Ru-B催化剂催化NaBH4水解制氢研究

利用化学浸渍-还原法制备出了Ru-B催化剂,考察了催化剂的制备条件和反应条件对Ru-B催化剂催化NaBH4水解制氢性能的影响。结果表明:当活性组分前体RuCl3·6H2O和还原剂NaBH4的物质的量比为1∶7,还原温度为303K时,制得的Ru-B催化剂催化NaBH4水解制氢性能最佳。当催化剂浓度为0.17g/L,反应温度为303K,NaBH4浓度为0.22mol/L,NaOH浓度为0.01mol/L,转速为540r/min时,Ru-B催化剂催化NaBH4水解产氢的速率可达1740mL H2/(min·g)。还发现Ru-B催化剂催化NaBH4水解产氢的速率与催化剂用量呈线性关系,计算得到Ru-B催化剂催化NaBH4水解产氢反应的活化能为23.58kJ/mol。     

空心Co3O4纳米颗粒的合成与表征

纳米Co3O4在催化和陶瓷．以及防火材料等许多领域都有广泛的应用。本文以四水醋酸钴和1．2-丙二醇为原料,首先制备出前驱体,然后对前躯体进行煅烧,制得空心纳米Co3O4。以XRD,SEM等手段对反应的过程进行了研究,结果表明：实验所制备的前驱体为非晶态的粉末,通过调控分散剂聚乙烯呲咯烷酮（PVP）与Co^2＋浓度之比,可以合成尺寸均匀,分散性良好的空心Co3O4纳米颗粒。     

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...     

EDTA辅助合成Co3O4纳米材料及其气敏性能

以有机化合物作为助剂合成纳米材料, 可调控材料的形貌和结构, 进而影响材料的催化和电化学性能。以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)为助剂, 乙酸钴为钴源, 利用水热法合成Co₃O₄纳米材料, 测定材料的结构和气敏性能, 研究其结构与气敏性能的关系, 并探讨EDTA-2Na在材料合成中的作用机制。结果表明, Co²⁺与EDTA^2-形成的配合物调控Co₃O₄晶核的生长方向, 形成了边长约为50 nm的六边形介孔纳米片。在205 ℃下, 利用该材料构筑的气敏传感器对100×10^-6甲苯响应值约为104, 在225 ℃下对100×10^-6丙酮的响应值约为70。该传感器对甲苯和丙酮等挥发性有机化合物(VOCs)的高响应性能是由于EDTA-2Na辅助合成的Co₃O₄表面存在的大量缺陷, 提高了吸附氧含量。另外, 介孔结构和较大的比表面积有利于VOCs的吸附、表面反应和扩散。本研究提供了一种添加EDTA-2Na辅助合成Co₃O₄纳米材料并获得高响应VOCs气体传感器的有效方法。     

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。     

花状Co3O4-NiO复合材料的水热合成及电化学性能

采用免模板水热法和500℃下的热处理过程制备了Co3O4-NiO复合材料.通过TG-DSC、XRD和SEM对复合材料的物相结构和形貌进行了表征,结果表明:复合材料中Co3O4和NiO的晶型分别为立方相和菱形结构,而且还具有特殊的花状结构.采用循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗法测试了复合材料在6mol·L-1的KOH电解液中的电化学性能,结果表明:水热法制备的Co3O4-NiO复合材料具有很好的赝电容储能特性,比电容可达362.5F·g-1.     

Co3O4/石墨烯复合物的水热合成及其超级电容器性能

采用水热法制备了Co3O4/石墨烯复合物,用XRD、FTIR和TEM测试了样品的结构和形貌,采用循环伏安法(CV)、交流阻抗和恒电流充放电测试分别研究了Co3 O4/石墨烯复合物电极的电化学性能.结果表明:石墨烯的掺入增加了Co3O4作为电极材料的可逆性,并降低了Co3O4纳米粒子与电解液的接触电阻和Warburg扩散阻抗.在6mol/L的KOH电解液中,复合物的比电容高达562F/g,1000次循环后比电容仅仅下降了2.6％.     

镍掺杂四氧化三钴纳米线阵列的制备及其超级电容特性

采用直流电化学沉积与高温氧化相结合的合成方法, 在氧化铝模板的辅助下, 成功制备了一种新颖的Ni掺杂的Co₃O₄纳米线阵列, 利用X射线衍射仪、扫描电镜和高分辨透射电镜等对所制备的纳米线阵列的物相和形貌进行了表征, 结果表明：所制备的Ni掺杂Co₃O₄纳米线形貌和尺寸均匀、垂直于基底排列, 纳米线的平均直径约为80 nm, 长度约为1.4 μm, 整个纳米线由纳米颗粒堆积而成, 其中Co : Ni的比例约为20 : 1。利用循环伏安和恒流充放电技术在2 mol/L的KOH电解液中对材料的电化学性能进行了测试, 结果显示所制备的纳米线阵列具有优异的电化学电容特性, 当电流密度为10 mA/cm²时, 纳米线阵列的面积比电容为173 mF/cm², 经过1000次充放电后, 比电容值仍能保持最初值的98%, 表现出良好的循环稳定性。优异的性能可归因于材料的比表面积较大以及镍掺杂后材料导电特性的提高。     

Construction of Complex Co3O4@Co3V2O8 Hollow Structures from Metal–Organic Frameworks with Enhanced Lithium Storage Properties

A novel metal–organic‐framework‐engaged strategy is demonstrated for the preparation of multishelled Co₃O₄@Co₃V₂O₈ hybrid nanoboxes. This strategy relies on the unique reaction of zeolitic imidazolate framework‐67 with the vanadium source of vanadium oxytriisopropoxide. Benefitting from the synthetic versatility, a series of nanostructures can be realized including triple‐shelled and double‐shelled Co₃O₄@Co₃V₂O₈ nanoboxes and single‐shelled Co₃V₂O₈ nanoboxes. When evaluated as electrode materials for lithium‐ion batteries, these unique hollow structures demonstrate remarkable lithium storage properties. For example, the triple‐shelled Co₃O₄@Co₃V₂O₈ nanoboxes retain a high capacity of 948 mAh g^?1 after 100 cycles at 100 mA g^?1.     

柠檬酸溶胶-凝胶法制备Ca3Co4O9粉体及结构表征

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法,制备了Ca3Co4O9 粉体,通过差热分析(TG DTA)、红外光谱(FT IR)、扫描电子显微镜(SEM)、选区电子衍射(SAD)、高分辨电子显微镜(HRTEM)、能谱(EDX)等手段对Ca3Co4O9 进行表征。实验结果表明,干凝胶的煅烧温度在750~900℃之间,时间2h,可制备纯相Ca3Co4O9 粉体。该粉体为粒径100~200nm 的片状单晶。     

花状空心Sn3O4微球的制备及其光催化性能的研究

通过简易的一步水热法在不同制备温度(120℃、135℃、150℃)下成功合成了花状空心Sn₃O₄微球。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、表面积分析仪、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光谱 (PL)等测试手段对其形貌、结构、比表面积和光学性质进行了分析, 并以罗丹明B(RhB)为模型污染物研究了样品的光催化性能。实验结果显示: 中空微球结构不随水热合成温度发生明显改变; 随着水热合成温度的升高, 样品的UV-Vis吸收峰从384 nm蓝移至365 nm, 同时PL发射峰位的峰强逐渐降低。光催化结果显示, 在120℃合成的空心Sn₃O₄微球具备最优的光催化性能。     

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.     

EDTA络合溶胶-凝胶法制备Ca3Co4O9粉体

钴基氧化物Ca3Co4O9是一种新型的中高温热电材料。本文以金属醋酸盐和乙二胺四乙酸(EDTA)为原料,利用EDTA络合溶胶-凝胶法制备了Ca3Co4O9粉体,通过X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)、傅利叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线能谱仪(EDX)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对Ca3Co4O9进行表征。实验结果表明,干凝胶在700-900℃条件下恒温煅烧2h,即可获得纯相Ca3Co4O9片状晶体,其晶粒尺寸约为1-2μm。     

Co_3O_4纳米粒子的表面接枝改性研究

以含乙烯基的硅烷偶联剂(A-151)处理Co3O4纳米粒子,在Co3O4粒子表面引入乙烯基,然后以K2S2O8为引发剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,采用乳液聚合,在Co3O4粒子表面接枝甲基丙烯酸丁酯,研究了影响Co3O4纳米粒子表面接枝的有关因素,并优化工艺参数。采用红外光谱、X射线光电子能谱等手段对表面接枝进行了表征。结果表明,甲基丙烯酸丁酯已经被成功地接枝到纳米Co3O4粒子的表面。热流传感器的热流灵敏度测试结果表明,Co3O4粒子表面改性后,它与硅树脂的复合涂层提高了热流传感器的热流灵敏度,相对于未处理的Co3O4粒子涂层,传感器灵敏度从0.052 mV.cm2/W提高到了0.065 mV.cm2/W。     

Co_3O_4/mpg-C_3N_4催化剂的制备及其可见光催化性能研究

采用浸渍法制备了载钴介孔石墨相氮化碳(Co3O4/mpg-C3N4)催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),N2吸附脱附,紫外漫反射光谱(UV-vis DRS)和光生电流的表征。结果显示,Co3O4的引入提高了mpg-C3N4的光吸收性能,利于其表面光生电子和空穴的分离。将制得的Co3O4/mpg-C3N4用于可见光催化降解水中的亚甲基蓝(MB),其催化效率远高于mpg-C3N4,且最佳的钴负载量为3%。     

溶剂热法合成磁性四氧化三铁空心微球的研究

本文通过溶剂热法,在不添加任何模板辅助的条件下,合成了磁性四氧化三铁空心微球。并通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）对产物的结构和形貌进行了表征。结果表明：产物的结晶性好,属于尖晶石结构,磁饱和度高,而且磁滞小。     

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.