不同NiCo_2O_4晶体形貌对其超电容性能的影响

采用一步溶剂热法制备出尖晶石型NiCo_2O_4样品.该方法一次成型,反应后不需再次煅烧,简单易操作,可实现大批量合成.采用Raman、XRD、FT-IR和SEM对其进行表征,并采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)及交流阻抗(EIS)对其电化学性能进行分析,探索反应时间对NiCo_2O_4晶体的形貌和超电容性能的影响.结果表明:在120℃下反应12h时,得到的NiCo_2O_4晶体为微纳米球形结构,其具有良好的电化学性能,且可逆性较好.在0.5A/g时,放电比电容达504.58F/g,经过1000次循环,其放电比电容保持率约为82%.     

气敏材料Zn2 SnO4的制备及其特性测量的实验研究

为解决实验内容方法陈旧,制备气敏元件的性能指标无法满足实际测试要求的问题,对半导体气敏材料的制备及其气敏特性测量进行了实验研究,从而提高元件的性能,并使实验内容满足本科教学更加贴近科学研究前沿的需求。通过采用溶剂热法制备了三元金属氧化物Zn2 SnO4气敏材料并对其性能进行了系统测量,并将该实验内容应用于电子功能材料实验的开放性创新实验中。结果表明,基于Zn2 SnO4材料的气敏元件对HCHO 气体表现出优异的气敏特性。通过该实践过程,使学生掌握一种合成纳米材料的新方法,了解材料表征方法,该项目的实施有利于学生提高科研素质和创新能力的培养。     

LaP04：Eu3＋^纳米晶的溶剂热合成及下转换荧光性质研究

采用溶剂热法,在乙醇和乙二醇的混合溶剂中,pH=8．5条件,150℃,反应12h,一步合成了LaPO4Eu3＋^晶体．室温下,用x射线衍射对材料的组成进行了表征,XRD数据表明,成功合成了LaPO4Eu^3＋^晶体．荧光光谱分析表明,在352nm紫外光激发下,其发射峰在531nm、640nm,分别对应着Eu^3＋的。Do3＋^→VF^3＋和5^D0→7^F3能级跃迁．并讨论了离子La3＋^：Eu3＋^不同浓度掺杂比对荧光性质的影响,结果表明,Eu3＋^的最佳掺杂浓度比为10％．     

开放骨架稀土羧酸配合物的合成与结构表征

采用H2O/DMF混合溶剂热技术,选择咪唑羧酸衍生物和草酸混合配体与稀土金属铽配位合成了具有开放骨架结构的稀土咪唑羧酸配合物:[Tb(HpyimdC)(C2O4)0.5(H2O)]·(H2O)3(配合物1).X-射线单晶衍射等测试结果表明配合物1结晶在单斜晶系,C2/c空间群(No.15);草酸与稀土铽螯合配位形成一维zigzag链,再通过异位吡啶基咪唑羧酸的配位作用连接形成配合物1的三维开放骨架结构,沿y,z轴具有穿插超大孔道,客体分子位于孔道中.     

硫化镉量子点的可控制备及荧光性能研究

采用溶剂热法,以Cd(NO3)2·4H2O和升华硫为镉、硫来源,油胺为反应溶剂和表面活性剂,制备了硫化镉量子点(CdS QDs),并研究了反应温度、反应时间对硫化镉量子点尺寸的影响.通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对所制备产物的结构和形貌进行了表征.结果表明,所制备的硫化镉量子点结晶度较高,单分散性好,尺寸均一.通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)表征了硫化镉量子点随反应温度和时间的变化,结果发现,随反应温度的升高和反应时间的延长,其吸收峰出现了明显的红移,即通过控制反应温度和时间可以控制硫化镉量子点的尺寸和发光颜色.     

铁磁性金属Co的合成及形貌控制

通过简单的水热法成功合成了不同维度、不同形貌的金属Co单质,如六角片状、柱状、杨桃状等结构。前驱体混合溶液中乙二胺的剂量可以调节反应体系pH值的反应速度。-NH2可以选择性的吸附在不同的晶面上以改变其晶面的生长速率,合成出不同维度的单质Co磁性纳米材料。在溶液中加入了不同量的十二烷基磺酸钠表面活性剂,改变不同晶面的表面能,在一定程度上改变晶体的生长方式,最终合成出了不同形貌的单质Co颗粒。通过对不同形貌的颗粒进行磁学参数的检测,可知室温下二维片状Co的饱和磁化强度远小于柱状,而矫顽力有较大的提高,同时,表面粗糙的样品具有较大饱和磁化强度和较小矫顽力。     

TiO2空心微球的制备及其在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B活性

以钛酸丁酯为反应原料、油胺为模板剂,采用溶剂热法制备了TiO2空心微球.通过XRD、SEM、TEM、HR-TEM、N2吸附-脱附实验及FT-IR对其晶体结构、形貌、表面性质及比表面积进行了表征.在模拟太阳光下研究了TiO2对罗丹明B的光催化降解活性,并与商品TiO2(P25)的活性相比较.结果表明,空心微球为纯相锐钛矿型TiO2,球的直径处于2-5 μm之间,构成微球的初级粒子的平均粒径为10.7 nm,BET比表面积为42.95 m2/g.所制备的TiO2空心微球在2h内对罗丹明B溶液的光降解率达72％.因粒径较大而使其不易团聚,且极易回收,有利于实际应用.     

溶剂热法制ZnO纳米棒及其气敏性能

以乙酰丙酮锌为原料,采用溶剂热法首次合成了棒状ZnO纳米粉体,并对该材料在不同工作温度下的气敏性能进行了研究。通过XRD、SEM和TEM等测试手段,表征其物相与结构。该粉体为六方晶系的ZnO纳米棒,直径约为30 nm,长度约为100 nm,结晶良好。通过静态配气法发现:采用N型氧化锌纳米棒所制得的元件在270℃下,对体积分数为5×10-4的乙醇有较好的气敏性能,灵敏度为75,响应时间及恢复时间分别为30、60 s,说明制备的ZnO纳米棒是具有潜力的探测乙醇气体的气敏传感器材料。     

非水相一步合成TiO2纳米晶及其光催化性能

利用正丁醇与TiCl4反应,在非水溶剂和无表面活性剂的条件下,通过改变反应物TiCl4与丁醇的摩尔比制备了纯锐钛矿TiO2纳米粒子和金红石TiO2纳米棒.利用X射线衍射分析、拉曼光谱分析、透射电镜和比表面积测定等测试分析手段对样品进行了表征,并以罗丹明B的脱色降解为模式反应,考察了样品的光催化性能.结果表明:所制备的纳米级TiO2比表面积大、晶粒尺寸小、结晶性完好,具有比商用P25更好的光催化活性.     

ZnS：Mn2＋（1％）Fe2＋（x％）纳米线的制备及光学性质研究

利用溶剂热法制备纤锌矿结构ZnS：Mn^2＋（1％）Fe^2＋（x％）纳米线．实验结果表明：Fe^2＋离子和Mn^2＋离子均取代了Zn^2＋离子的位置掺入到ZnS的晶格中，且Fe^2＋离子在ZnS：Mn^2＋（1％）纳米线中的最大掺杂浓度为15％．ZnS：Mn^2＋（1％）Fe^2＋（x％）纳米线的光学性质表明，纳米线具有来自于Mn^2＋离子^4T1-6A1的发射峰，且随着Fe^2＋离子掺杂浓度的增加其发光强度降低．