介孔NiO制备及其在超级电容器的应用

应用金属有机配合物作前驱体,煅烧制备有稳定结构的介孔NiO电极.TEM孔径分布及电化学测试表明,该电极结构规整,平均孔径为30 nm.在2.0 A·g-1电流密度下,比电容为72 F·g-1.1000次循环后,几乎无衰减,而且其表面介孔结构相当稳定.     

快速沉淀法制备多孔纳米NiO及其电容性质研究

本文提出一种简单、低成本和无污染的快速沉淀法, 在没有添加任何有机试剂的条件下, 制备了高比表面积并具有良好孔径分布的Ni(OH)2, 于300 ℃下焙烧得到了多孔纳米NiO, 它在2.0 mol/L KOH电解液中的单电极比容量约为255 F/g.     

纳米多孔Ni和NiO的制备及电催化析氧性能

采用快速凝固与脱合金相结合的方法制备了纳米多孔Ni, 经热处理氧化获得纳米多孔NiO, 利用X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附仪(BET)对纳米多孔Ni和NiO的物相、 形貌结构和孔径分布进行了表征, 并通过循环伏安、 稳态极化和电化学阻抗分析研究了电极的电催化析氧性能. 结果表明, 由Ni₃₀Al₇₀所得纳米多孔Ni具有多层次纳米多孔结构, 在10 mA/cm ²电流密度下析氧过电位仅为224 mV, 交换电流密度为0.63297 mA/cm ², 表观活化自由能为40.297 kJ/mol, 经1000次循环后, 过电位降低了5 mV(j=10 mA/cm ²), 表现出良好的催化稳定性和耐久性; 热处理氧化降低了NiO的比表面积与电化学活性面积, 平衡电位下扩散传质速率明显减小, 析氧活性较Ni电极有所下降.     

不同结构及氮掺杂NiO/rGO氧还原催化剂的制备与性能研究（英文）

本文以还原氧化石墨烯(rGO)为载体制备了片状NiO/rGO和球形NiO/N-rGO结构的氧还原催化剂.通过X-射线衍射(XRD)、Raman(拉曼)测试、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等方法表征了两种催化剂的结构和形貌.采用循环伏安法(CV)、Tafel曲线、线性扫描伏安法(LSV)、旋转圆盘电极(RDE)和旋转环盘电极(RRDE)等技术测试研究了两种催化剂的电化学催化氧还原性能.研究结果表明,球形NiO/N-rGO催化剂催化氧还原的峰电流密度和起始电位(0.89 V vs. RHE)与商业化的Pt/C(20%)催化剂相近.旋转圆盘电极(RDE)和旋转环盘电极(RRDE)测试证明,在碱性电解液中NiO/rGO和NiO/N-rGO催化的氧还原反应均主要通过4-电子途径反应途径发生,球形NiO/N-rGO催化剂展现出替代Pt/C基催化剂的潜力.     

微波辐射法制备NiW/TiO2-Al2O3加氢脱硫催化剂

 利用微波技术和常规等体积浸渍法制备了一系列NiW/TiO2-Al2O3加氢脱硫催化剂样品,并采用BET,XRD,XPS和TPS(程序升温硫化)方法对催化剂样品进行了表征. 结果表明,微波处理改变了催化剂的孔径分布,提高了WO3,NiO和TiO2在Al2O3表面的的分散性,削弱了WO3和NiO同载体的强相互作用,改善了催化剂的硫化性能. 噻吩脱硫活性考察结果表明,经微波处理的催化剂上噻吩转化率比常规催化剂上提高约5%.     

NF/rGO/Co_3O_4/NiO电极的制备及在超级电容器中的应用

以泡沫镍(NF)为集流体,在优化好的电位、时间和浓度下,将还原氧化石墨烯(rGO)、金属氧化物(Co_3O_4和NiO)直接生长在泡沫镍上,制备了NF/rGO/Co_3O_4和NF/rGO/Co_3O_4/NiO电极.运用三电极体系对电极材料进行了恒流充放电(GCD)和交流阻抗(EIS)等测试.结果表明,复合材料NF/rGO/Co_3O_4/NiO具有较高的比容量(电流密度为2 A/g时,比容量达到1188.6 F/g)和较好的循环稳定性(2000周充放电后,稳定性达到80.5%).该材料还具有较高的倍率性能,当电流密度由2 A/g增至12 A/g时,倍率性能仍能达到75.7%.     

五甲川菁染料敏化p-NiO纳米结构电极的光电化学

研究了NiO纳米结构电极及五甲川菁染料敏化NiO纳米结构电极的光电化学行为。结果表明,NiO纳米结构电极在光照下产生阴极光电流,为p-型半导体,其禁带宽度为2.8eV,使用五甲川菁染料敏化可以显著地提高NiO纳米结构电极的阴极光电流,使NiO纳米结构电极吸收波长红移至可见光区,光电转换效率得到明显改善。研究了OTE/TiO~2/Ru(bpy)~2(SCN)~2和OTE/NiO/PMC作为光阳极和光阴极组成电池的电池特性,结果表明复合电池的光电压提高,但光电流的大小受光电流小的电极限制。     

熔融碳酸盐燃料电池ZnO/NiO阴极稳定性及电化学性能研究

以ZnO作添加物,采用流延成型法制备了ZnO/Ni复合阴极,研究其微观形貌和相组成,并应用交流阻抗谱研究了ZnO/NiO复合阴极在(Li0.62K0.38)2CO3低共熔盐中的稳定性和电化学性能.结果表明,ZnO/Ni复合阴极和Ni阴极具有基本相近的表面形貌、空隙率和孔径尺寸.ZnO的添加能显著降低NiO在熔盐中的溶解度,其中,2mol%ZnO/NiO复合阴极的NiO溶解度比纯NiO阴极的约低1个数量级,并具有较低的电荷传递电阻(接近于纯NiO值),可望成为MCFC一种很有前景的阴极材料.     

NiO/CNTs的制备及其电化学电容行为研究

用改良的沉淀法在酸化处理过的碳纳米管(CNTs)上沉积氢氧化镍, 经300 ℃热分解得到NiO/CNTs复合电极材料. 采用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和Brunauer-Emmett-Teller (BET)比表面积分析等方法对合成的材料进行了物理表征|用循环伏安法和充放电测试对其电化学性能进行了研究. 结果表明, CNTs的引入在一定程度上提高了NiO的分散性, 从而大大增加了复合电极材料的比电容和倍率容量. 掺入20% CNTs后复合电极的比电容达到最高值(309 F•g^－1)|掺入40% CNTs的复合电极材料扣除CNTs对容量的贡献后(本实验测试CNTs的比容量为35 F•g^－1), NiO的放电容量可达420 F•g^－1, 明显高于纯相NiO的容量(175 F•g^－1), 并且材料的倍率容量也显著提高.     

三维NiO/CoMoO4纳米线/片复合材料的制备及其超级电容特性

采用两步水热法和高温退火法成功制备了三维氧化镍/钼酸钴(NiO/CoMoO_4)复合电极材料。利用XRD、扫描电镜、透射电镜和电化学方法分别对其结构、表面形貌和电化学性能进行了表征和研究。结果表明,NiO/CoMoO_4呈独特的纳米线/片状结构而不同于NiO的针状形貌,其结构为活性物质提供了更大的活性位点。在电流密度为0. 3A/g时,复合物的比电容高达2253F/g,远远高于同电流密度下纯NiO电极材料的比电容,循环2000圈后,电容的保持率为92%,NiO和CoMoO_4的协同效应增强了其超级电容特性。     

介孔氧化镍的合成、表征和在电化学电容器中的应用

以十二烷基硫酸钠为模板剂, 采用尿素为沉淀剂, 用均匀沉淀法, 适当控制尿素的水解速度, 制备具有介孔结构的氢氧化镍胶体, 在不同温度下焙烧处理得到孔分布集中的氧化镍介孔分子筛. 结果表明, 在523 K下焙烧得到的氧化镍BET比表面达到477.7 m²•g^－1. 结构表征还显示, 介孔氧化镍的孔壁为多晶结构, 其孔结构形成机理应为准反胶束模板机理. 循环伏安法表明用NiO介孔分子筛制备的电极有很好的电容性能. 与浸渍法和阴极沉淀法制得的NiO相比, 这种介孔结构的NiO能够大量用来制作电化学电容器电极, 并且保持较高的比电容量和良好的电容性能.     

Schiff碱改性法制备SBA-15型介孔分子筛负载的纳米氧化镍

基于Schiff碱功能单体的改性作用,采用共缩聚方法,制备了SBA-15型介孔分子筛负载的氧化镍纳米粒子。 采用小角X射线散射（small angle XRD）、广角X射线衍射（wide angle XRD）、紫外-可见光谱（UV-Vis）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和N2吸附-脱附测定对制得的样品进行了表征。 结果表明,制得的样品具有SBA-15型介孔分子筛典型的二维六方有序结构,NiO纳米粒子主要分布于SBA-15型介孔分子筛的孔道内。 当功能单体的含量不超过10%时,SBA-15型介孔分子筛的孔径在6~8 nm范围内;而当功能单体的含量达到15%时,SBA-15型介孔分子筛的孔道被严重堵塞,孔径降为3.8 nm。 NiO纳米粒子的尺寸随着功能单体含量的增加而增大。     

COO-NiO/SBA-15的合成与表征

用组装的方法得到了高负载量、均匀分布的CoO-NiO负载型SBA-15介孔材料,并采用XRD,BET,HRTEM等测试手段对样品进行了分析.结果表明,CoO,NiO双组分氧化物已成功地组装进入了SBA-15的有序孔道,在CoO,NiO组装过程中,CoO,NiO含量(w)分别为0.0691和0.0837时,介孔材料的有序结构没有遭到破坏.     

Mesoporous slit-structured NiO for high-performance pseudocapacitors

Mesoporous slit-structured NiO materials were prepared through a simple hydrothermal route with sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) as an additive. The as-prepared NiO samples presented high specific capacitance of over 1700 F g(-1) in the potential range from 0.10 to 0.56 V (vs. Hg/HgO/6 mol L(-1) KOH) at a constant current of 2 A g(-1), and good capacitance retention of ～90% after 1000 continuous charge-discharge cycles. Only the NiO electrode materials with uniform slit-structured mesopores, which were confirmed through nitrogen adsorption-desorption isotherms and high-resolution transmission electron microscope, delivered excellent capacitances far beyond any previous report up to now. Pore structures (including pore shape, size, and distribution) are dominant factors in pseudocapacitor materials.     

Template-free sol–gel synthesis of microporous NiO–SiO2 composite with high surface area and narrow pore size distribution

Microporous NiO–SiO₂ composites were synthesized by a new sol–gel chemistry strategy using propylene oxide as gelation agent. Simple procedure, using of cheap precursor and high quality of the synthesized target materials were recognized as the advantages of the process. The obtained maximum pore surface area of the composites is about 718 m² g^?1 with narrow pore size distribution around 9 Å and micropore volume of 0.31 cm³ g^?1. It was found that the surface area of the samples decreases with the increase of Ni/Si molar ratio. However, the micropore size distributions of the samples were not altered with the increase of Ni/Si molar ratio. The unique chemistry of this sol–gel route assures the effectivity, simplicity and low cost of the whole process, showing the characteristics for the potential large scale preparation of microporous mixed oxide composites with very high pore area and very narrow pore size distribution.     

Encapsulation method for the dispersion of NiO onto ordered mesoporous silica, SBA-15, using polyethylene oxide (PEO)

An effective method for dispersing NiO onto ordered mesoporous silica, SBA-15, is described. The procedure involves the use of polyethylene oxide (PEO) as an encapsulating agent. It can be expected that encapsulation between PEO and Ni2+ ions mainly involves complexes between PEO and Ni2+ ions. Both N2 adsorption/desorption isotherm and TEM analyses indicate that a 2-dimensionally hexagonal pore structure with a distinct pore symmetry (space group P6mm) is maintained throughout the procedure, even though both Ni2+ ions and PEO are present in the middle of the self-assembly of mesostructured silica. The particle size of the NiO increases slightly as a function of PEO concentration. When the ratio of PEO to the templating agent (triblock copolymer, polyethylene oxide-polypropylene oxide-polyethylene oxide) reaches a value of 4.5, ordered mesoporous silica with NiO is hardly formed.     

NiO-La_2O_3-Al_2O_3气凝胶催化剂的制备

采用改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术制备出超细三元 Ni O- L a2 O3 - Al2 O3 气凝胶催化剂 .通过 BET、TEM、XRD、DTA、IR等物性表征 ,考察了煅烧温度和组成等对气凝胶催化剂制备的影响 .结果表明 ,此种方法制备的多元气凝胶催化剂不仅保留了氧化铝和 Ni O- Al2 O3 气凝胶的主要特征 ,而且 ,氧化镧的加入使气凝胶更易晶化 ,热稳定性更好和吸附能力更强 .这种改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术操作简单有效 ,适合要求组分之间相互作用强、分布均匀、结构热稳定性好的多组元负载催化剂的制备 .     

反应物的变化对吸附相反应技术制备NiO/SiO2的影响

以SiO2为载体,研究反应物种类和浓度对吸附相反应技术制备NiO粒子的影响。首先采用滴定法测定了各个反应物在载体表面的吸附过程,利用TEM、XRD分析,对比了不同反应物制备得到的NiO粒子的形貌。在确定了反应物的基础上,进一步设计了2种水量下制备实验,研究反应物浓度对粒子形貌的影响。XRD结果表明,1.0mL水量下NiO粒子的晶粒粒径随着反应物浓度增加先缓慢减少后增大。而随反应物浓度增加,5.0mL水量得到的粒子晶粒粒径则一直变大。2种吸附层中不同的反应速率使得相同条件下,高水量(5.0mL)得到的NiO粒子粒径要小于1.0mL水量下得到的粒子。物理吸附层中形成的粒子与载体结合力较弱,使得焙烧后5.0mL水量下得到的粒子在SiO2上分布不均匀。     

甲烷催化燃烧中制备参数对NiO/CuO-ZrO2催化剂高温反应性能的影响

采用溶胶凝胶－超临界干燥的方法制备了NiO/CuO-ZrO2催化剂，分别考察了焙烧温度、活性组分含量对催化剂甲烷燃烧性能的影响，并利用XRD、物理吸附等手段考察了两个参数对催化剂性能影响的本质原因，发现NiO/CuO-ZrO2催化剂具有较高的催化活性，较好的高温（1 000 ℃）反应稳定性，焙烧温度对催化剂的影响很大，500 ℃是合适的焙烧温度，通过试验发现活性组分NiO为5 mol％时催化剂适于在相对较低的温度下使用，而NiO为15 mol％时，催化剂具有较好的高温稳定性。