宏观尺度Cu2O单晶的溶剂热合成及表征

人工合成的Cu2O材料多为1微米以下的纳米尺寸晶体.而尺寸在100微米以上的Cu2O单晶是由金属铜高温氧化获得的Cu2O通过区域熔融或水热重结晶法获得.本文叙述了由乙酸铜为前驱物合成Cu2O单晶的溶剂热合成法,非常方便地合成了大量高品质、尺寸在100～300微米范围的Cu2O单晶.X-射线单晶衍射分析和对大宗样品做了x-射线粉末衍射表征都证明,产物为空间群Pn3 m的立方Cu2O.     

简易法制备孔隙可调的三维石墨烯宏观体及锂电池性能的研究

石墨烯宏观体具有大的比表面积和丰富的相互连接的内部孔道结构,广泛应用于锂离子电池、超级电容器等领域.现阶段多采用将石墨烯水凝胶进行冷冻干燥或二氧化碳超临界干燥的方法制备石墨烯宏观体,该方法具有一次成型、耗时短等优点,但是存在孔隙大小无法调控、设备昂贵等不足.本文以氧化石墨烯(GO)为原料制备得到石墨烯水凝胶,仅利用室温干燥和冰箱冷冻相协同的简单方法制备孔隙可调的三维石墨烯宏观体(GM).研究发现经室温部分干燥后的石墨烯水凝胶经冰箱冷冻后再进行室温完全干燥其体积几乎不发生变化,因此通过调控首次室温干燥的时间调变石墨烯宏观体的孔隙大小.此方法具有操作简单、造价低廉的优点.将所制备的GM作为锂离子电池负极材料,表现了良好的储锂性能.结果表明:首次室温干燥3h的石墨烯水凝胶再经过冰箱冷冻和第二次室温完全干燥所获得的GM(GM-3h)在0.1A·g-1电流密度下其比容量高达1039mAh·g-1远高于传统石墨负极372mAh·g-1的比容量;在0.5A·g-1的电流密度下经100次循环后,其比容量降低到504mAh·g-1,保持率为73.1%,表现了良好的循环稳定性.     

基于2-硝基咪唑镉二维CdIF材料的合成和晶体结构

通过将2-硝基咪唑与硝酸镉在甲醇溶剂中120℃溶剂热条件下反应,合成了1个新的[Cd(Nim)2](CdIF-14),并对其进行了元素分析、红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、X射线单晶衍射和粉末衍射(XRD)表征.与已经报道的咪唑镉配位聚合物[cadmium imidazolate framework(CdIF)]的三维结构相比,CdIF-14呈四连接二维平面结构,为典型的(4,4)网格和(4.4.4.4)拓扑构型:Cd2+位于四连接网格的顶点由4个去质子的2-硝基咪唑配体(分别以4个N原子配位和4个O原子弱相互作用形成相互倒置的N正四面体和O四面体)连接成正方形网格.虽然,ZIF的二维网格结构已有所报道,但是具有(4.4.4.4)拓扑的平面结构的ZIF尚未见报道,是金属咪唑配位聚合物结构中罕见的类型.