共沉淀法合成Mn~(2+)-SnO_2纳米粒子及其磁性能研究

以SnCl_4.5H_2O作为锡源,采用共沉淀法制备SnO_2纳米粒子,对产物进行了TGA,XRD,TEM,EDX表征,以检测产物的微观结构和形貌,证实Mn掺杂物被掺入到SnO_2主晶格中而不改变金红石结构,而且所制备的SnO_2纳米粒子结晶性好,尺寸较小。对Mn~(2+)离子掺杂的SnO_2纳米粒子进行了磁性能测试,结果表明,Mn~(2+)离子的加入不改变SnO_2纳米粒子的铁磁性,只改变顺磁性。随着温度的降低,Mn~(2+)离子掺杂的SnO_2纳米粒子磁化强度逐渐增强。同一温度下,随着磁场的增强,Mn~(2+)离子掺杂的SnO_2纳米粒子磁化强度逐渐增强。     

水解法制备SnO_2纳米材料及作为锂离子电池负极的性能研究

分别使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂以及十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为双表面活性剂,采用水解法制备出SnO_2纳米材料,并研究了SnO_2纳米材料的形貌和作为锂离子电池负极时的电化学性能之间的关系.结果表明,所制备的SnO_2纳米颗粒均为球形,大小为45~75 nm,在双表面活性剂的调控下所制备的SnO_2纳米材料体积较大.所制备的SnO_2纳米颗粒均为具有金红石结构的锡石型,属于四方晶系.恒电流充放电循环测试结果表明,SnO_2纳米颗粒具有较高的放电比容量,首次放电比容量大约为1400~1600 m Ah/g,但是循环稳定性较差,循环5次以后样品的放电比容量衰减至400~700 m Ah/g.总之,双表面活性剂调控下,7h煅烧制备得到的SnO_2纳米材料相对较好,具有相对较大的比容量和相对较小的阻抗.     

金红石相纳米二氧化钛的制备

报道了一种制备金红石相纳米二氧化钛的新方法.即以四氯化钛作为原料,通过加入特殊的有机添加剂,利用简单的水解法,在较低温度下制备了金红石相纳米二氧化钛粒子.利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE SEM)及热重 差热(TG DTA)分析等方法对产物的形貌以及添加剂的用量和煅烧温度对产物晶相和粒径的影响进行了研究.结果表明,添加剂的用量对二氧化钛产物中金红石相的含量有显著影响,当添加剂的用量为0.5 g/mL水时可直接水解得到完全的金红石相;经过400 ℃的煅烧,即可得到结晶良好的金红石相纳米二氧化钛球形粒子,晶粒径约为40~50 nm.     

三维网络状SnO_2/C纳米链的制备与表征

提供了一种工艺简单,原料易得,过程消耗低的制备三维网络状SnO_2/C纳米链的新方法。首先利用丁烷燃烧得到三维网络状结构的碳纳米材料,然后通过常压化学气相沉积法在碳表面沉积SnO_2得到了三维网络状的SnO_2/C复合纳米材料。进一步利用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)以及X射线衍射仪(XRD)对制备的SnO_2/C复合纳米材料的形貌、成分及晶体结构进行表征。结果显示,制备的三维网络状SnO_2/C复合纳米材料为表面包裹金红石型SnO_2纳米颗粒的碳链(SnO_2/C纳米链)相互交错而成。与此同时,对三维网络状SnO_2/C纳米链可能的生长机理进行了初步的探讨。     

纳米金红石型二氧化钛粉末的研制

以硫酸法制备钛白粉工艺的中间产物--钛液为原料,采用均匀沉淀法,外加自制晶种为金红石化促进剂,以十二烷基磺酸钠为表面活性剂,尿素为沉淀剂,制备纳米金红石型二氧化钛粒子;研究了反应物浓度、反应物配比、反应温度、反应时间等对粒子粒径及产物收率的影响;利用TEM,XRD,BET,ICP-AES等分析测试技术,对粉体粒子的形貌、粒径、晶型、比表面积和纯度进行表征.研究结果表明所得二氧化钛粒子为金红石型,形貌呈球形,平均粒径达80 nm,产品纯度达99.95%;该制备技术工艺新,生产成本低,工艺操作简单,易于实现工业化,便于用硫酸法生产钛白的厂家在原有工艺基础上对中间产品进行深加工.     

空心SnO_2纳米球的光催化降解性能

采用水热法制备空心SnO_2纳米球,通过与传统实心SnO_2微球光催化性能的对比,研究空心SnO_2纳米球光催化性能的特殊性.由N2吸脱附测试得出,空心SnO_2纳米球的比表面积为102.7m2/g,而实心SnO_2微球的比表面积只有23.4 m2/g.空心SnO_2纳米球在紫外光照射时间90min时可完全降解浓度20mg/L的甲基橙溶液,而传统实心SnO_2微球在同样条件下降解甲基橙溶液后剩余率为41.3%.结果表明,相比传统实心SnO_2微球,空心SnO_2纳米球光催化降解性能明显提高,空心SnO_2纳米球所具有的高比表面积是光催化性能提高的主要原因.     

均匀沉淀法合成单分散SnO_2超微粒子

用均匀沉淀法在强制水解的反应体系中合成出均匀的SnO_2超微粒子。探讨了SnO_2超微粒子的形成和控制机理;考察了不同的操作参数对粒子性能的影响规律。合成的粒子呈棒状,单个颗粒的粒径为5.3nm,团聚体的粒径为25nm左右,单分散性能十分良好(几何标准偏差为1.4)。经800℃热处理转变成金红石型结构的SnO_2。     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO_2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2（P25）,且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2(P25),且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

均匀沉淀法工业生产纳米TiO2工艺

近年来,由于纳米二氧化钛(TiO2)所具有的特性以及在众多方面所表现出来的应用前景,受到了广泛的关注和研究.本文主要介绍以硫酸法制备TiO2中间产物-钛液为原料,尿素为沉淀剂,用均匀沉淀法及煅烧工艺,制备纳米金红石型二氧化钛粒子.该制备工艺成本低,操作简单,产品质量好,易于实现工业化.     

改性ZnO空心球光催化性能的研究进展

近年来,有机染料大量使用引起的水污染问题日益严重,因此迫切需要一种绿色、高效的技术来去除废水中的持久性有机污染物。ZnO作为一种廉价、无毒、储量丰富的半导体光催化剂,被认为是TiO₂的最佳替代品。ZnO空心球由于其独特的结构,拥有良好的光吸收能力和光催化稳定性,具有很好的应用前景,但是纯的ZnO空心球的禁带宽度较大,只能对紫外光或近紫外光作出响应。综述了ZnO空心球的制备方法以及其改性材料的光催化性能。并在提升ZnO空心球光催化性能方面做出了详细的阐述,包括掺杂、金属沉积、构建异质结等。讨论了增强ZnO空心球光催化活性的机制。     

CuO/CeO_2空心球的制备及其对CO的氧化性能研究(英文)

报道了一种利用PS模板制备CuO负载CeO_2空心球的简便方法。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱吸等温线和X射线光电子能谱(XPS)对CuO/CeO_2空心球的结构特征进行了表征。为了评价CuO/CeO_2空心球之间的催化性能差异,采用工业CeO_2和CeO_2空心球,H_2温度程序还原(H_2-TPR)和CO氧化试验。结果表明,合成的样品形貌好,比表面积大,纯度高。H_2-TPR分析表明,CuO/CeO_2空心球的还原性具有多种表面活性物。CuO掺杂的CeO_2空心球表现出比CeO_2空心球和商业CeO_2在CO氧化中的更好的性能,因为铜通过氧缺陷的增加和协同效应有效增强了样品对CO催化活性。     

介孔氧化铝空心球的制备及表征

以掺氮碳球为硬模板,F127为软模板,廉价的Al(NO3)3·9H2O为铝源,成功制备出具有介孔结构的氧化铝空心球。通过SEM,N2吸附-脱附,XRD,FT-IR表征显示,其粒径大小均一,均在500nm左右;壳层具有蠕虫状的介孔结构,且主要为无定型结构的氧化铝;介孔孔径为17nm,比表面积为153m2/g,孔容为0.67cm3/g。详细讨论了介孔氧化铝空心球的形成机理。     

氮化碳自组装包裹对SnO2TiO2复合锂离子电池负极材料电化学性能的影响

通过简单的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)纳米片自组装沉积法,制备了g-C₃N₄包裹的SnO₂-TiO₂纳米复合材料.扫描电子显微镜观察显示,g-C₃N₄均匀地包裹在SnO₂-TiO₂纳米颗粒上.SnO₂-TiO₂-C₃N₄纳米复合材料被用作锂离子电池的负极材料,在0.2C的倍率下循环20次后,比容量达到380.2 mA·h·g^-1,明显高于未经g-C₃N₄包裹的纯的SnO₂(51.6 mA·h·g^-1)和SnO₂-TiO₂纳米复合材料.在0.1~0.5C的倍率充放电测试中,SnO₂-TiO₂-C₃N₄纳米复合材料的比容量仅从490 mA·h·g^-1衰减到330 mA·h·g^-1,高倍率下抗衰减性能优于同类材料.材料优异的电化学性能归功于g-C₃N₄的包裹处理,这不仅增强了固体电解质界面(SEI)的稳定性,也抑制了锂离子嵌入-脱出时SnO₂和TiO₂纳米颗粒的体积变化.     

基于SnO2/TiO2/Au NPs纳米复合材料发展光电化学方法特异性检测唾液酸

制备了氧化铟锡（ITO）/二氧化锡（SnO₂）/二氧化钛（TiO₂）/金纳米粒子（Au NPs）纳米复合电极（ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs）,并利用它发展了可以选择性检测唾液酸（SA）的光电化学（PEC）法.采用旋涂法制备了ITO/SnO₂电极,并通过静电纺丝和磁控溅射技术在ITO/SnO₂表面原位合成了TiO₂纳米纤维和Au NPs.与单纯SnO₂比,ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs纳米复合电极的光电性能显著提高.这可能与Au NPs的局域表面等离子体共振效应（LSPR）和TiO₂/SnO₂异质结之间的协同作用密切相关.之后,通过金硫键（Au-S）将四巯基苯硼酸（4-MPBA）修饰在ITO/SnO₂/TiO₂/Au NPs电极表面,利用4-MPBA和SA之间的非特异性酯化反应,发展了可以特异性检测SA的PEC传感平台.     

Preparation and film-growing mechanism of hydrous zirconia coated on TiO2

To overcome the photochemical activity of rutile used as a pigment and improve its durability in application, hydrous zirconia-coated TiO₂ was prepared by the precipitation method. High-resolution transmission electron microscope (HRTEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used to characterize the morphology and surface structure of hydrous zirconia-coated TiO₂. The ζ-potential and ultraviolet (UV) absorption of both coated and uncoated rutile were examined. The results show that hydrous zirconia can not only improve the durability but also raise the lightness. A suitable ZrO₂ content of hydrous zirconia-coated TiO₂ is about 1.0wt%, and a dense film on the surface of rutile can be formed with better pigmentary properties. Based on the thermodynamic analysis, the zirconia-coating process and the film growth mechanism were discussed.     

CuO掺杂纳米SnO2锂离子电池负极材料的合成与电化学性能

以SnCl₄·5H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O和NH₃·H₂O为原料,采用化学共沉淀法制备了CuO掺杂的纳米SnO₂粉末.运用X射线衍射、扫描电镜等手段对合成粉末进行了表征.将合成粉末作为锂离子电池负极材料,研究了其充放电容量、循环性能和交流阻抗等电化学性能.结果表明：采用化学共沉淀法可以得到平均粒度为87 nm的CuO掺杂的纳米SnO₂粉末;在SnO2中掺入CuO,并没有改变SnO₂的结构,但能够有效抑制SnO₂粒子的长大;CuO掺杂的纳米SnO₂粉末的可逆容量可以达到752 mA·g^-1,经60次循环后,CuO掺杂的纳米SnO₂粉末的容量保持率分别为93.6%,优于纳米SnO₂ (92.0%),掺杂CuO改善了纳米SnO₂的循环性能.     

Nanostructured SnO2 photoanode-based dye-sensitized solar cells

This review focuses on recent developments in the nanostructured SnO2 photoanodes for dye-sensitized solar cells （DSSCs） applications. Carefully designed and fabricated nanostructured SnO2 films are advantageous for effective improvement in performance of DSSCs. Nano- crystals can offer a large surface area for dye adsorption; nanowires are able to provide a direct transfer pathway for the rapid collection of photogenerated electrons; the mes- oporous, monodisperse beads with a submicrometer-sized diameter ensure a large specific surface area for dye adsorption and simultaneously promote light scattering; the surface modification of SnO2 by other oxides may improve the photovoltage and photocurrent, hence resulting in the higher power conversion efficiency of SnO2-based DSSCs.     

溶胶-凝胶法研制中空玻璃珠

选择溶胶-凝胶粉末静态成珠法,制得了(Li_2O)-Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统中空玻璃珠。用红外吸收光谱研究了凝胶结构随热处理温度的变化。随温度升高,Si—O—C_2H_5、Si—OH键逐渐消失,而Si—O—B,B—O,Si—O键逐渐形成和增加。借助光学显微镜、扫描电子显微镜观察了玻璃珠的中空状态和表面形貌。并探讨了成珠方法、过程及珠密度的影响因素。     

Preparation and electrochemical properties of carbon-coated LiFePO4 hollow nanofibers

Carbon-coated LiFePO₄ hollow nanofibers as cathode materials for Li-ion batteries were obtained by coaxial electrospinning. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Brunauer–Emmett–Teller specific surface area analysis, galvanostatic charge–discharge, and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed to investigate the crystalline structure, morphology, and electrochemical performance of the as-prepared hollow nanofibers. The results indicate that the carbon-coated LiFePO₄ hollow nanofibers have good long-term cycling performance and good rate capability: at a current density of 0.2C (1.0C = 170 mA·g-1) in the voltage range of 2.5–4.2 V, the cathode materials achieve an initial discharge specific capacity of 153.16 mAh·g-1 with a first charge–discharge coulombic efficiency of more than 97%, as well as a high capacity retention of 99% after 10 cycles; moreover, the materials can retain a specific capacity of 135.68 mAh·g-1, even at 2C.