硬脂酸凝胶法制备尖晶石型NiCo2O4纳米晶体

采用硬脂酸凝胶法制备磁性NiCo2O4纳米颗粒.通过红外(FT-IR)、热重(TG)对前驱物进行分析;X-射线粉末衍射(XRD)研究了煅烧温度对NiCo2O4晶体形成的影响;透射电镜(TEM)、振动试样磁强计(VSM)对产物的形貌及磁性能进行表征.结果表明,380℃保温6h可以获得单一晶相的NiCo2O4尖晶石纳米颗粒,粒度分布较窄,平均粒径约为9nm,矫顽力为147 Oe,饱和磁化强度为2.22emu·g-1.     

NiCo_2O_4的合成及其阳极电解水性能的研究

为了考察Ni的掺杂对尖晶石类阳极析氧催化剂的结构和析氧性能的影响,以乙二醇为溶剂、氢氧化钠为反应沉淀剂,采用共沉淀法合成了Co3O4和NiO金属氧化物粉末以及纳米介孔NiCo2O4尖晶石氧化物,并对所合成的阳极催化剂进行了表面形貌和物化性能测试。通过悬浊液包衣的方法将催化剂附着到Ti基片上,制备成电极,对阳极催化剂进行循环伏安测试(CV)、交流阻抗测试(EIS)及极化性能测试。随着Ni含量的增加,催化剂的比表面积增大、电极表面的接触电阻减小,电极的析氧过电位降低。所合成纳米结构的NiCo2O4其平均粒径为10nm、平均孔径为12.3nm、比表面积88.5m2/g。当负载量为2mg/cm2时,在0.1mol/L KOH电解质溶液中,NiCo2O4电解析氧活性较好,在i=10mA/cm2时,其析氧过电位最低,为345mV(vs NHE)。     

纳米结构水系NiCo/Fe电池材料的制备及电化学性能的研究

可充电的水系电池由于价格低廉、电极材料来源丰富和使用安全等优势而得到研究者们广泛关注.但是其在实用中还存在着能量密度和功率密度不足的问题.该研究以针状NiCo2O4纳米棒为水系电池正极材料,以Fe3O4纳米棒为负极材料组装成了一种NiCo/Fe电池储能器件.该储能器件表现出了优异的可充放电性能,在1.2 kW/kg功率密度下(1 A/g),其最高容量可达207.7 Wh/kg(173 mAh/g),在24 kW/kg(20 A/g)的高速率充放电速率下,其容量仍能保持70.8 Wh/kg(59 mAh/g).此外,得益于正负电极材料均为阵列结构并与基底结合牢固,该储能器件表现出优良的循环性能,即在电流密度为5 A/g下经过2 000次循环后容量仍保持近80%.     

NiFe2O4/NiCo2O4/MXene复合材料的制备及其电化学性能研究

采用LiF\HCl为刻蚀剂制备MXene材料,以溶剂热法制备了FeNi-MIL-88/NiCo-MOF-74前驱体,并通过高温煅烧的方法制备其衍生物NiFe2O4/NiCo2O4.利用XRD、SEM表征其结构和形貌.利用循环伏安法、恒电流充放电和电化学阻抗法对其超电性能进行测试.测试结果表明,在电流密度为1 A·g-1...     

纳米多孔Co的磷化物制备及其电催化析氢性能

采用脱合金化、水热合成和化学气相沉积制备纳米多孔Co、NiCo(OH)₂/Co和NiCo(OH)₂-P复合电极.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法表征电极材料的物相和形貌结构.在1 mol·L^-1的KOH溶液中,运用线性扫描伏安曲线(LSV)、交流阻抗谱(EIS)、循环伏安曲线(CV)等测试电极的电催化析氢性能.结果表明：纳米多孔Co、NiCo(OH)₂/Co、NiCo(OH)₂-P电极材料的析氢性能依次增加,化学气相沉积(CVD)磷化后的纳米多孔NiCo(OH)₂-P在10 mA·cm^-2电流密度下,其过电位为139 mV,Tafel斜率为123.57 mV·dec^-1,双电层电容为30.16 mF·cm^-2.经过1 000圈循环伏安耐久性实验后,纳米多孔NiCo(OH)₂-P电极在10 mA·cm^-2电流密度下,析氢过电...     

团簇NiCo2S4催化析氢活性研究

依据密度泛函理论(DFT)在B3LYP/Lan 12dz水平下对团簇NiCo2S4进行优化计算,确定11种优化构型,并对其催化析氢活性进行分析,结果表明:三重态构型整体上热力学稳定性强于单重态.团簇NiCo2S4与水分子反应时,三重态HOMO轨道的β电子在反应中起主导作用,且三重态反应活性强于单重态.团簇NiCo2S4...     

团簇NiCo2S4的电子性质

依据密度泛函理论在B3LYP/Lan12dz水平下对团簇NiCo2S4进行优化计算,确定12种优化构型,并对其电子性质进行分析.团簇NiCo2S4整体呈电中性,其内部电子均从Ni、Co原子流入S原子,且从s轨道流向p、d轨道.Ni、Co原子均是电子供体,S原子是电子受体.构型1(3)电子流动性最强,构型1(1)电子流动性最弱,且三重态整体电子流动性强于单重态.Ni-4s轨道和Co-4s轨道对团簇NiCo2S4整体电子流动性贡献最大,而S原子三个轨道贡献均较小.稳定性与电子密度分布有关,电子密度分布对称性越好,且α电子云和β电子云重叠程度越高的构型越稳定.     

镍钴合金/碳纳米管纳米复合材料的制备及其催化性能研究

本文以磁性碳纳米复合材料为研究基础,通过较为简易的化学工艺过程制备出稳定、高效的高氮掺杂、高饱和磁化强度的磁性镍钴合金/碳纳米管纳米复合材料(NiCo/BCNTs)。利用其作为催化剂,对4-硝基酚(4-NP)的催化加氢性能进行了详细研究,并初步研究了其催化反应机理。由于NiCo/BCNTs具有优良的顺磁性,利用外部磁场,NiCo/BCNTs可以方便快速地从液相催化还原体系中分离出来,为产物4氨基酚(4-AP)的提纯和催化剂的回收再利用提供了一种低成本的途径。催化循环实验显示,在循环使用10个周期后仍然保持94%的活性。     

CoNi微米／纳米复合结构的合成及其磁性能

采用液相法制备出一种CoNi微米/纳米复合结构前驱体,在还原和氧化2种热处理气氛下,得到CoNi微米/纳米复合结构.采用差热分析(TG DSC)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、场发射扫描电镜(FE SEM)以及振动试样磁强计(VSM)等对2种气氛下的产物进行形貌表征、物相分析以及磁性能表征.研究结果表明,CoNi微米/纳米典型的复合结构小球,直径3～5 μm,氧化产物NiCo2O4的矫顽力为51.07 Oe,饱和磁化强度2.31 emu/g.还原产物CoNi的矫顽力为190.65 Oe,饱和磁化强度107.19 emu/g.     

燃烧法制备纳米ZnFe_2O_4及其性能研究

以Fe(NO3)3·9H2O和Zn(CH3COO)2·2H2O为原料,以柠檬酸为还原剂,采用燃烧法制备ZnFe2O4纳米粉体,用X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等手段对样品进行表征.结果表明,样品为尖晶石型铁酸锌纳米粉体,其粒径在30～50nm之间,且具有超顺磁性.同时研究了ZnFe2O4纳米粉体的光催化性能.     

黄铁矿型FeS2纳米微球的制备及其超级电容性能研究

采用简单的溶剂热法,一步合成黄铁矿型FeS2纳米微球,并研究其作为超级电容器电极材料的电化学性能.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸脱附法表征材料的结构和形貌,通过循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)和电化学交流阻抗(EIS)测试材料在3种常见电解液(6 M KOH,6 M NaOH和1 M Na2...     

高电化学性能聚苯胺纳米纤维/石墨烯复合材料的合成

聚苯胺纳米纤维(PANI-F)与氧化石墨烯(GO)经组装后,进行水热反应,制备了PANI-F/rGO(还原的氧化石墨烯)复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM),傅立叶红外光谱仪(FT-IR),X射线粉末衍射仪(XRD)对样品形貌和结构进行表征;同时,借助循环伏安(CV),恒电流充放电(GCD),交流阻抗(EIS)对样品的电化学性能进行了测试.结果表明:rGO均匀包裹在PANI-F表面,在1M H2SO4的电解液中,当电流密度为1A/g时,PANI-F比电容为378F/g,而PAGO10(PANI与GO的质量比为10∶1),比电容达517F/g;且当电流密度10 A/g时,PAGO10的比电容为356 F/g,而PANI-F的比电容仅为107F/g.     

镍钴硫化物的制备及其反应温度对形貌和超级电容器性能的影响

采用一步溶剂热合成法制备了镍钴硫化物纳米微球,利用 X 射线衍射光谱（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和 X 光电子能谱（XPS）对制备的材料进行了表征。采用循环伏安和恒电流充放电等电化学方法考察了镍钴硫化物用作超级电容器的电极材料的性能。160℃制备的材料在2 mA／cm2的电流密度下,测得的质量比电容和面积比电容分别为1298 F／g 和1．13 F／cm2。在电流密度为10 mA／cm2下,经过10000圈的循环稳定性测试后,比电容保持了原来的70．8％。此外,通过对反应温度的控制,研究了反应温度对其超级电容器性能的影响。结果表明,反应温度对生成物的形貌几乎没有什么影响,对其电化学性能有一定的影响。     

Magnetically separable and visible light-active Ag/NiCo_2O_4 nanorods prepared by a simple route for superior photodegradation of atrazine in water

Atrazine(ATZ) is a known herbicide used in agriculture and caused many concerns according to its toxicity.Herein,we have prepared NiCo_2 O_4 nanorods that can work as a photocatalyst under visible light exposure by Ag loading through a simple route.The characterizations revealed the role of Ag for improving the structural,optical and optoelectronic properties of the produced photocatalyst.The Ag loading with 5 wt% confirms the minimization of the bandgap from 3.6 down to 2.57 eV with enhanced visible light absorption and sustaining the magnetic properties.The Ag/NiCo_2 O_4 nanorods showed a superior photodegradation of ATZ within 20 min at2.0 g L~(-1) with excellent recyclability.The enhancement of the photocatalytic activity is referred to the local surface plasmon resonance of Ag-loaded photocatalyst.This reduces the electron-hole recombination and outperforms the unloaded sample.This work is highlighting the application of magnetically separable spinel photocatalysts for the removal of herbicides and water remediation.     

气体扩散层集流体对Ni(OH)2纳米结构电化学性能的影响

We report the electrochemical performance of Ni(OH)₂ on a gas diffusion layer (GDL). The Ni(OH)₂ working electrode was successfully prepared via a simple method, and its electrochemical performance in 1 M NaOH electrolyte was investigated. The electrochemical results showed that the Ni(OH)₂/GDL provided the maximum specific capacitance value (418.11 F·g?1) at 1 A·g?1. Furthermore, the Ni(OH)₂ electrode delivered a high specific energy of 17.25 Wh·kg?1 at a specific power of 272.5 W·kg?1 and retained about 81% of the capacitance after 1000 cycles of galvanostatic charge–discharge (GCD) measurements. The results of scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) revealed the occurrence of sodium deposition after long-time cycling, which caused the reduction in the specific capacitance. This study results suggest that the light-weight GDL, which can help overcome the problem of the oxide layer on metal–foam substrates, is a promising current collector to be used with Ni-based electroactive materials for energy storage applications.     

K2FeO4石墨化生物质多孔炭的制备及其电容性能

采用K₂FeO₄浸泡和热处理相结合的方法制备了石墨化柚子皮多孔炭(GSPC). 通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)对材料的形貌和组成进行表征. 使用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和恒流充放电法(GCD)研究了GSPC的电容性能. 结果表明:石墨化后材料的比表面积由75.91 m2/g增大到619.78 m2/g,孔容积由0.192 cm3/g增大到0.425 cm3/g;GSPC具有出色的双电层电容性能,在1 A/g的电流密度下,比电容达254 F/g,且具有优异的倍率性能(7 A/g的电流密度下,电容保持率为74%). 此外,GSPC电极在100 mV/s下循环10 000次的比电容没有衰减,具有优异的循环稳定性. 此研究可为开发廉价的高性能生物质炭基材料提供新思路.     

花瓣状镍钴层状双金属氢氧化物微球的制备及其超级电容性能

在乙醇-水（y（乙醇）：y（水）=9：1）的反应介质中,以SiO,@A100H为硬模板,加入镍钴盐前驱体和碱源,水热法制备了花瓣状镍钴层状双金属氢氧化物微球（NiCo．LDHM）。采用扫描电子显电镜、透射电镜和电化学工作站等对此复合材料进行了表征。研究发现,该微球平均粒径约2．5μm,呈多孔结构,由厚度10nm左右纳米片自组装形成。在1A／g的电流密度下,该产物电极的比电容量达到1108．8F／g,明显优于普通镍钴层状双金属氢氧化物电极（710．5F／g）的比电容量。当电流密度增加到7A／g,比电容量为700．8F／g,恒电流充一放电l500次后比电容量仍高于94．5％,由此说明了复合材料具有优异的超级电容性能。     

POM@Fe-MOF衍生物的结构及其电化学性能

采用溶剂热法将Keggin型H_3PW_(12)O_(40)作为次级结构单元引入Fe-MOF结构中,合成出具有花状结构的POM@Fe-MOF材料,以其为模板在不同工艺条件下制备出衍生物WO_2@FePO_4和WO_3@WC@C。借助SEM、XRD等分析了衍生物的表面形貌及物相结构,并将WO_2@FePO_4和WO_3@WC@C分别作为超级电容器的正、负极材料,利用三电极体系在浓度为6mol/L的KOH电解质溶液中对其电化学性能进行表征,在0.5A/g的充电电流密度下分别得到了68.6F/g和70F/g的最高比电容。     

Synthesis and characterization of Co<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> prepared from atmospheric pressure acid leach liquors of nickel laterite ores

A chemical precipitation-thermal decomposition method was developed to synthesize Co₃O₄ nanoparticles using cobalt liquor obtained from the atmospheric pressure acid leaching process of nickel laterite ores. The effects of the precursor reaction temperature, the concentration of Co2+, and the calcination temperature on the specific surface area, morphology, and the electrochemical behavior of the obtained Co₃O₄ particles were investigated. The precursor basic cobaltous carbonate and cobaltosic oxide products were characterized and analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric differential thermal analysis, X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, specific surface area analysis, and electrochemical analysis. The results indicate that the specific surface area of the Co₃O₄ particles with a diameter of 30 nm, which were obtained under the optimum conditions of a precursor reaction temperature of 30℃, 0.25 mol/L Co2+, and a calcination temperature of 350℃, was 48.89 m2/g. Electrodes fabricated using Co₃O₄ nanoparticles exhibited good electrochemical properties, with a specific capacitance of 216.3 F/g at a scan rate of 100 mV/s.     

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.