物理化学综合实验设计——纳米MnO_2作为超级电容器电极材料的研究

探索了将纳米 Mn O2 电极的电容性质研究作为物理化学综合实验的可行性 .循环伏安和恒电流充放电实验表明 ,纳米 Mn O2 电极具有较为优良的电容性质 ,用 10 m A和 5 0 m A恒流充放电时 ,Mn O2 电极的比电容分别为2 0 3.6 F/ g和 15 0 F/ g;分别连续充放 5 0周和 2 0 0周后 ,容量保持率仍分别为最初的 91.2 %和 90 .5 % .     

Ni(OH)2添加剂对碱性介质中MnO2电极可充性的影响

采用球形Ni(OH)2作为正极添加剂,使MnO2电极在7 mol／L KOH溶液中的可充性得到显著改善.对Ni(OH)2和曾广泛研究的Bi2O2添加剂修饰的MnO2电极的循环伏安图谱进行了对比性分析,初步明确了Ni(OH)2的作用机理.模拟电池恒流充放电实验证明,Ni(OH)2添加剂在实际可充碱锰电池中作用效果明显优于Bi2O3.     

La0.8K0.2MnO3催化去除NOx和碳烟反应的研究

利用程序升温反应技术(TPR)详细考察了在La0.8K0.2MnO3催化作用下,反应气体流量、反应气中碳烟质量分数和氧体积分数变化对NOx和碳烟氧化还原反应的影响.研究结果表明,反应气体流量越低、碳烟质量分数越高,越有利于反应进行.当流量由100 mL/min减小至40 mL/min时,碳烟的起燃温度和最大燃烧温度会降低大约50℃,NOx转化为N2的最大效率则从9.7%升至19.1%;碳烟质量分数的改变对碳烟的燃烧温度基本没有影响,但NOx转化为N2的效率随着碳烟质量分数的增加而显著增加,碳烟质量分数由3%增至18%时,NOx转化为N2的最大效率从8.4%升至27.3%;氧体积分数改变对催化反应有两方面影响,氧体积分数增加能促进碳烟的燃烧,但对NOx还原有一定程度的抑制作用,当氧体积分数由2%变为5%时,碳烟的起燃温度和最大燃烧温度分别从330℃和405℃降低了30℃,NOx转化为N2的最大效率从14.5%降至11.2%.     

二氧化锰在Li2SO4水溶液中的电容性能研究

采用化学共沉淀法制备了超级电容器电极材料MnO2．采用XRD对其结构进行表征，并用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电等测试手段研究了材料在1mol／L Li2SO4电解液中的电容性能．结果表明，MnO：电极在1mol／L Li2SO4电解液中具有优良的电容性能，以3mA／cm^2电流密度恒流充放电时，单电极比容量可达239．9F／g．经1000次恒流充放电循环后，电极比容量下降了11．7％．Nyquist曲线显示电极的电荷转移电阻较小．     

水溶性La_(0.88)Sr_(0.12)MnO_3纳米粒子的非水相合成

采用纳米微乳液法,以三嵌段共聚物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)为表面活性剂,乙酰丙酮镧(III),乙酰丙酮锰(III)和乙酰丙酮锶(II)为前驱体,1,2-十六烷二醇为还原剂成功合成了水溶性La0.88Sr0.12MnO3纳米粒子.FT-IR分析证实该纳米粒子表面存在PEO-PPO-PEO分子,XRD和TEM分析表明该纳米粒子基本上呈球形、粒径分布窄、结晶度高,VSM测试表明该纳米粒子室温下显示软铁磁性.纳米粒子在水中快速和高效的分散收集过程,表明该纳米粒子具有良好的水溶性和磁操控性.     

钙钛矿La0.75 Na0.25 MnO3外延膜的制备及磁电特性研究

目的 研究单价碱金属Na替代对钙钛矿LaMnO3结构及磁电特性的影响.方法 通过射频磁控溅射在单晶LaAlO3(100)衬底上生长了膜厚为120 nm的La0.75Na0.25MnO3外延膜,用X射线衍射仪、原子力和超导量子干涉仪、直流四探针法对其进行了表征.结果 结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,具有良好的单晶外延结构和岛状生长模式.居里温度Tc=270 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变.此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的.在1 T磁场下,磁电阻极大值为40.3%.结论 La0.75Na0.25MnO3外延膜的制备为CMR薄膜的低场和室温条件下的广泛应用提供了潜在的价值.     

La0.67Sr0.33MnO3/PbZr0.4Ti0.6O3/La0.67Sr0.33MnO3外延铁电电容器物理性能

采用脉冲激光沉积法制备La_0.67Sr_0.33MnO₃(LSMO)薄膜,溶胶-凝胶法制备PbZr_0.4Ti_0.6O₃(PZT)薄膜,在SrTiO₃(STO)基片上制备了LSMO/PZT/LSMO异质结电容器.X线衍射(XRD)研究表明LSMO和PZT薄膜在STO基片上实现了外延生长.LSMO/PZT/LSMO电容器具有良好的铁电性能,在5 V测试电压下,剩余极化强度为26.9 μC/cm²,矫顽电压为2.5 V,LSMO/PZT/LSMO电容器显示出了良好的抗疲劳性能.5 V电压下电容器的漏电流密度为7.4×10^-6 A/cm²,在0~2.9 V为欧姆导电机制,2.9~5 V满足空间电荷限制电流(SCLC)导电机制.     

圆柱形可充MH/MnO_2电池研究

探讨了 AA型可充 MH / Mn O2 电池研制过程中遇到的问题及解决的途径 .对研制的 AA型可充 MH /Mn O2 电池进行了测试 ,结果表明电池充放电性能良好 ,明显优于可充 Zn/ Mn O2 电池 .     

各类Ti基合金阳极用于电解MnO2（EMD）的研究

本文报道了各类Ti基合金阳极（纯Ti,Ti—C,Ti—B,Ti—Ni,Ti—Mn（Ⅰ）（涂层）,Ti—Mn（Ⅱ）（合金）〕用于电解MnO_2（EMD）的实验研究工作.经二周期的连续电解（一周期为30天）,电流密度i.d=100A/m~2),纯Ti阳极钝化严重,从中筛选出Ti—Mn阳极及Ti—Ni阳极为最佳。     

钙钛矿La0.67Pb0.33MnO3薄膜的制备及表征

利用磁控溅射法在单晶LaAlO3(100)衬底上成功的外延生长了La0.67Pb0.33MnO3薄膜。用X射线衍射、原子力和超导量子干涉仪、振动样品磁强计对其进行了表征。结果表明,薄膜为赝立方钙钛矿结构,晶胞参数为a=3.861 nm,具有良好的单晶外延结构和光滑的表面。居里温度TC=345 K,在居里温度附近,发生铁磁-顺磁转变。此材料呈现出一种典型的自旋玻璃特性,是由于应力造成的。在室温条件下,当H=0.8T时,磁电阻效应非常明显,此现象是由于固有磁电阻效应引起的,并不是低场磁电阻效应引起的。室温下,其矫顽力只有50奥斯特。