石墨烯层数的表征

阐述了表征石墨烯层数的几种手段,主要有透射电镜(TEM)、拉曼光谱(RAMAN)、原子力显微镜(AFM)、光学显微镜和扫描隧道显微镜(STM)等,并指出了各种表征手段的局限性。石墨烯层数的表征方法还有待完善。     

一种制备透射电镜截面样品的新方法

以硅基底上生长的薄膜样品为例,详细介绍了一种新的制备透射电镜截面样品的方法和步骤,即先层叠矩形薄片成块状,然后用低速锯切割得到层叠截面薄片,再将截面薄片和一厚度相当的硅片同时粘贴在有机玻璃样品柱上,然后对样品进行研磨抛光,通过观察硅片的透光颜色确定样品的厚度,最后将样品从样品柱上取下,粘贴上铜片,切成圆片状,进行离子减薄,完成样品的制备。该方法通过手动研磨直接将截面样品预减薄到可以用离子减薄仪减薄的程度,在简化了制样过程的同时,还可以获得具有更多薄区的透射电镜截面样品。     

AC/MnO2/CNTs三元电极材料的制备及其电化学性能研究

以硫酸锰(MnSO_4)和高锰酸钾(KMnO_4)为反应物,以碳纳米管(CNTs)为载体,通过液相合成法制备纳米MnO_2/CNTs复合材料,将其按一定比例与活性炭均匀复合制备AC/MnO_2/CNTs三元复合电极并组装成电容器。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对复合材料成分、晶型、形貌进行表征,并通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试研究AC/MnO_2/CNTs复合电容器电化学性能。结果表明:复合电容器在1mol/L(NH_4)_2SO_4电解液中具有良好的充放电可逆性,其比电容随MnO_2含量增加呈现先增大后减小的趋势,当MnO_2/CNTs含量为30%时,电容值达到最高,为528F/g。     

竹基活性炭表面改性及电化学性能研究

通过磷酸-二氧化碳活化法将毛竹废料制备成活性炭,再以HNO3、HCl、H2SO4为改性剂,对自制活性炭进行表面改性,并在CO2气氛中进行二次扩孔,制成以KOH为电解液的双电层电容器炭电极。采用低温N2吸附法和X射线光电子能谱仪对样品孔结构和表面性质进行表征,结果表明:经酸改性处理后的活性炭样品孔径分布总体差异不大,但比表面积和总孔容下降,活性炭表面性质发生较大变化。采用恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗法考察了活性炭电极的电化学性能。结果表明,改性后活性炭电极比电容增大,其中以硝酸改性效果为最佳。酸改性后内阻均有所下降,说明改性后的活性炭亲水性提高,从而降低离子扩散阻力。     

激光熔覆H13/TiC复合涂层中TiC的生长机制

采用激光熔覆技术,在H13钢表面制备H13/TiC复合涂层.通过XRD、TEM和SEM对熔覆层中的物相、微观形貌和组成进行表征,研究了不同TiC含量形成的熔覆层中,TiC颗粒的形貌变化.结果表明:随着TiC含量的增加,熔覆层内TiC颗粒由少增多,由分散的不规则的多边形演变为放射状的树枝晶和花状;并对TiC的生长机理进行了初步分析.     

NiO/AC非对称电容器电极材料的制备及性能研究

以硫酸镍为原料、氨水为沉淀剂, 采用化学沉积法成功制备出氧化镍纳米颗粒, 分别采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TGA)、物理吸附仪等测试手段对纳米氧化镍的物相、形貌和结构进行分析和表征。结果表明, 所制得的纳米氧化镍为球形多孔颗粒, 直径大约为200 nm。其中在300℃下热处理得到的氧化镍比表面积最大, 为132 m²/g, 平均孔径为7.3 nm。将其作为正极, 活性炭作为负极, 组装成非对称电容器, 结果表明非对称电容器具有良好的电容性能和循环稳定性, 在25 mA/g电流密度下, 比电容达到1039 F/g, 充放电效率高达98%以上。     

鱼骨状纳米碳纤维嵌脱锂性能的初步研究

为了探索具有鱼骨状特殊结构的纳米碳纤维作为锂离子电池负极材料的潜在应用价值，采用化学气相沉积（CVD）法制备了高纯度、高质量的鱼骨状纳米碳纤维，对其分别进行了酸处理、退火处理以及酸处理和退火处理相结合的复合处理，装配成模拟电池后通过恒流充放电测试，研究了不同预处理方式对该鱼骨状纳米碳纤维电化学嵌脱锂性能的影响.结果显示，简单的酸处理和退火处理未能明显改善鱼骨状纳米碳纤维电极的综合嵌脱锂性能，而将两者有效结合，则使该纳米碳纤维的首次充放电效率提高近两倍，并且明显提高了可逆容量及循环稳定性，嵌脱锂性能得到综合改善.     

MoS_2与TiO_2一维纳米复合材料的制备与表征

本文采用气相还原法制备了MoS2包覆TiO2的一维纳米复合材料,首先用水热法制备TiO2纳米管,并制备前驱体(NH42)MoS4;用浸渍法将(NH4)2MoS4附着于TiO2纳米管表面;然后利用氢气还原前驱体得到MoS2包覆层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征所得产物的结构及微观形貌。结果表明当还原反应温度较高(≥600℃)时,产物呈烧结状态,而当反应温度为500℃时,可以得到表面均匀包覆MoS2的TiO2纳米管复合材料,其中包覆层MoS2的结晶程度较低。在此基础上,本文提出了该产物的生长模型,并对包覆前后的样品做荧光性能分析。     

MoS_2/WO_3纳米复合材料的制备及其吸附性能的研究

以钨酸钠、无水硫酸钠、钼酸钠和硫代乙酰胺为原料,利用温和的两步水热法,不加任何模板和表面活性剂成功制备出MoS_2/WO_3纳米复合材料。利用XRD、TEM、FT-IR、UV-Vis和BET分别对MoS_2/WO_3纳米复合材料的结构、形貌、尺寸、吸附性能和比表面积进行了表征。结果表明,MoS_2/WO_3样品展现了较高的比表面积(139.9m2/g),理想的纳米结构和优异的吸附性能。MoS_2/WO_3吸附剂对亚甲基蓝有较高的选择性吸附。在初始浓度为10mg/L,100mL的亚甲基蓝溶液中加入10mg的吸附剂,60min后吸附效率可达100%(无需进一步光催化),吸附容量优于380mg/g。     

不同处理方式对竹节状碳纳米管吸氢量的影响

Bamboo-like carbon nanotubes were prepared by decomposing C_2H_2 on ferric catalyst. Acid immersion, ball milling and KOH etching were performed before hydrogen adsorption measurement. TEM, HREM, SEM and IR analyses were used to characterize the microstructure. The maximum hydrogen adsorption capacity of the raw sample reached 1.53% (mass) at 300 K under 7 MPa. The unusual structure of carbon nanotubes plays a dominant role for hydrogen adsorption. But some treatments will destroy the structure and decrease hydrogen uptake capacity.