天然鳞片石墨制备石墨烯/SnO_2复合物锂离子电池负极材料电性能研究

采用二次Hummers氧化法,以天然鳞片石墨为原料制备了氧化石墨烯,通过一步微波水热法将氧化石墨烯与SnCl_2原位复合制备石墨烯/SnO_2复合物.以石墨烯/SnO_2复合物为锂离子电池负极材料,研究SnO_2对石墨烯锂离子电池负极材料的影响.结果表明,SnO_2与石墨烯复合可以制备一种高比容量的负极材料,首次放电比容量高达1 581 mAh/g.在1 000 mA/g电流密度下,比容量保持率超过50%;经过大电流充放电后,在100 mA/g电流密度下,比容量保持率仍然能够达到85%.电流密度100 mA/g,循环充放电100次时,可逆容量保持率超过90%.     

二氧化硅气凝胶的表面改性及热稳定性的研究

采用溶胶-凝胶法在常压下经三甲基氯硅烷改性后成功制备出了疏水性二氧化硅气凝胶,并通过红外光谱(IR)、接触角的测定和差热-热重(DTA-TG)分析方法对二氧化硅气凝胶改性前后的化学成份、疏水性能和热稳定性进行了研究.结果表明,经改性后的样品确实为疏水性二氧化硅气凝胶,热稳定性良好,可承受1 100 ℃的高温,足以满足航空、航天以及民用工业中对超级隔热保温材料的要求.     

添加剂对SnO2气敏材料敏感特性的影响

采用浸渍法和化学共沉淀法制备了十五种金属或金属氧化物掺杂的SnO_2气敏材料.用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱研究了材料的陶瓷微结构和化学组成,用静态配气法测试了材料的气敏性能.结果表明:Ag,CuO和ZnO作为廉价的敏感添加剂,可用于制造可燃气体传感器;ZnO和Re_2O_3的掺杂可显著改善SnO_2对酒精的选择性;Sb_2O_3的掺杂能明显降低SnO_2的电阻;添加剂Ag和CeO_2与SnO_2之间存在一定的电子相互作用,对Sn3d的键合能(BE)有一定影响.     

氧化锡与石墨烯复合物的合成及其气体传感性能研究

以中空管状氧化锡(SnO_2)和石墨烯(RGO)为材料通过静电纺丝和水热技术成功地合成了多孔结构的氧化锡与石墨烯的复合物(RGO/SnO_2).利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Ramon)对样品的形貌和结构进行分析.同时测试了复合材料对NO2的传感性能,结果表明复合材料的传感性能优于SnO_2,并发现改变前驱液中SnO_2和GO的质量比会引起复合材料传感性能的改变.找到了SnO_2和GO在前驱液中的最佳配比为1%,其灵敏度在150℃的温度下对10ppm NO_2高达32.2,约是同等条件下纯SnO_2灵敏度的10倍.此外,文章对材料的传感机理也进行了讨论.     

尖晶石型锰酸锂前驱体的制备与表征

二次锂电池由于比能量高和使用寿命长,已经成为便携式电子产品的主要电源.本实验以LiNO3和Mn(NO2)2为原料,应用溶胶一凝胶法制备出了LiMn2O4粉体,通过XRD方法测试了不同温度下灼烧的晶型,随着温度的升高,样品颗粒经历了由疏松到团聚,再到均匀分布的过程,其中700℃时制备的材料具有最佳晶型.还研究了产品的充放电循环性能,经过50次循环后容量降只有4.21%,说明制备的LiMn2O4粉体具有优良的充放电循环可逆性能,这对材料更好地发挥其电化学性能起到很好的促进作用.     

SnO_2及掺杂CuO的SnO_2纳米粉末的制备与表征

本文用溶胶 -凝胶法制备了纯SnO2 和CuO掺杂的纳米粉末 ,并利用TG -DAT、XRD等测试手段对样品进行分析 .结果表明 ,以无机盐为初始原料 ,用溶胶 -凝胶法可得纳米级SnO2 粉末 ;且CuO掺杂使颗粒度减小 ,有利于其作为气敏元件     

纳米银/三维石墨烯修饰玻碳电极测定对硝基苯酚

制备了纳米银/三维石墨烯修饰的玻碳电极并测定对硝基苯酚,通过循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究其电化学行为.该修饰电极在测定对硝基苯酚时,表现出较正的还原电位和较大的峰电流等优势,并对其实验条件进行优化.结果表明,此传感器制备简单、灵敏性高、稳定性和重现性好,用于硝基苯酚的检测表现出优异的选择性.     

TiO2薄膜制备及光诱导超亲水性能研究

以玻璃为基底,采用溶胶一凝胶法,利用旋涂技术在玻璃表面制备了膜厚小于100nm,粒径在10-30nm之间的纳米TiO2薄膜;利用XRD,AFM系统研究了煅烧温度及膜厚对薄膜亲水性的影响．结果表明,煅烧温度可以控制TiO2薄膜晶相类型,从而强烈影响薄膜的亲水性,煅烧温度为550℃时TiO2薄膜亲水性能达到最佳,经紫外光照2h后接触角为6°;研究还发现TiO2薄膜的亲水性随膜厚增大而提高,当膜厚超过85nm后趋于稳定．     

新型毛细管气相色谱柱的制备及分离性能研究

以聚乙二醇共价键接枝多壁碳纳米管(PEG-g-MWCNTs)作为色谱分离介质,采用溶胶-凝胶法制备了一种新型的毛细管气相色谱柱.考察了PEG-g-MWCNTs溶胶-凝胶固定相的热稳定和柱效的影响因素以及对芳香烃、酯等有机混合物分离性能.结果表明,该柱在180℃柱温下,固定相流失很少,具有较好的热稳定性.实验以辛醇作为测试物,测得柱与柱之间(n=5)保留时间的RSD小于4.5%.使用6个月后保留时间的RSD小于1.30%.     

新型毛细管气相色谱柱的制备及分离性能研究

以聚乙二醇共价键接枝多壁碳纳米管(PEG-g-MWCNTs)作为色谱分离介质,采用溶胶-凝胶法制备了一种新型的毛细管气相色谱柱.考察了PEG-g-MWCNTs溶胶-凝胶固定相的热稳定和柱效的影响因素以及对芳香烃、酯等有机混合物分离性能.结果表明,该柱在180℃柱温下,固定相流失很少,具有较好的热稳定性.实验以辛醇作为测试物,测得柱与柱之间(n=5)保留时间的RSD小于4.5%.使用6个月后保留时间的RSD小于1.30%.     

复合型光催化剂H3PW12O40/TiO2/Na2Ti3O7的制备及光催化行为研究

以钛酸钠晶须为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/Na2Ti3O7,用浸渍法制得H3PW12O40修饰的复合光催化剂H3PW12O40/TiO2/Na2Ti3O7.SEM图表明产品的包覆情况良好,UV-Vis光谱显示产品的光响应增强.在自制的光化学反应器中,用一定浓度的孔雀石绿作为底物进行光催化脱色实验,通过光强度、pH值、曝气量、底物浓度、催化剂用量等对脱色率的影响,考察产品的光催化活性.实验结果表明,复合型光催化剂具有较高的光催化活性,浓度为12.5 mg·L-1孔雀石绿在250 W中压汞灯下光照60 min脱色率可达到94.23%.     

溶胶-凝胶法制备纳米Cr_2O_3粉体的性能研究

通过添加分散剂利用溶胶-凝胶法,以Cr(NO3)3.9H2O、C2H5OH、CO(NH2)2和NH3.H2O为原料制备纳米Cr2O3粉体。为找到最佳成胶条件,实验分析了尿素与铬离子的物质的量比、氨水加入量、溶胶形成时间和凝胶形成时间的变化规律;探讨了焙烧反应温度和时间等因素对氧化铬粒度及收率的影响;运用TG-DTA、XRD、SEM及BET等技术手段对Cr2O3纳米粉体性能及结构进行了表征。实验结果表明:该法工艺简单,制备出的纳米Cr2O3粉体产物纯度高,分布均匀,平均粒径20～30 nm。     

高比电容Mn_2O_3/CRF电极材料的制备及性能研究

采用冷冻干燥有机气凝胶法制备碳气凝胶,利用沉积法在其表面负载Mn_2O_3制备Mn_2O_3/CRF复合材料,并通过调节沉积时间制得4种不同的Mn2O3/CRF复合材料,并考察了4种复合材料的电化学性能差异.结果表明,沉积时间为10 min的Mn_2O_3/CRF复合材料的比电容最大,且循环伏安曲线矩形的宽度最大,CV曲线覆盖面积最大,比电容高达375 F/g,表现出良好的电化学电容特性.     

TiO2纳米粉制备的热处理条件研究

采用溶胶-凝胶法和湿胶粒法制备了TiO2纳米粉,通过TG-DTA、XRD实验手段研究了焙烧温度、焙烧时间、升温速率等热处理条件对制备的TiO2纳米粒子的粒径、晶相转变的影响,XRD研究表明焙烧温度越低、焙烧时间越长、升温速率越低得到的纳米粒子粒径越大,晶相转变温度越低.     

溶胶凝胶-水热法制备柱状纳米羟基磷灰石

以P2O5,Ca（NO3）2·4H2O为原料,无水乙醇为溶剂,通过调节pH值控制凝胶的形成,利用溶胶-凝胶/水热法制备纳米羟基磷灰石（HAP）.通过XRD、FTIR、SEM等检测手段,对凝胶燃烧产物和经水热处理后的粉体相组成、形貌进行分析,并在此基础上分析HAP晶体形成的原因.结果表明：利用溶胶-凝胶经低温燃烧/水热后形成主晶相为纳米级的柱状HAP晶体（100×1800 nm）.     

十钨酸薄膜的制备及电催化活性

运用LBL法将同多酸Na4W10O32(简记为W10)和聚阴离子PEI沉积到多层膜中,进而制得{PEI/[W10/PEI]n/W10}多层薄膜,用UV-vis光谱监测整个膜增长过程,并研究了多层膜修饰的ITO电极的电化学性质.以具有分析价值的化合物NaNO2为底物,研究了多层膜的催化性质,并通过安培计时法进行了进一步的研究.研究结果表明,多层膜对NO2-具有优良的电催化性能,且具有较低的检出限和较高的灵敏度.作为一种原料简单、制备简易的复合膜电极,有望在传感器领域得以应用.     

分散剂对纳米复合材料CoFe2O4/SiO2的影响

采用溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/SiO2纳米复合材料,使用X射线衍射仪和扫描电镜对样品的结构、晶粒尺寸和形貌进行了分析.研究了分散剂乙二醇的用量对样品的影响.     

基于石墨烯的镉离子电化学传感器

采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉.实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质.结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001~1μg/mL,线性方程y=27.859 2x+0.344 5(R=0.998),检出限为0.001μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定.     

基于石墨烯的镉离子电化学传感器

采用电化学法还原氧化石墨烯,构建石墨烯修饰玻碳电极(GCE),选用方波伏安法(SWV)测定微量镉.实验研究了石墨烯修饰电极对镉的溶出伏安行为,优化了石墨烯用量、富集电位、富集时间、pH值、支持电解质.结果表明石墨烯修饰电极明显增强了镉溶出信号,响应电流值与Cd2+的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.001～1 μg/mL,线性方程y=27.859 2x+0.344 5 (R=0.998),检出限为0.001 μg/mL,所制备的修饰电极重现性和重复性较好,6次测定的相对标准偏差(RSD)分别为2.56%和2.51%.所提出的检测方法简单、灵敏、快速,无需复杂的样品前处理,修饰电极可重复使用,能应用于实际水样中镉的快速测定.     

Pd改性TiO2的光谱特性及气相甲苯光催化降解性能

采用等体积浸渍法和溶胶-凝胶法制备了Pd负载(用Pd/TiO2表示)和Pd掺杂(用Pd-TiO2表示)两类TiO2催化剂,用XRD、SEM、UV-Vis DRS等对其进行分析.结果表明,用溶胶-凝胶法制备Pd-TiO2,能有效抑制产物晶粒的增长和团聚,提高晶体的相转变温度和对可见光的吸收;而用浸渍法制备Pd/TiO2,虽然也能抑制晶粒的团聚,但在500 ℃焙烧温度下,产物晶相中便出现了金红石相,且晶粒大小比纯TiO2还大.将Pd-TiO2催化剂应用于气相甲苯光催化降解反应,得到了良好的效果,当n(Pd)/n(Ti)=0.3％时,Pd-TiO2催化剂的甲苯单程降解率达到45.1％.