CNTs复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis和Raman等方法考察了SBA-15/Ni/TiO2/CNTs复合材料的结构和性能,并通过降解亚甲基蓝溶液评价其光催化活性。结果表明,SBA-15/Ni/TiO2/CNTs复合光催化剂的催化活性较SBA-15/NiO/TiO2显著提高。二次涂覆掺杂镍的二氧化钛制得的复合光催化剂的催化活性高于一次涂覆。     

超级电容器用无定形MnO2的制备及性能

采用液相氧化还原法制备了无定形态MnO2。通过XRD、SEM、循环伏安及恒电流充放电测试对产物的物理及电化学特性进行了研究。结果表明:200℃热处理后的材料仍保持无定形态,呈形貌规则的球形。以3 mol·L-1 KOH为电解液,充放电电流为200 mA·g-1,未热处理的材料50周期比电容达到332.1 F·g-1,但500周期容量保持率仅为57.5%。200℃热处理后的材料比电容稍有下降,50周期为231.2 F·g-1,但循环性能明显提高,500周期容量保持率高达97.9%,能够满足超级电容器的需要。     

碳纳米管的合成及其负载Co-B的催化性能研究

采用CVD法合成了碳纳米管（CNTs）,并以肉桂醛（CMA）加氢为探针反应研究了Co-B／CNTs的催化性能。并将其与Co-B／SiO2、Co-B／γ-Al2O3的催化活性作了比较。结果表明,在80℃、4．2MPa下反应1．5h后,C旷B／CNTs对CMA加氢的转化率和对产物肉桂醇（CMO）的选择性都是最高的,分别为42．4％和94．0％。其中转化率分别是Co-B／SiO2和Co-B／γ-Al2O3的2．6倍和2．1倍。     

棒状FeS2/NiS2和FeP/Ni2P材料的合成与催化性能比较

以Fe(NO3)3?9H2O、Ni(NO3)2?6H2O、硫粉或NaH2PO2?H2O为原料,通过两步法合成了FeS2/NiS2、FeP/Ni2P复合材料,通过XRD、SEM和TEM对材料的结构和形貌进行了表征,研究了其析氧催化性能。结果表明,上述催化剂均具有很好的催化性能。在电流密度为10 mA/cm2时,FeP/Ni2P需要较小的过电位（300 mV）,表现出比FeS2/NiS2（300 mV）更好的催化活性。FeP/Ni2P催化剂相应的塔菲尔斜率值（48 mV/dec）也比FeS2/NiS2 (71 mV/dec)的小,表示在析氧反应中FeP/Ni2P催化剂具有更好的催化动力学性能。     

聚(1,4-亚萘基)苯并双噁唑/碳纳米管复合材料的合成及性能

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐(DADHB)、1,4-萘二甲酸(1,4-NDA)为原料,在多聚磷酸体系中合成了聚(1,4-亚萘基)苯并双噁唑(PNBO);利用原位聚合法制备了聚(1,4-亚萘基)苯并双噁唑碳/纳米管(CNTs)复合材料.分析结果表明PNBO/CNTs复合材料的热稳定性明显高于PNBO聚合物.     

CNTs基柔性和可拉伸超级电容器的研究进展

从超级电容器的储能机理和柔性电子的研究出发,综述了基于碳纳米管(CNTs)及其复合材料的柔性和可拉伸超级电容器的研究现状。总结了近年来在开发柔性和可拉伸超级电容器领域中对CNTs直接电极材料,CNTs与过渡金属氧化物或导电聚合物复合电极材料,CNTs与石墨烯复合电极材料研究的进展。     

MnO_2微球/石墨烯气凝胶复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

采用改进的Hummers法制备氧化石墨,将制备好的MnO_2微球均匀分散在氧化石墨烯分散液中,水热反应自组装制备MnO_2微球/石墨烯气凝胶复合材料(MnO_2/GA),对其物相、形貌、比表面积进行表征,并测试了其电化学性能。结果表明,MnO_2微球嵌入包覆在了石墨烯片层中,电流密度0.5 A·g~(-1)下,MnO_2/GA的比电容为175.5 F·g~(-1)高于MnO_2的比电容(78.4 F·g~(-1)),且经过1 000次循环,MnO_2/GA具有更稳定的循环性能。     

SBA-15/Ni/TiO2/CNTs复合材料的制备及其光催化性能

通过溶胶凝胶法,经多次涂覆在SBA-15上负载掺杂镍的纳米TiO₂,得到SBA-15/NiO/TiO₂复合物;再以TiO₂中还原态金属镍为催化剂,通过化学气相沉积法（CVD）,在SBA-15/NiO/TiO₂表面原位生长碳纳米管,制得SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis和Raman等方法考察了SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合材料的结构和性能,并通过降解亚甲基蓝溶液评价其光催化活性。结果表明,SBA-15/Ni/TiO₂/CNTs复合光催化剂的催化活性较SBA-15/NiO/TiO₂显著提高。 二次涂覆掺杂镍的二氧化钛制得的复合光催化剂的催化活性高于一次涂覆。     

超级电容器复合电极材料Ni(OH)_2/GO的制备及其电化学性能研究

采用液相共沉淀法制备氢氧化镍/石墨烯(Ni(OH)2/GO)复合材料,通过电池测试系统检测对比Ni(OH)2与GO复合前后材料的电化学性能。测试结果表明,将Ni(OH)2与GO进行复合之后,复合材料的比电容达到141.3F·g-1,循环100次后容量保持率为94.6%,较单一的Ni(OH)2有较大的提高。     

rGO/GQDs复合材料的制备及其超级电容器性能

利用少量乙二胺作为还原剂,在水热条件下制备了还原氧化石墨烯/石墨烯量子点复合材料(rGO/GQDs)。由扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱对材料的形貌和结构进行了表征,并研究了材料的电化学性能。结果表明:复合材料具有三维多孔结构和良好的电化学性能,在0. 3 A/g的电流密度下,复合材料的比电容达到了226. 54 F/g。在10 A/g电流密度下,经过10000次充放电循环后其比电容值仍为初始值的91. 4%。     

水热法制备Mn_3O_4/石墨烯复合材料及其电化学性能

采用水热法制备Mn3O4/石墨烯复合材料。石墨烯的含量对产物的形貌和结构有决定性的影响。当石墨烯与MnO2质量比1∶3时,制备得到MnOOH/石墨烯复合材料,当石墨烯与MnO2质量比1∶1时,制备得到Mn3O4/石墨烯复合材料。石墨烯与Mn3O4复合可使Mn3O4更大可能地释放赝电容,在电流密度2 A/g时,Mn3O4/石墨烯的比电容值为297.14 F/g。