基于金属有机框架的Cu-Cu_xO-C/rGO复合材料制备及其电容性能

以Cu-MOF-199/氧化石墨烯(GO)为前驱体,经高温碳化得到一种铜氧化物均匀分布在碳骨架上的赝电容材料Cu-CuxO-C/rGO,采用热分析法、X射线衍射、扫描电子显微镜等对材料的结构和形貌进行分析,采用循环伏安和恒电流充放电等方法测试材料的电化学性能.未掺杂rGO的复合材料呈八面体构型,Cu和CuxO颗粒均匀分布在碳骨架上,随着rGO引入量的增加,其形态的不规则程度增大.rGO投料比例为10%、碳化温度为800℃时,材料的电容性能最佳,在电流密度为0.5A·g-1时比电容达620F·g-1,1A·g-1时达477F·g-1,2A·g-1时仍有206F·g-1.     

Co-MOF-74衍生介孔碳材料的制备及其电容性能

以含Co的金属有机框架材料Co-MOF-74为前驱体,通过高温碳化和酸洗等步骤,制备了介孔碳材料C-MOF-T,氮气吸脱附测试表明其具有介孔结构,比表面积最高达到1 289 m~2·g~(-1),介孔孔隙率达到96%。采用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗等电化学方法研究了碳化温度对介孔碳材料电容性能的影响。碳化温度为800℃时制备的碳材料在电流密度为0. 1 A·g~(-1)时比电容可达187 F·g~(-1);电流密度为20 A·g~(-1)时,比电容仍有117 F·g~(-1)。在电流密度1 A·g~(-1)条件下,经4 000次循环后仍能保持95. 7%的比电容,表明了该碳材料具有优异的倍率性能和循环稳定性,在超级电容器领域具有应用潜力。     

基于聚氨酯泡沫的N掺杂多孔碳制备及其电容性能

以聚二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚酯380为原料,采用一步法制备聚氨酯泡沫,并采用阶段性升温碳化的方式得到多孔碳材料（PUFC）,探讨了升温方式和保温时间对PUFC形貌、组成和电容性能的影响。研究结果表明,阶段升温碳化得到的PUFC能够实现N自掺杂且具有较高的比表面积。将聚氨酯泡沫先以5℃/min的速率升温至240℃并保温1 h,然后以1℃/min的速率升温至500℃,最后以5℃/min的速率升温至800℃并保温2 h,得到电化学性能最佳的PUFC。在0.1 A/g时PUFC的比电容高达325.2 F/g;而且在20 A/g时,其比电容仍可达264.3 F/g,倍率性能高达81.3%,表明该碳材料具有优异的电容性能。     

NiCo LDH/空心碳管3D复合材料的制备及超级电容器

通过热处理三聚氰胺棉制备得到空心碳管(MC),再通过一步水热法将镍/钴层状双金属氢氧化物(NiCo LDH)负载在MC基底上,成功制备出了高性能的NiCo LDH@MC 3D复合材料,MC基底能够有效分散NiCo LDH纳米片解决了LDH易堆叠的现象,其中空结构也为离子提供了便捷的运输通道,从而获得了高比容量、高倍率性以及具有长循环寿命的超级电容器电极材料。实验结果表明,NiCo LDH@MC在电流密度为0.5 A·g~(-1)下进行恒流充放电测试计算得到的比电容量为1 326.8 F·g~(-1),在功率密度为2 500 W·kg~(-1)时测得的能量密度为31.53 Wh·kg~(-1),在电流密度为5 A·g~(-1)时循环1 000次后,电容保持率仍然有83.8%,比电容量仍有880.1 F·g~(-1)。因此,本实验制备的NiCo LDH@MC 3D复合材料是一种非常有前景的超级电容器材料。     

液相-固相还原法克服团聚制备高性能超级电容器用石墨烯电极材料

以水合肼为还原剂采用液相预还原-冷冻干燥-固相充分还原的方法制备的石墨烯电极材料具有十分优越的电化学性能,在超级电容器中比电容值达到336F·g-1(10 mV·s-1,循环伏安法),较液相还原石墨烯(270F·g-1)提高24%,同时亦优于固相还原石墨烯(323 F·g-1).对液相预还原氧化石墨烯采取冷冻干燥,既避免了液相直接还原干燥过程中的团聚现象,同时也有效地增加了固相还原石墨烯的无序度,从而进一步提高了石墨烯的电化学性能.     

石油沥青基碳纳米管的制备、表面改性及其电化学性能

以新疆石油沥青为碳源,NiCl_2·6H_2O作催化剂,采用化学气相沉积法,在氮气气氛中加热至1200?C恒温3 h制备出碳纳米管(CNTs).采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱(Roman)对所制备的产物进行形貌和结构表征.结果表明产物为石墨化程度较低的多壁碳纳米管,其直径和长度分别为40～80 nm和0.5～3.0μm.研究了KOH活化和混酸(浓硝酸:浓硫酸=1:3)酸化对CNTs电容的影响,发现当CNTs与KOH按1:2质量比混合、700?C下活化后再混酸酸化,在电流密度为0.5A·g~(-1)时CNTs的电容为42 F·g~(-1),当电流密度增大10倍的情况下,其电容量仍旧保持了83.8%,体现出良好的倍率性能.     

锂离子电池负极材料Si-SiO_x-Sn/C的制备及电化学性质

采用碳热还原法在氮气保护下于管式炉中焙烧SiO、SnO2和碳的混合物,制备复合负极材料Si-SiOx-Sn/C。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的结构进行表征,通过电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试对材料的电化学性能进行测试和分析。结果表明:900℃焙烧2 h的样品由晶体锡、无定     

二氧化钌/石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学性能

采用共沉淀法制备了二氧化钌/石墨烯纳米复合材料应用于超级电容器中,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)对材料表面结构形貌进行了分析。将电极材料装配成极片,组装成超级电容器并进行电化学性能测试,实验表明,含有质量分数为5%石墨烯的复合材料表现出很好的电化学性能,该材料单极首次放电比容量有740F.g-1;在2A.g-1的电流密度下,8 000次深度循环后容量保持率为71%且具有很好的稳定性,比容量和循环性能都要优于纯的氧化钌材料,表明合成的复合材料适合用于超级电容器中。     

氮掺杂生物炭活化过硫酸盐去除罗丹明B

以椰壳生物质为碳源、尿素和烟酰胺为氮源,采用浸渍-热解法制备了氮掺杂生物炭(NBC),并以该碳材料作为过硫酸盐(PS)去除罗丹明B(RhB)的活化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对材料的结构、形貌及组成进行表征,并考察了材料的催化性能以及去除RhB的机理.结果表明...     

铅离子印迹电化学传感器的制备及其性能

以Pb2+为模板离子、吡咯(Py)为功能单体,在还原氧化石墨烯银纳米复合材料(rGO-AgNPs)修饰的电极表面直接构建铅离子印迹电化学传感器(Pb2+-IIES),用于水环境中重金属离子的检测与分离。通过Fourier变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对复合材料进行分析表征,并利用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对电化学传感器的性能进行表征。结果表明,在5. 0×10~(-9)～5. 0×10~(-5)mol·L~(-1)范围内,Pb2+-IIES响应电流与Pb2+浓度的负对数呈现良好的线性关系,检出限为5. 0×10~(-1)1mol·L~(-1)(S/N=3),可用于水环境中Pb2+的痕量检测。     

爆米花衍生氮掺杂纳米碳的制备及其电化学性能研究

纳米碳材料被广泛应用于能量存储和催化等领域, 但简便而有效地制备高性能碳材料仍是一个挑战. 本文采用微波法制备爆米花, 经过预碳化、KOH活化后得到高比表面积和高微孔率的氮掺杂纳米碳材料, 并利用SEM、TEM、XRD、Raman、XPS和N2物理吸附表征材料的结构和组成, 并将其用作超级电容器电极材料. 结果表明: 活化样品由于具有发达的孔结构和合适的氮含量而具有优异的电化学性能; 在0.2A?g-1的电流密度下, 比电容高达214F?g-1; 当电流密度20A?g-1时, 其倍率性能保持65%.     

静电喷雾结合光波还原技术高效制备石墨烯膜电极及其在超级电容中的应用

采用静电喷雾结合光波还原技术制备了高性能石墨烯膜,结果表明,制备的石墨烯膜结构疏松,片层均匀有序;该石墨烯膜在电化学双层电容器中显示了良好的电化学性能:在电流密度0.2A·g-1时,容量达到309.6F·g-1,电流密度1A·g-1仍然能够放电233.6F·g-1;循环性能良好,经过10 000次循环(1A·g-1),容量保持在94%以上,库伦效率接近100%。而且,这种液固直接转化及光波高效还原制备石墨烯膜电极的模式无须添加导电剂和粘结剂,避免了石墨烯片与片之间的堆叠,其结果将对研究开发新型的储能电极及器件具有重要价值和意义。     

废旧亚麻布制备碳纤维材料及其超级电容器性能

以废旧亚麻布为前驱体,通过在250℃预氧化1h、700℃高温热解碳化2h制备具有电化学活性的亚麻基碳纤维材料.实验结果表明,制得的亚麻基碳纤维保持了较完整的纤维状结构,产率为19.4%;比表面积为737.8m2·g-1,孔容积为0.41cm3·g-1.该碳纤维材料制成超级电容器电极材料,表现出准电化学电容行为,在电流密度为0.25A·g-1时,比电容达到最大值185F·g-1.     

一种十八元环Cd(Ⅱ)配合物的合成及其荧光性能

以吡啶类Schiff碱衍生物吡啶-3-甲醛缩4-氨基安替比林和Cd(NO3)2·4H2O为原料,采用溶剂热法合成了一个十八元环结构的配合物Cd2(NO3)4(L3)4(L3=吡啶-3-甲醛缩4-氨基安替比林),用红外光谱、拉曼光谱、X射线粉末衍射、单晶X射线衍射等手段对配合物的单晶结构进行了表征.该配合物属三斜晶系,空间群P-1,晶胞参数a=1.058 90(11)nm,b=1.222 15(12)nm,c=1.546 20(15)nm,α=74.243 0(10)°,β=78.974 0(10)°,γ=69.872 0(10)°,V=1.796 9(3)nm3,Z=2,Dc=1.514 8g/cm3,F(000)=836,μ=0.673mm-1,R1=0.033 8,ωR2=0.108 0(I2σ(I)).室温固态荧光测试显示,配合物在513nm(λmax)具有强的荧光吸收.     

复合碳材料ACF@OMC对酸性橙Ⅱ的吸附性能

采用软模板法,以活性炭纤维毡(ACF)为基材制备了一种有序介孔碳(OMC)活性炭纤维毡复合碳材料ACF@OMC,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其微观形貌结构进行表征,N2物理吸附脱附对其孔道结构参数进行测试,选取酸性橙Ⅱ作为模拟污染物,考察其吸附性能.结果表明:ACF@OMC材料以OMC包裹ACF纤维生长的方式结合;比表面积754m2·g-1,介孔孔容0.39cm3·g-1,平均孔径为2.9nm;其吸附性能明显优于ACF(5h达到吸附平衡),达到吸附平衡时间为3h;其吸附行为符合准二级吸附动力学方程,速率常数达0.030 3g·mg-1·min-1(R2=0.999 1),约为ACF体系的1.4倍;该材料对酸性橙Ⅱ的吸附量达到318.7mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir模型.     

N掺杂多孔生物炭材料的制备及电Fenton法降解染料X3B

以花生壳为原料,采用水热炭化和ZnCl_2熔盐活化法制备了一种新型N掺杂多孔生物炭材料。性能测试结果显示:熔盐活化法制备的生物炭比表面积(最大950 m2/g)均远大于未经活化的生物炭比表面积(307 m~2/g);花生壳生物炭中存在吡啶-N和石墨-N。水热炭与ZnCl_2质量比为1∶3时制得的材料表现出良好的电化学性能,最高H_2O_2产率为1.3 mmol/L,相应的电流效率为43.5%,在染料X3B降解过程中反应动力学常数是未经活化炭材料的1.4倍,反应15 min后X3B去除率达到95%。     

氧化亚锡基贮锂材料的合成、性质及结晶化原因分析

用流变相反应和前驱物热分解法合成了氧化亚锡基贮锂材料，通过X射线衍射和电化学测试对材料进行了表征，并分析了产物结晶化的原因．结果表明，在不同温度下制备的氧化亚锡基硼磷铝酸盐贮锂材料（TABP）均有较好的贮锂性能，其中在500℃下热解前驱物制备的样品其初始可逆容量为551mAh／g，经过20周循环后，仍然保持67．7％的可逆容量，表现出最佳循环性能．在惰性气氛中，SnO在较高温度下发生歧化反应，导致样品产生晶体．     

Eosin Y 敏化CQDs-Ni12P5光催化制氢研究

通过水热法和低温煅烧法分别合成了稳定的碳量子点(CQDs)和Ni₁₂P₅,通过简单的机械研磨将两者复合成CQDs-Ni₁₂P₅。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和电化学阻抗(EIS)等对催化剂进行了表征,并通过荧光光谱(FL)测试其电子转移行为。以染料Eosin Y(EY)为催化剂(敏化剂),Ni₁₂P₅为助催化剂,三甲胺(TMA)为牺牲剂,研究了CQDs修饰Ni₁₂P₅的染料敏化制氢性能。研究表明,CQDs负载量为15 wt%的Ni₁₂P₅(15CQDs-Ni₁₂P₅)拥有最高的染料敏化制氢活性(3565μmol·h^-1·g^-1),是纯Ni₁₂P₅的3.36倍。活性的提高是因为EY、CQDs及Ni₁₂P<...     

配合物[Cu(mpa)L].H2O 水热合成与表征

采用水热法合成了一种新的配合物[Cu(mpa)L]2·H2O(mpa＝间苯二甲酸,L=4'-(4-甲氧基苯基)-2,2':6'2'-三联吡啶),并通过红外光谱、元素分析和热重分析对该配合物进行了表征,采取X射线单晶衍射测定了其结构.该配合物属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数:a=22.803(5)(A),b＝9.608(2)(A),c=27.436(1)(A),β＝121.88(2)°,最终偏离闪子R1＝0.108 2,wR2=0.245 2.     

电沉积纳米钯修饰玻碳电极对甲醛的电催化氧化

采用电化学沉积法制备了纳米钯修饰玻碳电极(Pd/GC),利用循环伏安法研究了Pd/GC电极对甲醛的电催化氧化作用,优化了实验参数,建立了一种测定甲醛的方法.在0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,甲醛的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-4～1.4×10-2 mol·L-1的范围内呈良好的线性关系,检出限为3.0×10-5 mol·L-1,相对标准偏差为3.9%,回收率为94.7%～104.0%.