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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 437 毫秒
1.
以Ni (Ac)2·4H2O和生物质材料丝瓜络为原料,通过先浸渍后热解的方法制备了低成本的镍纳米颗粒/丝瓜络衍生氮掺杂多孔碳纳米复合材料(Ni/T-dNPCN)。研究复合材料对甲醇的电催化性能,并讨论热解温度对复合材料结构和性能的影响。结果表明,Ni/T-dNPCN修饰玻碳电极(GCE)在碱性条件下对甲醇氧化反应(MOR)具有良好的电催化活性。其中,800℃煅烧得到的Ni/T-dNPCN800/GCE对1 mol·L-1甲醇具有最低的起始电位(0.344 V (vs Ag/AgCl))、最高的催化电流密度(质量活性:1 902 mA·mgNi-1;比活性:1.61 mA·cm-2)和最快的动力学反应过程(Tafel斜率:50.23 mV·dec-1),其催化活性约为商业化Pt/C/GCE的3.92倍。且计时电流测试表明,Ni/T-dNPCN800/GCE具有良好的稳定性。  相似文献   

2.
通过改进的热溶剂胶体合成法制备了单分散的Ni12P5纳米粒子,并利用X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、X射线能谱对Ni12P5纳米粒子的晶体结构、化学组成和形貌等进行了表征。基于单分散Ni12P5纳米粒子研制出的非酶葡萄糖传感器具有出色的性能,其快速响应时间小于3 s,检测范围广(0.002~4.2 mmol·L-1),灵敏度高达1 572 mA·L·mol-1·cm-2,检测限低至0.8 μmol·L-1。此外,该传感器在用于人体血液中葡萄糖的实际检测中取得了满意的效果。  相似文献   

3.
通过一步水热法在碳纸上原位生长碳酸氢镍纳米颗粒,利用粉末X射线衍射和扫描电子显微镜对材料的结构及形貌进行表征,发现碳纸上负载纯相Ni (HCO32时具有较多的催化活性位点,利于葡萄糖的催化氧化反应进行。循环伏安法和时间-电流响应曲线表明该电极的检测限为0.98 μmol·L-1,线性范围为2.95~1.02 mmol·L-1,灵敏度为935 μA·L·mmol-1·cm-2,同时具有优异的选择性及稳定性。此外,该传感器能够实现对乳制品中葡萄糖的快速检测。这些结果表明,过渡金属和导电基底的协同作用会增强复合材料整体的导电性能和催化性能。  相似文献   

4.
以水热法并进一步焙烧合成脊椎状NiCo2O4纳米棒,通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和热重分析仪(TG)等来表征其结构形态及热稳定性.采用线性扫描法(LSV)、循环伏安(CV)研究所制备催化剂的在玻碳和旋转圆盘电极上的电催化活性:在0.1 mol·L-1 KOH溶液中的电催化析氧反应(OER)和电催化氧还原反应(ORR).研究结果表明,所制备的脊椎状NiCo2O4纳米棒有大量的不饱和态,200℃焙烧制备的脊椎状NiCo2O4纳米棒析氧过电位最小可达309 mV,Tafel斜率145.6 mV/dec,其氧还原极限电流密度在1600 rmp可达到5.095 mA·cm-2,电子转移数在3.2~3.8之间,接近四电子转移机理,其优良电化学性能可能是由于暴露了更多的边缘缺陷的缘故.  相似文献   

5.
采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、交流阻抗谱以及计时电流法等电化学方法,结合红外光谱、紫外-可见分光光度法、原子力显微镜、透射电子显微镜以及原子吸收光谱等辅助手段,表征了固定漆酶的聚苯胺-草酸钴纳米复合物的化学组成、结构和形貌,测试了纳米复合物固酶前后的导电性能的变化,研究了纳米复合物修饰电极上固定漆酶的直接电化学行为,评估了该电极的催化氧还原效能以及作为电化学传感器检测氧分子的性能。实验结果表明该电极在不含电子介体的溶液中以酶活性中心T2作为首要电子受体,将得到电子传递给化学吸附的氧气使其被电还原,其表观电子迁移速率为0.017 s-1,且具有良好的催化氧还原性能(氧还原起始电位:460 mV vs NHE,转化氧分子为水的表观速率常数为2.6×10-4 s-1),酶电催化氧还原为水分子步骤为反应的速控步。该电极作为电化学传感器对氧具有极低检测限(0.20 μmol·L-1),宽线性响应范围(0.4~7.5 μmol·L-1)以及对底物高亲和力(KM=122.4 μmol·L-1)等优势。  相似文献   

6.
采用静电纺丝法制备了(Pr0.9La0.12(Ni0.74Cu0.21Ga0.05)O4+δ(PLNCG)氧化物纳米纤维。利用热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对材料的物相及微观形貌进行分析。研究表明950℃煅烧5 h得到平均直径420 nm、形貌均一的PLNCG氧化物纤维;1 000℃烧结2 h得到紧密附着在Ce0.9Gd0.1O2-δ(CGO)电解质上的网状结构纤维阴极。电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明纳米纤维阴极具有比粉体阴极更优越的性能。700℃的极化电阻(RP)为0.134 Ω·cm2,比同组分的粉末阴极减少32%(RP=0.197 Ω·cm2)。以纤维阴极构筑的电解质支撑单电池Ni-CGO/CGO/PLNCG在700℃的最大输出功率密度为231 mW·cm-2。氧分压测试结果表明阴极反应的速率控制步骤为电荷转移过程。  相似文献   

7.
二氧化锰(MnO2)材料具有比容量大、电极电位高、储量丰富以及价格低廉等优势,成为水系锌电池正极最受关注的一类材料,然而其仍然存在着结构稳定性差和电化学储存机理复杂的问题。因此,我们通过两步合成法制备了一种花苞状结构的MnO2负载在Ti3C2Tx表面形成Ti3C2Tx/MnO2复合材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对复合样品的结构、成分和形貌进行表征。通过将Ti3C2Tx/MnO2复合材料作为正极,与锌负极匹配组装成水系锌电池,研究了其分别在2 mol·L-1 ZnSO4、2 mol·L-1 ZnSO4+0.1 mol·L-1 MnSO4、30 mol·L-1三氟甲基磺酸四乙基铵(TEAOTf)+1 mol·L-1三氟甲烷磺酸锌(ZnOTf)和3 mol·L-1 ZnOTf四种电解液中的电化学性能。结果表明,Ti3C2Tx/MnO2在2 mol·L-1 ZnSO4中的比容量较高,但循环稳定性很差。将TEAOTf盐和ZnOTf盐共溶于水中,设计了一种新型的含惰性阳离子的超高浓度盐包水电解液(30 mol·L-1 TEAOTf+1 mol·L-1 ZnOTf),不仅提高了Ti3C2Tx/MnO2材料的可逆性,而且有效抑制了电极材料在循环过程中的溶解。  相似文献   

8.
何应  张宇  何清  刘辉  李亮 《无机化学学报》2023,39(12):2432-2440
本文报道一种制备β-Co(OH)2/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料(Co(OH)2/C-N@GP)的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯(PS)乙醇分散体中使Co(NO32·6H2O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化,同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co(SO42/C-N@GP。最后,Co(SO42/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得Co(OH)2/C-N@GP纳米复合材料。所制备的Co(OH)2/C-N@GP的扫描电镜图显示尺寸为10~20 nm的Co(OH)2很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co(OH)2/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为,并且当石墨烯存在时,其比电容可显著增强。在2 mol·L-1 KOH中,Co(OH)2/C-N@GP在2 A·g-1下表现出985.4 F·g-1的高比电容,1 000次循环后的比电容保持率为76.6%。  相似文献   

9.
采用溶剂热法成功制备了纳米CuFe2O4-rGO复合材料。通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学工作站对样品的结构、形貌及电容特性进行表征。结果表明,CuFe2O4纳米粒子均匀地分散在石墨烯片层间,其中CuFe2O4-20% rGO复合材料具有最优的电化学性能,当电流密度1 A·g-1时,其比电容为1 952.5 F·g-1,当电流密度为1 A·g-1时,CuFe2O4-20% rGO复合材料经1 000次充放电后的比电容保持率为86.17%。  相似文献   

10.
采用种子生长法制备金纳米棒(AuNRs)以构建光学传感器,用于 Fe3+和 Cu2+的高选择性快速可视化检测。在酸性环境中,Fe3+和 Cu2+通过与 KI溶液反应,将 I-氧化成 I2。I2刻蚀 AuNRs,导致其纵向表面等离子体共振(LSPR)吸收峰蓝移,从而实现对Fe3+和Cu2+的检测。结果表明,反应温度为50℃时,添加0.8 mL 0.1 mol·L-1 HCl、2 mL AuNRs生长液和20 mmol·L-1 KI溶液,与 2 mL 500 μmol·L-1 Fe3+或 30 μmol·L-1 Cu2+反应 25或 90 min,可将 AuNRs刻蚀至 LSPR 吸收峰消失。该方法对 Fe3+和 Cu2+检测具有高选择性和准确性,对于 Fe3+、Cu2+共存体系的检测,可通过加入适量 F-与 Fe3+生成配合物[FeF6]3-完成对 Fe3+的化学掩蔽,消除Fe3+的干扰,实现共存体系中Cu2+的准确检测。  相似文献   

11.
采用软模板法制备了氮化钨-钨/掺氮有序介孔碳复合材料(WN-W/NOMC),作为一种高比表面积且价格低廉的阴极氧还原反应催化剂。通过适量添加尿素来改变复合材料中的氮含量,在掺氮量为7%(w/w)时,实验发现材料能够保持完整有序介孔结构,测试其比表面积高达835 m~2·g~(-1),透射电子显微镜(TEM)测试结果显示其催化颗粒均匀地分散在氮掺杂有序介孔碳载体上。在O_2饱和的0.1 mol·L~(-1 )KOH溶液中测试了材料的氧还原催化性能(ORR),显示其起始电位为0.87 V(vs RHE),极限电流密度为4.49 mA·cm~(-2),氧还原反应的转移电子数为3.4,接近于20%(w/w)商业Pt/C的3.8,说明该材料表现出近似4电子的氧还原反应途径。研究结果表明,WN-W/NOMC的催化性能虽然稍弱于商业铂碳(0.99 V,5.1 mA·cm~(-2)),但其具有远超铂碳的循环稳定性和耐甲醇毒化能力。  相似文献   

12.
Nanosized anatase titanium dioxide loaded porous carbon nanofibers (TiO2/PCNFs) were prepared from electrospun TiO(OAc)2/PAN/PMMA composite precursor fibers with different amount of PMMA porogen, which were sequentially heat-treated in different environments. Electrochemical measurement results show that these as-prepared TiO2/PCNFs present higher cyclic reversible capacity than the TiO2/CNFs counterpart (without PMMA porogen in its precursor fibers). Among the as-prepared TiO2/PCNFs samples, the representative TiO2/PCNFs (the mass ratio of PAN to PMMA is 3:1) exhibits the best high-rate performance with a high stable capacity retention about 200 mAhg− 1 at a current density as high as 800 mAg− 1. This novel TiO2/PCNFs composite material opens up a promising application in high-power lithium-ion batteries.  相似文献   

13.
采用软模板法制备了氮化钨-钨/掺氮有序介孔碳复合材料(WN-W/NOMC),作为一种高比表面积且价格低廉的阴极氧还原反应催化剂。通过适量添加尿素来改变复合材料中的氮含量,在掺氮量为7%(w/w)时,实验发现材料能够保持完整有序介孔结构,测试其比表面积高达835 m2·g-1,透射电子显微镜(TEM)测试结果显示其催化颗粒均匀地分散在氮掺杂有序介孔碳载体上。在O2饱和的0.1 mol·L-1 KOH溶液中测试了材料的氧还原催化性能(ORR),显示其起始电位为0.87 V(vs RHE),极限电流密度为4.49 mA·cm-2,氧还原反应的转移电子数为3.4,接近于20%(w/w)商业Pt/C的3.8,说明该材料表现出近似4电子的氧还原反应途径。研究结果表明,WN-W/NOMC的催化性能虽然稍弱于商业铂碳(0.99 V,5.1 mA·cm-2),但其具有远超铂碳的循环稳定性和耐甲醇毒化能力。  相似文献   

14.

Bi2WO6/UiO-66-NH2 photocatalysts were fabricated through solvothermal method using acetic acid as template. The photocatalytic performance of as-fabricated composites was highly improved under simulated visible light due to the addition of UiO-66-NH2. The structural and chemical properties of the composites were characterized through FTIR, XRD, XPS, SEM, BET, UV–vis DRS and PL. After 90 min of visible light irradiation, the RhB at an initial concentration of 10 mg·L?1 in the solution was degraded by 99.4% due to the addition of 10 mg of the composite. There was no significant decrease in the photocatalytic activity even after four rounds of cycles. The free radical capture experiments indicate that the photogenerated holes (h+) were the main active sites. The possible photocatalytic degradation mechanism was proposed as the specific surface area of the composite was enlarged due to the uniform distribution of UiO-66-NH2 on the surface of Bi2WO6. The electron–hole pairs recombination rate was decreased due to the photogenerated electrons (e?) on the CB of Bi2WO6 which can be rapidly transferred to the CB of UiO-66-NH2 and the photogenerated holes of UiO-66-NH2 transferred to the VB of Bi2WO6. Meanwhile, the RhB was directly oxidized to H2O and CO2 by h+ to achieve the purification effect.

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15.
The selectivity control of Pd nanoparticles (NPs) in the direct CO esterification with methyl nitrite toward dimethyl oxalate (DMO) or dimethyl carbonate (DMC) remains a grand challenge. Herein, Pd NPs are incorporated into isoreticular metal–organic frameworks (MOFs), namely UiO-66-X (X=-H, -NO2, -NH2), affording Pd@UiO-66-X, which unexpectedly exhibit high selectivity (up to 99 %) to DMC and regulated activity in the direct CO esterification. In sharp contrast, the Pd NPs supported on the MOF, yielding Pd/UiO-66, displays high selectivity (89 %) to DMO as always reported with Pd NPs. Both experimental and DFT calculation results prove that the Pd location relative to UiO-66 gives rise to discriminated microenvironment of different amounts of interface between Zr-oxo clusters and Pd NPs in Pd@UiO-66 and Pd/UiO-66, resulting in their distinctly different selectivity. This is an unprecedented finding on the production of DMC by Pd NPs, which was previously achieved by Pd(II) only, in the direct CO esterification.  相似文献   

16.
In the present work, Fe3O4 nanoparticles were attached to the surface of UiO-66, a zirconium-based metal–organic framework material and the composite material formed was used to remove selenite (Se(IV)) in water. The Fe3O4/UiO-66 composite were assembled by a facile two-stage strategy. Benefiting from the ultra-high specific surface area of UiO-66, the Fe3O4/UiO-66 also had a large specific surface area, which made it easier to expose the active sites of Fe3O4 on the surface of UiO-66. The XPS and Mössbauer spectroscopy analysis indicated that there was charge transfer between Fe3O4 and UiO-66 in the Fe3O4/UiO-66, which made the Fe3O4 on the surface of UiO-66 had enhanced reductive activity. The mechanism of Fe3O4/UiO-66 to removed Se(IV) from the solution was further investigated by Zeta potential, FT-IR, SEM, TEM, and XPS spectra. The results indicated that the Fe3O4 nanoparticles on the surface of UiO-66 not only interacted with selenite through electrostatic action and inner-sphere complex but could also reduce a large amount of selenite to the insoluble Se0. The combination of these three actions finally strengthened the removal of selenite. This study cloud promote the practical application of MOF-based composites in removing heavy metal ions.  相似文献   

17.
采用离子交换法与热处理相结合的方法,以ZIF67为前驱体,硫代乙酰胺为硫源,制备出硫化钴/多孔碳(CoS/C)复合催化材料,并探讨了硫化时间对复合催化剂的形貌、结构及其氧还原(ORR)性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2吸附-脱附测定仪、X射线光电子能谱分析(XPS)、拉曼光谱仪(Raman)和旋转圆盘电极(RDE)技术表征催化剂的物理特征和电催化性能。研究结果显示,在碱性条件下该复合催化剂具有与20%(w/w)的商业Pt/C催化剂相媲美的ORR活性,其半波电位仅比Pt/C催化剂低31 mV。随着硫化时间的增加,硫化钴颗粒逐渐增大,催化剂中碳材料的无序程度出现先减小后增大的趋势。在硫化时间为10 min时,复合催化剂在0.1 mol·L-1KOH中表现出良好的电催化活性,且在ORR过程中复合催化剂的平均转移电子数可达到3.72,接近于4,说明氧气在该催化剂表面发生的是四电子转移过程。  相似文献   

18.
Upgrading furfural (FAL) to cyclopentanone (CPO) is of great importance for the synthesis of high-value chemicals and biomass utilization. The hydrogenative ring-rearrangement of FAL is catalyzed by metal-acid bifunctional catalysts. The Lewis acidity is a key factor in promoting the rearrangement of furan rings and achieving a high selectivity to CPO. In this work, highly dispersed Pd nanoparticles were successfully encapsulated into the cavities of a Zr based MOF, UiO-66-NO2, by impregnation using a double-solvent method (DSM) followed by H2 reduction. The obtained Pd/UiO-66-NO2 catalyst showed a significantly better catalytic performance in the aforementioned reaction than the Pd/UiO-66 catalyst due to the higher Lewis acidity of the support. Moreover, by using a thermal treatment. The Lewis acidity can be further increased through the creating of missing-linker defects. The resulting defective Pd/UiO-66-NO2 exhibited the highest CPO selectivity and FAL conversion of 96.6% and 98.9%, respectively. In addition, the catalyst was able to maintain a high activity and stability after four consecutive runs. The current study not only provides an efficient catalytic reaction system for the hydrogenative ring-rearrangement of furfural to cyclopentanone but also emphasizes the importance of defect sites.  相似文献   

19.
以静电纺丝制备的纤维为前驱体,通过煅烧、硒化处理等工艺合成了负载双金属硒化物纳米粒子的氮掺杂碳纤维(NCF)材料((Ni,Co)Se2/NCF),并对其进行了一系列相关的表征,研究了其在酸性和碱性条件下的析氢性能.(Ni,Co)Se2纳米粒子被锚定于NCF中,有效地阻止了纳米粒子的聚集,提供了更多的催化活性位点.电催化...  相似文献   

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