银掺杂纳米ZnO光催化性能的提高

分别采用水热法和还原法合成了不同掺杂浓度Ag的系列1和系列2光催化剂Ag/ZnO,其中系列1样品是由大量的球形纳米颗粒形成的团聚物;系列2样品是由大小、形状各异的多面体结构纳米颗粒堆积在一起。对两个系列样品中光降解率最高的两个样品光降解甲基橙溶液前、后进行了SEM、EDS和XRD的表征。光降解甲基橙实验表明,两个系列的样品的光降解率都大于纯ZnO样品,系列2样品光降解率都大于系列1样品。造成纯ZnO样品光降解率远低于系列1和系列2样品的光降解率是因为系列1和系列2样品中存在Ag纳米颗粒,而Ag纳米颗粒的加入整体提高了纳米ZnO样品光催化性能。系列2样品的光降解率远高于系列1样品是因为Ag⁺掺入ZnO晶体中,使其结构发生了变化。     

高取向富锂正极材料的合成及电化学性能

以六亚甲基四胺(HMT)为导向剂,通过水热法,在不同温度下合成了六边形薄片状的高取向三元前驱体NixCoyMn1-x-y(OH)2,采用氯化钾与氯化钠的混合熔盐法对前驱体进行煅烧后得到高取向富锂正极材料。经X射线衍射、扫描电镜等表征,材料具有良好的层状结构,在(003)晶面具有很高的择优取向。电化学测试结果表明,在0.1 C倍率下(20 m A/g),材料的首次放电容量为282.5 m A·h/g;1 C倍率下经30次循环放电容量从195.7 m A·h/g降至178.8 m A·h/g,容量保持率为91.4%;当倍率分别为2 C和5 C时,材料的放电容量分别为150.6 m A·h/g和110.0 m A·h/g。材料具有良好的循环稳定性和倍率性能。     

两步分散聚合法制备高交联PMMA微球

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,乙醇和水为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用两步分散聚合法制备了单分散高交联的PMMA微球。研究了滴加开始时间、滴加持续时间、交联剂用量和交联剂种类对交联PMMA微球粒径和粒径分布的影响。结果表明:滴加开始时间在反应90 min之后,才能得到交联PMMA微球,并且滴加开始时间越晚,微球的粒径越大,粒径分布变宽;随着滴加持续时间的延长,微球的粒径增大,粒径分布变窄;随着交联剂用量的增加,微球粒径增大,粒径分布变宽。对交联PMMA微球的性能进行分析测试,发现所制备的微球具有优异的耐溶剂性和热稳定性,不溶物含量最高达到90.43%。     

添加剂辅助水热法制备硫酸钙晶须及生长机理研究

以脱硫石膏为原料,采用水热法再结晶工艺,研究了氯化镁、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和油酸钠对硫酸钙晶须生长行为的影响。结果表明:在一定温度下,水热再结晶产物晶相均为半水硫酸钙;未加添加剂的脱硫石膏经水热转化可以形成硫酸钙晶须,但产物长径比小,晶须短而粗。氯化镁对晶须的生长无明显促进作用;柠檬酸会抑制晶须的生长;SDBS对晶须的生长有一定的促进作用,但产物形貌不均匀,出现颗粒状硫酸钙;油酸钠对晶须生长有较好的促进作用,可获得形貌均匀、长50~200μm、直径约1μm的高长径比的针状晶须,经煅烧可得到稳定化的无水死烧硫酸钙晶须。在此基础上探讨了油酸钠在水热转化过程中对晶须生长的作用机理。     

水热法制备PEMFC用Pt/CNT电催化剂

首次使用水热法制备用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)的Pt/CNT。首先使用HNO3-H2O2体系对纳米碳管(CNT)进行预处理并用红外线(IR)光谱进行表征,结果表明,预处理过程打开了CNT端口并去除了大量杂质。在水热法实验中,反应温度和时间是决定铂颗粒大小的重要因素。样品的X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜法(TEM)分析表明:最优的反应条件是在140℃反应1.5h,此时铂颗粒的平均尺寸小于1.94nm,并且有着狭窄的粒径分布;催化剂中Pt的质量百分含量为40%。该水热法使用常规试剂H2PtCl6·2H2O和HCHO溶液,操作简单,是一个制备Pt/CNT催化剂较好的方法。     

两步水热法制备纳米花状Ni3Fe/Ni3S2高效电催化剂促进碱性电解水析氧反应

分别以Fe(NO₃)₃·9H₂O和Na₂S·9H₂O作为Fe源和S源,用镍网(nickle mesh,NM)作为Ni源与支撑基底,采用两步水热法合成Ni₃Fe/Ni₃S₂析氧催化剂,通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和透射电镜分析催化剂的显微组织与形貌,用电化学工作站进行电化学性能测试。结果表明：两步水热法合成的Ni₃Fe/Ni₃S₂催化剂为丰富立体的纳米花形貌,这种形貌可提升催化剂的空间利用率。Ni₃S₂暴露出高折射率的{210}晶面,与Ni₃Fe的(111)晶面产生协同效应,从而提升了催化活性。在1 mol/L的KOH溶液(25℃)中,10 m A/cm²电流密度下Ni₃Fe/Ni₃S₂     

ZnS纳米粒子的制备与表征

采用水热法以乙酸锌和硫化钠为原料,尿素为矿化剂制备ZnS纳米粒子。讨论了反应温度,反应时间,矿化剂浓度对ZnS纳米粒子尺寸和形貌的影响。通过XRD、TEM、UV-vis吸收光谱表征了ZnS纳米粒子的形貌、尺寸和结构。结果表明,采用尿素作为矿化剂,在较宽温度范围(120~200℃)内均能制备出分散良好、平均粒径为12nm的球形ZnS纳米粒子。     

球形纳米二氧化锡的制备及其粒度影响因素的探究

采用水热法,以SnCl2·2H2O和草酸为原料,研究了水热温度、水热时间、PVP-K30和草酸用量对纳米二氧化锡粒度的影响,通过XRD和SEM对纳米二氧化锡的晶型、形貌进行了表征.结果表明,实验所得产物均为四方晶系球形纳米二氧化锡,改变水热温度,可制备出平均粒径在127.7～300.0 nm的纳米二氧化锡;改变水热时间...     

Se掺杂La2S3材料的制备及析氢性能的研究

通过水热法在碳纤维纸上合成一系列La₂S_3-xSe_x(x=0、0.15、0.2、0.25、0.3、3)化合物,探索最佳的Se与S的比例,并将其应用于电解水制氢催化中,碳纤维纸的应用不仅可以增强电子传递速率还可以减少产物堆积,进而暴露更多活性位点。结果表明,在酸性条件下,x=0.2时,La₂S_1.83Se_0.078电催化剂具有最高的比表面积,且表现出优异的催化活性和稳定性,当电流密度为10 mA·cm^-2时,过电位为250 mV,电荷转移电阻为4.5Ω,Tafel斜率为62.23 mV·dec^-1,且在经过3 000圈CV循环测试后,过电势仅增加了23 mV。     

MoS2/RGO复合材料的电化学性能和第一性原理研究

利用MoS₂高的理论储锂容量和石墨烯良好的导电性能,采用一步水热法成功制备出卷曲片层状的MoS₂/RGO复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、Raman光谱等手段对其进行了结构、形貌、和成分的表征,并通过第一性原理计算了MoS₂和MoS₂/RGO模型的最稳定锂离子吸附位置、电荷密度、差分电荷密度、态密度和扩散能垒。实验结果表明,MoS₂/RGO复合材料在前70次充放电循环中,保持着800 mAh/g以上的高放电比容量,经过100次循环后,放电比容量为515.3 mAh/g,明显高于单一MoS₂(170.8 mAh/g),同时,该复合材料具有优于单一MoS₂的倍率性能,经过1000 mA/g的大电流密度循环后重新回到100 mA/g时,MoS₂/RGO复合材料仍保持在高的放电比容量(941.2 mAh/g)。第一性原理计算结果表明,在石墨烯的作用下,MoS_2<...