Cu_2(OH)_2CO_3-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S光催化剂的制备及光解水制氢性能研究

为提高Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的光解水制氢活性,采用沉淀法,原位合成了Cu_2(OH)_2CO_3-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S光催化剂.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、固体紫外漫反射和气相色谱等测试方法表征了样品的结构、形貌、光吸收性能以及光催化制氢性能.研究了Cu_2(OH)_2CO_3的含量对光催化性能的影响,并探讨了其作为助催化剂的内在机制.结果表明,Cu_2(OH)_2CO_3中的Cu2+可以被Zn_(0.5)Cd_(0.5)S迁移出来的电子还原成Cu+/Cu0,从而加速Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的产氢速率.当Cu_2(OH)_2CO_3与Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的摩尔比为0.25%时,光催化产氢量最高.     

不同锂源对富锂锰基Li_(1.133)Mn_(0.466)Ni_(0.2)Co_(0.2)O_2正极材料性能的影响

采用共沉淀的方法将含有一定比例的镍、钴、锰的醋酸盐溶液均匀混合,然后加入适量的沉淀剂Na_2CO_3制备前驱体Mn_(0.466)Ni_(0.2)Co_(0.2)CO_3,与不同锂源(Li_2CO_3、LiOH)混合煅烧得到富锂锰基Li_(1.133)Mn_(0.466)Ni_(0.2)Co_(0.2)O_2正极材料.采用XRD和SEM分别对制备的(1.133)Mn_(0.466)Ni_(0.2)Co_(0.2)O_22的结构和表面形貌进行表征,采用恒电流充放电和循环伏安法对制备的(1.133)Mn_(0.466)Ni_(0.2)Co_(0.2)O_22的电化学性能进行测试.结果表明,以Li OH为锂源合成的样品在0.1C(1C=250 m A/g)倍率下首次充电比容量和放电比容量分别为330.1 m Ah/g和218.6 m Ah/g,首次库仑效率为66.23%,在1C倍率内表现为优秀的稳定循环比容量特性,但是在2C以及2C以上高倍率循环稳定性不及以Li_2CO_3为锂源合成样品的性能.     

固相燃烧法合成LiNi_(0.10)Znx Mn_(1.90-x)O_4(x≤0.15)正极材料及其电化学性能研究

用固相燃烧法合成LiNi_(0.10)Znx Mn_(1.90-x)O_4(x≤0.15)正极材料. XRD与SEM表明,所有样品都属于LiMn_2O_4材料典型的尖晶石结构,无杂相生成,且均为分散性好、结晶性高的类球多面体,颗粒尺寸为100～200 nm.其中,LiNi_(0.10)Zn_(0.02)Mn_(1.88)O_4样品的粒径相对较小,为130 nm.电性能结果表明,LiNi_(0.10)Zn_(0.02)Mn_(1.88)O_4样品具有优异的循环稳定性和倍率性能,在1 C循环1 000次后可维持76.3%的容量保持率,在较高倍率5 C、10 C和20 C,分别释放出98.0,91.7 mA·h·g~(-1)和88.8 mA·h·g~(-1)的比容量,表现出最优的电化学性能.     

LED用黄绿色荧光粉LiZnPO_4:Mn~(2+),Al~(3+)的合成及Al~(3+)敏化发光研究

为了获得可用于发光二极管(LED)的新型黄绿色荧光粉,用高温固相法合成了Li_(1-x)Zn_(0.9-x)PO_4:Mn_(0.1),Al_x系列的荧光粉。用XRD表征并分析了样品,获悉样品具有LiZnP04的结构。用荧光发射光谱及激发光谱表征了样品的发光性能,讨论了Al~(3+)掺杂对LiZnPO_4:Mn,Al荧光粉发光性能的影响。结果表明:Al~(3+)掺杂量对激发及发射光强度的影响均为开口向下、有极值的抛物线,Al~(3+)的最佳掺杂量为3%,对应样品是Li_(0.97)Zn_(0.87)PO_4:Mn_(0.1),Al_(0.03);Al~(3+)最佳掺杂量样品的发光强度是未掺Al~(3+)样品的3.98倍,说明在LiZnPO_4基质中Al~(3+)对Mn~(2+)的发光具有增敏作用;Al~(3+)的掺入只影响Mn~(2+)的发光强度,不影响Mn~(2+)的发光模式。Li_(0.97)Zn_(0.87)PO_4:Mn_(0.1),Al_(0.03);的色坐标值表明,该样品为黄绿色荧光粉,其在紫外线激发LED领域具有潜在的应用前景。     

富锂锰基正极材料Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6)]O_2的纳米TiO_2掺杂改性

将共沉淀法制得的碳酸盐前躯体Mn_(0.75)Ni_(0.25)CO_3与Li_2CO_3以及不同量的纳米TiO_2均匀混合,并在900℃下烧结10 h得到Li[Li_(0.2)Ni_(0.2)Mn_(0.6-x)Ti_x]O2(x=0.00,0.01,0.02,0.05,0.10)正极材料,ICP(感应耦合等离子体)分析表明制备的材料组分基本符合最初的设计.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征发现,掺杂量达到一定程度时会改变基体材料的结构并对微观颗粒起到分散作用.电化学测试结果表明:Ti掺杂量为0.02的材料具有最佳的电化学性能:0.1C倍率下循环30次时量没有任何衰减;其在各倍率下的放电比容量较未掺杂材料均有7~13 m Ah/g的提升;0.1C倍率下30次循环的中值电压衰减为0.08 m V.EIS(电化学阻抗谱)测试结果表明Ti掺杂量为0.02的材料性能的提高可能来自于Ti掺杂对材料结构稳定性的改善.     

共沉淀法制备Li[Li0.1 Ni0.45-xMn0.45-xSn2x]O2微米球及其电化学性能研究

目的:制备正极材料Li[Li_0.1Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x]O_2微米球,并研究其电化学性能与掺杂Sn^2+的物质的量的关系。方法:通过共沉淀法以SnSO_4、Na_2CO_3、MnSO_4?H_2O和NiSO_4?6H_2O为原料,制备前驱物(Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x)(CO_3)_0.9,与Li_2CO_3充分混合,高温煅烧得到正极材料Li[Li_0.1Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x]O_2微米球。结果:正极材料的物相用X射线衍射（XRD）进行检测,表观形貌利用扫描电子显微镜（SEM）进行研究,采用恒流充放电测试对电池电化学性能进行分析。结论:添加Sn^2+可以有效提高Li[Li_0.1Ni_(0.45-x)Mn_(0.45-x)Sn_2x]O_2系列锂离子正极材料的电化学性能。     

磁性光催化剂La_(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(3-δ)的制备其光催化性能研究

合成了一种具有磁性的Ti掺杂的La(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_3光催化剂,即La(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(3-δ).并且利用了X射线衍射(XRD),紫外-可见固体漫反射(UV-vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)和磁性分析(VSM)等分析方法对其进行了表征.实验结果表明:La(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(3-δ)显示软铁磁性能,具有较高的磁化强度和较低的矫顽力和剩余磁化强度,其可利用外加磁场将其容易回收.在太阳光下,La(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(3-δ)在模拟罗丹明B(Rh B)废水中具有明显增强的光催化作用,催化效果好,且其重复使用5次后仍然表现出高的光催化活性.因此,制备的La(0.7)Sr_(0.3)Mn_(0.9)Ti_(0.1)O_(3-δ)是一种高效率的太阳光驱动光催化剂.     

[Co(phen)_3]~(3+)和SWCNTs促进钌(Ⅱ)配合物对牛血清蛋白的电催化氧化

应用循环伏安法、微分脉冲伏安法、荧光光谱法和扫描电镜等方法研究了[Co(phen)3]3+(phen=1,10-邻菲咯啉)和单壁碳纳米管(SWCNTs)促进[Ru(bpy)2(tatp)]2+(bpy=2,2'-联吡啶,tatp=1,4,8,9-四氮三联苯)在铟锡氧化物(ITO)电极上对牛血清蛋白(BSA)的电催化氧化.结果表明,[Ru(bpy)2(tatp)]2+、BSA、[Co(phen)3]3+和SWCNTs间相互作用明显,BSA-SWCNTs的加入促进了[Ru(bpy)2(tatp)]2+在ITO上的电化学组装,[Co(phen)3]3+的加入则促进了组装到ITO电极上的[Ru(bpy)2(tatp)]2+对BSA的电催化氧化,在连续微分脉冲伏安图上呈现一个类似于色氨酸电催化氧化的特征氧化峰.通过改变离子强度、Ru(Ⅱ)或Co(Ⅲ)配合物配体结构和BSA浓度的研究发现,增强BSA与双金属键合剂间作用的因素有利于Co(Ⅲ)配合物诱导Ru(Ⅱ)配合物对BSA的电催化氧化.此外,BSA的电催化氧化响应在0.3~1.5μmol/L BSA浓度区呈线性增加变化,Co(Ⅲ)配合物的伏安响应呈线性减小.研究结果有助于理解双金属键合剂对蛋白质的电催化氧化作用,为蛋白质电化学传感器的构建提供强有力的依据.     

Morphological evolution and kinetic enhancement of Li2FexMn1-xSiO4/C cathodes for Li-ion battery

Li_2MnSiO_4-based cathode materials possess reasonable work potentials and high theoretical capacities,while the practical energy/power densities are constrained by their inferior kinetics of Li~+ diffusion.In this work,the Pmn2_1-structure Li_2Fe_xMn_(1-x)SiO_4/C materials were synthesized via a solvothermal method and evaluated as Liion cathode materials,with notable morphological evolutions and tunable crystallographic habits observed after solvothermal process.The Li_2Fe_(0.33)Mn_(0.67)SiO_4/C material delivers an initial reversible capacity of 250.2mAh g~(-1)at 0.1 C(～1.51 Li~+insertion/extraction,1 C=166 mA g~(-1)),excellent high-rate capability(52.2 mAh g~(-1)at 5 C),and good long-term cyclability(64.6%after 196 cycles at 2 C).The enhanced electrochemical properties are attributed to the boosted ion/electron transports induced by preferred morphological and structural characteristics of Li_2Fe_(0.33)Mn_(0.67)SiO_4/C.     

2,3-吡啶二酸构筑的锌(Ⅱ)配位聚合物的水热合成、结构和荧光性质(英文)

以2,3-吡啶二酸(2,3-pydc)为配体,利用水热法合成了1个新颖的配位聚合物[Zn(2,3-pydc)]_n(1),并通过元素分析、红外光谱、热重分析和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征.该配合物属于单斜晶系,P2_1/c空间群.相邻的Zn(Ⅱ)离子由2个μ_2-O桥连成双核结构{Zn_2},这些{Zn_2}进而通过2,3-吡啶二酸根连接成复杂的2D层状结构.拓扑分析发现,配合物1是双节点的(3,6)-连网格,拓扑符号为(4~3)_2(4~6·6~6·8~3),是一种少见的CdI_2型拓扑网格.对配合物1的荧光性质进行了研究.     

Fe离子掺杂对La_(0.67)Ca_(0.33)Mn_(1-x)Fe_xO_3体系晶体结构、输运性质的影响

采用固相反应法制备了La0.67Ca0.33Mn1-xFexO3(0 x 0.2)系列样品.实验研究了Fe离子掺杂稀土锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的电输运性质、微观结构和导电机制.结果表明:样品高温下导电遵从Mott变程跳跃机制;相同温度下烧结的样品,体系电阻率急剧增加,绝缘—金属转变温度TIM向低温方向移动.相同Fe替代含量的样品,在1200℃、1250℃、1300℃3个不同烧结温度下,晶格常数c变化不大,晶格常数a、b和晶胞体积随着烧结温度的升高而减小,晶体颗粒和体系电阻率随着烧结温度的升高而增大,绝缘—金属转变温度TIM向高温方向移动.     

Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2正极材料的制备及其储钠性能

为提升钠离子电池的储钠性能,采用溶胶-凝胶法合成了Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2层状金属氧化物正极材料,并探讨了柠檬酸含量对材料形貌、结构和电化学性能的影响.形貌和结构分析表明,所得电极材料的成分主要为多晶Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2,并伴有少量Ni O;随着柠檬酸含量的增加,Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2的颗粒尺寸减小但团聚现象更加明显.电化学测试结果表明,当柠檬酸与金属氧化物的物质的量比为0.3∶1时,所得Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2正极材料具有最优的电化学性能,其首圈放电比容量高达128.1 mA·h/g,经50次充放电循环后,仍能释放出91.6 mA·h/g的可逆比容量.此外,Na_(0.7)Ni_(0.5)Mn_(0.3)Fe_(0.2)O_2正极材料还拥有良好的倍率特性,在1.0 C高倍率下,其放电比容量可达84.4 m A·h/g,在快速充放电钠离子电池应用方面展现出良好的前景.     

2,3-吡啶二酸构筑的锌(Ⅱ)配位聚合物的水热合成、结构和荧光性质(英文)

以2,3-吡啶二酸(2,3-pydc)为配体,利用水热法合成了1个新颖的配位聚合物[Zn(2,3-pydc)]_n(1),并通过元素分析、红外光谱、热重分析和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征.该配合物属于单斜晶系,P2_1/c空间群.相邻的Zn(Ⅱ)离子由2个μ_2-O桥连成双核结构{Zn_2},这些{Zn_2}进而通过2,3-吡啶二酸根连接成复杂的2D层状结构.拓扑分析发现,配合物1是双节点的(3,6)-连网格,拓扑符号为(4~3)_2(4~6·6~6·8~3),是一种少见的CdI_2型拓扑网格.对配合物1的荧光性质进行了研究.     

纳米La_(1-x)Sr_xFeO_3粉体制备及光催化降解亚甲基蓝

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法合成了不同Sr掺杂量的LaFeO_3粉体,即La_(1-x)Sr_xFeO_3(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)复合氧化物.研究了柠檬酸使用量、溶液的p H值、水浴温度等参数对La_(1-x)Sr_xFeO_3前驱体的溶胶及凝胶质量的影响.同时,以亚甲基蓝水溶液作为目标降解物,研究了Sr的掺杂量、焙烧温度、焙烧时间等因素对La_(1-x)Sr_xFeO_3光催化性能的影响.结果表明,La_(1-x)Sr_xFeO_3前驱体的最佳制备条件为:柠檬酸与金属离子的物质的量比为2∶1、溶液的p H为酸性,水浴温度50℃;且当Sr掺杂量为0.4(摩尔分数)、焙烧温度700℃、焙烧时间2 h条件下制备的粉体具有较好的光催化性能,其降解率高达85.8%.     

Ag掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3磁性和导电性的影响机制研究

稀土掺杂锰氧化物材料La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3(LSMO)的顺磁-铁磁转变温度(Tc)高于室温,在自旋电子学等领域有广泛的应用前景.近年来的研究表明,Ag掺杂能有效改善LSMO的晶粒尺寸和导电性能.本文中采用溶胶-凝胶法制备了La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3:Agx(x=0,0.5%)多晶粉体.采用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和X线光电子能谱(XPS)多种技术,测试了Ag掺杂前后LSMO的微观形貌、晶相结构、电阻率、磁滞回线、Ag和Mn元素价态变化.分析表明:一部分Ag以单质形式存在于LSMO晶粒边界,增强了导电性;另一部分Ag进入晶格,替代了钙钛矿结构ABO3的A位La离子,使LSMO中出现少量La2O3杂相,并使Mn3+/Mn4+比例降低,削弱了双交换作用,因此LSMO的磁性减弱.Ag替代La还使LSMO的少数自旋子带带隙略减小,对提高导电性有次要的负作用.     

Al_2O_3基和Al_xTi_(1-x)N基复合涂层的电化学研究

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱方法,研究化学气相沉积方法制备的TiN/TiCN/TiAlCNO/Al_2O_3(简称Al_2O_3基)复合涂层,阴极电弧离子镀方法制备的Al_(0.55)Ti_(0.45)N/TiN(简称Al_(0.55)Ti_(0.45)N基)和Al_(0.67)Ti_(0.33)N/TiN(简称Al0.67Ti0.33N基)复合涂层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的电化学腐蚀行为。研究结果表明:Al_2O_3基、Al0.67Ti0.33N基和Al0.55Ti0.45N基复合涂层的孔隙率依次为0.34%,0.33%和0.02%,对基体的保护率依次为99.63%～99.91%,99.75%～99.93%和99.96%～99.99%;涂层合金耐腐蚀性能之间的差异实质上是涂层之间的差异;涂层耐腐蚀性能从高到低为Al0.55Ti0.45N(总厚度3.8μm),Al0.67Ti0.33N(总厚度6.3μm),Al_2O_3(总厚度15.1μm),其中总厚度最小的Al0.55Ti0.45N基涂层的耐腐蚀性能明显优于其他2种涂层的耐腐蚀性能;继续增大涂层厚度并不能进一步改善涂层对基体的保护效果和涂层的耐腐蚀性能。     

Dy3+和La3+离子掺杂对Ce0.67Tb0.33MgAl11O19发光性能的影响

采用高温固相法制备掺杂Dy3+、La3+的Ce0.67Tb0.33MgAl11O19,利用X-射线衍射分析(XRD)、FLS920型瞬态/稳态荧光分光光度计以及色坐标软件比较Dy3+、La3+分别取代Ce3+、Tb3+后对Ce0.67Tb0.33MgAl11O19物相、发光性能以及色坐标的影响.结果表明:在Ce0.67Tb0.33MgAl11O19中,用La3+分别取代Ce3+、Tb3+后其发光性能有较大的提高,而用Dy3+分别取代Ce3+、Tb3+后其发光性能也有所变化,但变化效果没有La3+取代明显.     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2的制备及电化学性能研究

目的制备离子电池正极材料LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2微米球,并研究其电化学性能与掺杂Zr4+量的关系。方法以NiSO4·6H2O,MnSO4·H2O和Na2CO3等为原材料通过共沉淀的方法制备前驱物(Ni0.5Mn0.5)CO3,然后前驱物与ZrO2,Li2CO3混合均匀,在500℃下煅烧3h,900℃下煅烧16h得到正极材料LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2。结果 X射线衍射分析证明得到的产物为纯相,扫描电子显微镜图像显示得到的产物具有3~5μm左右的微米球形结构,并对锂离子电池的电化学性能进行了研究。结论 LiNi0.5Mn0.5O2掺杂了Zr4+后能有效降低锂/镍混排度,而且可提高具有微米球结构的LiNi_(0.5-x)Mn_(0.5-x)Zr_(2x)O_2系列锂离子电池正极材料的电化学性能。     

Rietveld全谱拟合定量分析Mn_(1.28)Fe_(0.67)P_(0.48)Si_(0.55)磁热材料相变前后的物相表征

以Mn_(1.28)Fe_(0.67)P_(0.48)Si_(0.55)为例,在氩气保护下通过高能球磨机械合金化和固相粉末烧结法合成样品,先使用振动样品磁强计VersaLab测出其居里温度为250 K,在相变(发生铁磁-顺磁转变)温度附近选取220,240,250,260,270,280,300 K温度点,利用变温XRD粉末衍射技术对其物相结构进行测量,得到不同温度下的XRD图谱。通过HighScore Plus软件结合数据库对物相定性拟合,再利用FullProf软件进行Rietveld拟合精修。精修结果表明,相变前后样品的晶体结构不发生变化,但随着温度的升高,晶格常数c呈现逐渐上升的趋势,而晶格常数a则呈现逐渐下降的趋势,同时主峰(211)向高角度发生偏移,证实了晶格常数的改变会导致峰形偏移的理论。此外化合物在不同温度下均为三相并存(两个Fe_2P型六角结构相和一个(Fe,Mn)_3Si相),并拟合出三相占比。精修后样品的修正因子R_(wp)值均小于15%,gof值小于5。     

Mg_6Al_2(OH)_(13)CO_3Br_(1.6)Cl_(1.4)·5.5H_2O晶须的合成及其结构分析

以MgBr_2·6H_2O、AlCl_3·6H_2O为原料,Na_2CO_3-NaHCO_3缓冲溶液为沉淀剂,合成了Mg_6Al_2(OH)_(13)CO_3Br_(1.6)Cl_(1.4)·5.5H_2O(简写为LDH-CO_3-Br_(1.6)-Cl_(1.4))晶须,考察了缓冲溶液用量对样品的晶形及晶胞参数的影响,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附法对样品的物相、结晶度、晶体形貌结构和比表面积进行分析.结果发现缓冲溶液用量对样品的形貌和板层结构有较大的影响.当反应液中Na_2CO_3和NaHCO_3浓度分别为0.625和0.25mol/L,在65℃下反应205h时可获得晶形好、板层结构显著、规整性好、分散性好的LDH-CO_3-Br_(1.6)-Cl_(1.4)晶须.