纳米级氢氧化镍与微米级球形氢氧化镍性能比较

为开发高容量、高循环性能镍氢电池,分别使用共沉淀法和固相沉淀转化法,合成了微米级球形氢氧化镍和纳米级氢氧化镍,并对其结构、形貌以及电化学性能进行了对比研究.XRD谱图分析、充放电以及循环伏安测试结果表明,纳米级氢氧化镍比微米级球形氢氧化镍具有更高的电化学活性,而微米级球形氢氧化镍在可逆性、电极循环寿命方面比纳米级氢氧化镍具有更为优越的性能.纳米级氢氧化镍与微米级球形氢氧化镍掺杂使用可收到较好的效果.当纳米级氢氧化镍以质量分数为8%与微米级氢氧化镍掺杂使用时,放电容量提高了约9.6%,同时电极循环性能也得到了一定提高.     

针形纳米氢氧化镍的制备及其对镍氢电池性能的影响

以吐温-80为分散剂,在超声波容器中采用沉淀法制备出了氢氧化镍。研究了反应体系在不同PH值下对粉体密度的影响,用XRD和TEM对样品进行了表征,将制得的纳米氢氧化镍与市售微米级球镍以6%的比例混合制成模拟电极并测试其电化学性能,结果表明所制备的材料为纳米级β-Ni(OH)2,微观形貌为针形,且复合模拟电极的放电容量达到256.7 mAh/g,比纯球镍电极提高11%。     

低温固相合成形貌和晶相可控的CdS纳米晶

用表面活性剂为形貌控制剂,通过低温固相反应成功制备出具有不同晶相和形貌的CdS纳米晶.研究结果表明,在反应过程中,表面活性剂所形成的结构对最终纳米晶的形貌起着决定性的作用.若以表面活性剂聚氧乙烯9醚为形貌控制剂,则所制备的产物为立方晶系的β-CdS球形纳米粒子,纳米粒子的直径为5-15 nm;而用聚乙二醇400为形貌控制剂时,则所制备的产物为六方晶系的CdS纳米棒,纳米棒的直径为20-80 nm、长度为100-400 nm.用X射线粉末衍射和透射显微镜技术对所制备纳米晶的成分、晶相、形状和尺寸进行了表征分析.对不同形貌CdS纳米晶的形成机理作了深入的讨论,提出了CdS纳米棒的表面活性剂软模板诱导自组装生长机理.     

In2S3纳米结构微球的水热制备及其发光性质

报道一种以氧化铟、盐酸和硫脲为原料,采用水热法制备纳米片和纳米颗粒自组装In2S3微米球的简易方法.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征.SEM结果表明:于140 ℃、恒温24 h得到In2S3纳米片自组装微球,直径3～4 μm,纳米片厚度约20 nm,大小为0.5～0.8μm,于160℃恒温24 h得到In2S3纳米颗粒自组装微球.直径2.5～10 μm,纳米颗粒大小为20～200 nm.XRD结果表明制备的产物均为纯相立方晶相的In2S3;发光性能研究表明两种微球具有发冷光的性质.     

表面包覆不同含量CoOOH的氢氧化镍对镍电极电化学性能的影响

对球型Ni(OH)2表面包覆处理后的表面物理性能和电化学性能进行研究.采用沉淀转化法制备纳米氢氧化镍,以化学沉积法在其表面包覆不同含量的CoOOH,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电技术、循环伏安测试进行组织和性能研究.结果表明:包覆不同质量分数CoOOH的球型氢氧化镍仍为β相结构,2.5%的包覆层形成了均匀的导电网络,使活性物质利用率显著提高;表面覆钴质量分数为2.5%时,氢氧化镍具有优良的电化学循环稳定性,300次循环后比容量仅降低15%;包覆质量分数为2.5%的CoOOH的氢氧化镍电极反应的可逆性和充电效率明显提高,并强化镍电极的析氧极化.     

银纳米棒合成银纳米片的制备方法与性能表征

通过在银纳米棒前驱液中引入柠檬酸钠、双氧水以及硼氢化钠,成功制备出银纳米三角片.采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)和紫外-可见-近红外(ultraviolet-visible-near infrared,UV-Vis-NIR)光谱对样品进行表征.结果表明,制备的银纳米三角片的边长约为100 nm,且为面心立方晶体(face centered cubic,fcc)结构;银纳米三角片的形貌与银纳米棒前驱液的加入量有关.通过分析UV-Vis-NIR光谱,发现银纳米三角片在830 nm处具有很强的表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)峰.因其良好的红外吸收性能,银纳米三角片可被应用于硅基薄膜太阳能电池的前电极.     

ZnO微纳米结构的制备及其光学性能

在没有催化剂的情况下,空气中直接加热氧化锌片成功制备出ZnO纳米线/纳米片.通过改变反应温度,分别能够获得紧密排列的ZnO纳米线和纳米片.ZnO纳米线和纳米片的直径为几个微米,厚度约为280 nm.室温光致发光测试研究表明其最大可见发射波长在508 nm.该研究工作为纳米器件研制提供了一种简单直接氧化方法,可望高产率制备高质量半导体纳米线和纳米片阵列.     

氢氧化镍纳米片的制备及其超级电容性能

以尿素和氯化镍为原料,采用水热法制备了泡沫镍载Ni(OH)2纳米片电极,利用扫描电镜(SEM)观测了纳米片的形貌,利用X-射线衍射(XRD)分析了纳米片的结构,通过循环伏安和恒流充放电测试了电极的超级电容性能.检测结果表明:所制备的Ni(OH)2纳米片先构成一种交错连接的线状结构,再以线的形式均匀而密集地覆盖在泡沫镍的骨架上.这种特殊结构使得该纳米片电极表现出良好的电容性能,在电流密度为10mA/cm2的情况下,其面积比电容为255mF/cm2.     

钨酸锰的一步溶剂热法合成及其电容性能

通过一步溶剂热法合成了MnWO4纳米材料,用电镜(SEM,TEM)和X射线衍射(XRD)对MnWO4纳米材料进行表征.结果表明:MnWO4纳米材料为长约为300nm,直径约为120 nm的形貌似蚕茧状的晶体颗粒.将纳米蚕茧制备成电极,对其电化学测试表现出赝电容性能,当电流密度为0.1A.g-1时,比电容为13.9F.g-1.     

ZnO∶Ga和ZnO∶Co纳米结构双光子荧光特性

利用化学气相沉淀法(CVD),以Au为催化剂,在硅片衬底上制备出了纯ZnO与Ga掺杂ZnO和Co掺杂ZnO的纳米结构产物.对产物进行了物相分析与微观表征,并研究了双光子荧光特性.结果表明:样品均体现了较好的双光子光致发光性能;与纯ZnO纳米棒相比,Ga掺杂ZnO纳米棒在385nm波长处具有很强的紫外发射峰,在520nm波长处具有较强的绿光发射峰;Co掺杂ZnO纳米片在540nm波长处具有很强的绿光发射峰,在385nm波长处具有非常弱的紫外发射峰,且可见光发射强度增高.     

层状氧化镍纳米片的制备及其电容特性

以十二烷基硫酸钠、苯甲醇和氯化镍溶液形成的层状液晶为模板,采用电化学沉积法制备层状氧化镍纳米片.运用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等手段对产物进行表征,并在6mol·L-1 KOH电解质溶液中通过循环伏安法、恒流充放电法和电化学阻抗法测定氧化镍纳米片的电化学电容性能.结果表明,层状氧化镍纳米片的比电容高,循环稳定性和导电性能较好,适宜用作电容器的电极材料.     

三维石墨烯/氢氧化镍纳米复合材料的制备及电容性能研究

利用电化学沉积法制备三维石墨烯/氢氧化镍纳米Ni(OH)2/3DGR复合材料,通过扫描电镜对样品进行微观形貌表征;在1.0 mo L/L KOH溶液中利用循环伏安和恒电流充放电等方法对纳米复合材料修饰电极进行电化学性能测试.在2 m A/cm2的电流密度下Ni(OH)2/3DGR的比电容达到43.70 m F/cm2;1000次循环充放电测试表明该复合材料具有较长的使用寿命和稳定性,比电容保持率达到79.3%.因此三维石墨烯/纳米氢氧化镍复合材料可以做为一种很好的超级电容器材料.     

氢氧化镍/过氧化聚吡咯修饰电极的制备及电催化氧化

采用电化学方法制备了纳米氢氧化镍/过氧化聚吡咯复合膜修饰电极(Nano-Ni(OH)2/PPyox),研究了该修饰电极的电化学性质及其电催化活性.结果表明:在0.10 mol·L-1 NaOH溶液中,该修饰电极对葡萄糖具有较强的电催化活性,且具有良好的抗干扰性.在优化实验条件下,安培法检测葡萄糖的线性范围为2.0×10-7 ～5.0×10-5 mol·L-1(r =0.999 7)和5.0×10-5～1.0×10-3 mol·L-1(r=0.999 4),灵敏度分别为1017 μA·mM-1 ·cm-2和733 μA·mM-1·cm-2.     

银纳米片的可控光诱导化学合成及其表征

以LED灯作为光源,采用光诱导法成功制备了高产率的银纳米片,运用紫外可见光谱(UV-vis)跟踪银纳米片制备液的吸光度,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物的形貌与结构进行表征,并探究了光照强度、柠檬酸钠用量和过氧化氢用量对银纳米片形貌及产率的影响.结果表明:适当增加光照强度是提高银纳米片的产率和保持其尺寸均一性的关键;柠檬酸钠能促进银纳米片的生成,但用量过多反而不利于制备均匀的银纳米片;过氧化氢的适量加入能使银纳米片更加均匀,但过量时产物中易出现其他形貌的银纳米颗粒,从而降低银纳米片的产率.     

Bi4Ti3O12纳米片的低温合成与光致发光特性研究

以Bi(NO3)3.5H2O和Ti(OC4H9)4为原料,NaOH为矿化剂,聚乙二醇(PEG)为添加剂,采用水热法制备形貌规则的Bi4Ti3O12纳米片.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线荧光光谱(XRF)研究产物的物相、显微结构和组成,利用分子荧光光谱仪(PL)研究产物的光致发光特性.结果表明水热合成的Bi4Ti3O12纳米片为正交相层状钙钛矿结构,平均边缘尺寸大约200 nm,厚度10～20 nm,主要沿着平行于(111)面和垂直于(111)面的二维方向生长.室温下Bi4Ti3O12纳米片在470.4nm处具有蓝—绿发光,在399.3 nm和417.6 nm处具有紫光发射特性,初步认为是纳米片表面的氧空位和铋空位所引起的,同时在380 nm和516 nm处存在高能带边和低能带尾.     

染料敏化太阳能电池用于I／I3^-还原的纳米铂催化剂

用扫描电子显微镜和交流阻抗技术对热分解法制备的纳米铂催化电极的形貌及催化活性进行了分析，得到了高清晰的电镜照片．制备条件不同，铂催化剂的形貌及其催化活性不同．当热分解温度为390℃，载铂量为6μg／cm^2时，制备的铂催化剂在电极表面呈粒径为8nm左右的纳米粒子状态，电极的催化活性最高，而且表现出较好的化学稳定性．     

硅纳米电极超低电压场致电离特性研究

用湿法化学刻蚀制备出具有直立结构的硅纳米线,其平均长度为20μm,平均直径100 nm.将该硅纳米线作为电容式电离结构的一维纳米电极,建立场致电离的测试系统,并在常温常压下测试出电离的全伏安特性,得出了一维纳米电极系统气体电离的规律.测试结果表明,利用湿法化学刻蚀制备的硅纳米线作为一维纳米电极,可以大大降低系统的击穿电压,原因在于它具有较高的场增强因子、小尺寸效应以及高的缺陷密度.     

Pt/MWCNT/GC修饰电极对萘酚体系的测定应用

用氢气还原法制备了线度为10 nm的铂纳米粒子.利用Nafion 的协同作用,将纳米铂和碳纳米管同时修饰到玻碳电极表面,形成纳米管、纳米铂网状结构.此复合修饰电极在HAc -NaAc体系中对萘酚的氧化表现出良好的电催化性能,不仅测量灵敏度高,而且克服了单一碳纳米管修饰电极在萘酚测定中重现性差的问题,结合微分技术,实现了萘酚异构体的同时测定.在浓度为1.0×10-6～8×10-4 mol·-1范围内,1-萘酚和2 -萘酚的半微分氧化峰电流值均与其浓度呈线性关系,检测限分别为5.0×10-7和6.0×10-7 mol·L-1.     

三氟化钐纳米圆盘的超声合成及表征

室温条件下,采用温和的超声液相沉淀法制备得到了三氟化钐纳米圆盘.产物的晶相、形貌和尺寸分别用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)进行了表征.结果表明,所得三氟化钐为高纯、结晶度好的六方晶系,纳米圆盘厚度约为50nm,直径为300～500 nm.进一步检测了SmF3:Tb3+纳米圆盘的荧光性质.     

水杨酸掺杂聚苯胺纳米管的合成机理及表征

采用化学氧化法制备水杨酸掺杂聚苯胺纳米管,获得约15℃下制备聚苯胺纳米管的反应条件.表征产物的结构与性能,并讨论聚苯胺纳米管的形成机制.结果表明:当水杨酸与苯胺物质的量比为0.06时,合成了管长大于1μm,外径约150nm,内径约为30nm的圆型孔腔聚苯胺纳米管.随着水杨酸和苯胺物质的量比减少,产物由一维结构的纳米纤维和纳米管向二维结构的纳米片转变,这种转变可归因于反应体系中水杨酸与苯胺盐在水溶液中形成球型胶束的能力.该聚苯胺纳米管室温下电导率为8.66×10-2 S/cm,并显示出良好的电化学活性.