制备工艺对NiFe2O4分解CO2活性的影响

随着大气中CO2浓度的增加,温室效应日趋严重,促使人们对大气中CO2的转化与消除这一课题更加重视。1990年Yutaka Tamaura[1]发现氧缺位磁铁矿几乎可以100%分解CO2后,为解决温室效应提供了一条新的探索途径。通过对不同铁酸盐MFe2O4(M=Fe,Mn[2],Co[3],Zn[4],Ni[5]等)分解CO2活性的考察,发现铁酸镍在300℃分解CO2的活性比其它铁酸盐都好。NiFe2O4的制备最常采用的是共沉淀法、柠檬酸溶胶凝胶法和水热法,3种方法由于制备     

锂离子电池正极材料LiMn2O4的低热固相合成与性能表征

锂离子电池具有比能量高、环境污染小等优点,广泛应用于手提电话、便携式电脑、摄像机等设备中。其正极材料的研究是锂离子电池的研究重点。层状结构的LiCoO2、LiNiO2和尖晶石结构的LiMn2O4是仅有的三种能在3.5V以上电位可嵌入Li的正极材料[1~3]。目前市售的锂离子电池主要采用LiCoO2作正极材料,但由于Co资源缺乏和价格相对昂贵,而锰资源丰富,价格低廉且无毒,对环境友好,因此世界各国都在大力进行以LiMn2O4为正极材料的锂离子电池的实用化研究。LiMn2O4传统的制备方法是高温固相反应合成法[4~7],但由于Mn的变价多,与Li形成贫Li或…     

熔盐法合成LiTaO3粉体

LiTaO3由于其突出的电光、压电和热释电效应,以及居里温度高、介电常数低,介电损耗小、老化速率低等特点,已成为广泛应用的功能材料[1,2]。而且,LiTaO3还可以与其他陶瓷材料如(K0.5Na0.5)NbO3等复合制成新型压电陶瓷[3]。另外,与陶瓷材料PZT相比较,该种压电材料不含铅,不会造成环境污染,属环境协调性绿色材料。LiTaO3的熔点很高(1630℃)[4],目前合成这类材料的常规方法有固相法、质子交换法和溶胶-凝胶法等[5￣9]。其中固相法采用Li2O和Ta2O5为原料,高温煅烧(往往高于1000℃),由于Li2O在高温下易挥发,使化学计量比较难控制[6],且在…     

LiCoO2对LiMn2O4改性过程的研究

在LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2这三种锂离子电池正极材料中,尖晶石LiMn2O4由于具有价廉、对环境友好、使用安全的显著优点,被普遍认为是最有希望的新型正极材料。但该材料在高温下较快的容量衰减制约了其规模应用[1~3]。为改善LiMn2O4的高温性能,各国学者普遍采用掺杂法,即在制备L     

荧光XAFS表征Pt/BaAl2O4-Al2O3催化剂中的微量铂物种

随着稀薄燃烧(lean-burn)发动机的推广使用和环保法规的日趋严格,消除稀燃尾气中的氮氧化物(N O x)已刻不容缓。N O x储存还原技术被认为是最具应用前景的方法之一[1,2]。目前,对Pt/BaA l2O4-A l2O3体系中N O x储存与还原机制的研究较多[1￣4],但对该体系中微量铂物种微观结构及其与性能的关系研究较少,这主要是由于Pt含量(0.1w t%￣0.5wt%)太低,分散度较高,使表征方法受到很大限制。本文采用共沉淀-浸渍法制得具有较高比表面积和热稳定性的N O x储存还原催化剂Pt/BaA l2O4-A l2O3,应用荧光X-射线吸收精细结构方法(Fluores-cence-…     

共沉淀法和模板法制备均匀负载CeO2/ SiO2的研究

CeO2是三效催化剂(简称TWC)中被广泛应用的涂层材料[1],其优良的储放氧能力(OSC)可以扩大TWC的工作窗口,并可以在与γ-Al2O3的相互作用中提高Al2O3的高温稳定性[2]。在高温下,CeO2会因晶粒迅速长大而失去储放氧能力。为了提高CeO2的高温抗烧结能力,以及进一步提高其氧化还原能力,大部分研究者选择了在CeO2晶格中掺入其他离子的方法,如:Zr4 、Pr3 、La3 等[3￣5],这些离子在CeO2晶格中引入了晶格缺陷,不但稳定了结构,而且提高了氧传输能力。SiO2具有很高的化学稳定性、高比表面及高热稳定性,是载体的理想选择。研究表明,CeO2负载…     

超声场中均匀沉淀法制备纳米Sb2O3阻燃剂(英)

Sb2O3isanessentialsynergistofalmostallthehalogenatedflameretardants.Themechanicalproper-tiesandflameretardancyofflameretardingmaterialsaregreatlyinfluencedbythesizeofSb2O3.WhennanosizedSb2O3isappliedtotheflameretardingpolymericmaterials,themechanicalprope…     

纳米晶状磷酸钙盐/Al2O3-Ti生物复合材料的制备与结构表征

0引言众所周知,钛及其合金具有优良的机械力学性能,但其生物活性不足。因此,在金属基体上涂敷一层生物活性涂层,结合金属与生物活性材料的各自优势,已成为世界各国学者研究最为活跃的生物复合材料体系之一。该体系可用于临床医学,作为人体硬组织等的修复替换材料。目前,已开发出多种在金属基体上制备生物活性涂层的工艺和方法。如:等离子沉积法[1]、离子束溅射法[2]、激光熔覆法[3]、溶胶鄄凝胶法[4]、电化学沉积与水热处理合成法[5]、电泳沉积[6]、电结晶[7]等多种方法。但现有涂层材料尚存在一些问题:(1)由于替换材料的高硬度而导致其周围硬组织坏死[8];(2)由于疲劳磨损或热膨胀不匹配引起涂层脱落[9];(3)由于异质相导致生物活性降解[10]。因此,研究新的制备工艺,开发新的生物复合材料体系就显得十分重要。考虑到Al2O3具有优异的抗磨损、耐腐蚀等性能,以及较好的生物相容性,常作为临床选用的人造硬组织承载材料[11],故在本研究工作中,我们首次采用阳极氧化与水热处理复合工艺研制酸式磷酸钙/Al2O3鄄Ti生物复合材料体系。该体系不同于由日本Ishizawa等研制的HAp/TiO2鄄Ti复合体系[12]。主要体现在两...     

微波加热液相均匀沉淀法制备纳米Sb2O3阻燃剂(英)

Antimonyoxide(Sb2O3)isanimportantadditiveflameretardant.Itisextensivelyusedinflameretar鄄danttreatmentofpolyolefine,polyvinylchloride,polyesterandtextiles.TheefficiencyofhalogenatedflameretardantcanbeenhancedbycooperatingwithSb2O3.ThesizeofSb2O3hasgreatef…     

Y2O3:Eu3+纳米线阵列的制备与表征

Y2O3:Eu3+红色荧光粉由于色纯度高、化学性质稳定和量子效率接近100%而广泛用于荧光灯和投影电视等方面.近年来,Y2O3:Eu3+的大量研究工作主要集中于纳米粉末的制备方法及其与体相材料不同的发光特性[1～3].最近,有关Y2O3:Eu3+及其稀土化合物的纳米管、纳米线和纳米带一维材料的制备成为研究热点.Wu Changfeng等[4,5]利用表面活性剂合成了Y2O3 : Eu3+纳米管.激光格位选择激发测试结果表明,Eu3+在纳米管中占据3个不同的格位,其611 nm处的红色发光峰出现了宽化.He Yu等[6]采用水热法及退火处理制备出了Y2O3:Eu3+纳米带,发现Eu3+的发射峰不仅宽化,而且出现了625 nm的新峰.Li Yadong等[7～9]采用水热法制备了稀土氧化物、硫氧化物和氢氧化物等的纳米线和纳米管,并探索了其形成机理,同时发现Y2O3S : yb3+,Er3+具有上转换的性质.     

Li3V2(PO4)3的溶胶-凝胶法合成及其性能研究

以LiOH·H₂O、NH₄VO₃、H₃PO₄和柠檬酸等为原料采用溶胶-凝胶法合成了锂离子二次电池正极材料磷酸钒锂(Li₃V₂(PO₄)₃)。考察了煅烧温度和配位剂种类等条件对产物组成及电化学性能的影响。研究了优化条件下制得样品的循环伏安、充放电性能和循环性能。0.1 C条件下,样品首次放电比容量达129.81 mAh·g^-1，经过100次循环后容量几乎没有衰减，仍保持在128 mAh·g^-1。X射线衍射研究表明合成单一Li₃V₂(PO₄)₃晶体所需温度比固相法低；并考察了循环20次后材料充电到各个单相的晶体结构，通过X射线衍射和最小二乘法计算给出了其晶胞参数变化过程，证实了循环嵌Li过程中晶体结构能够得到重现。     

球磨辅助高温固相法制备Li1.0Na0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料及其性能

以乙酸盐(乙酸锂、乙酸钠、乙酸钴、乙酸镍、乙酸锰等)为原材料,采用球磨辅助高温固相法制备Li_(1.0)Na_(0.2)Ni_(0.13)Co_(0.13)Mn_(0.54)O_2正极材料。借助XRD、SEM等表征材料的结构和形貌,利用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究材料的电化学性能。结果表明,钠的掺杂导致颗粒表面光滑度降低,形成Na_(0.77)Mn O_(2.05)新相。0.05C活化过程中,掺钠样品和未掺钠样品首次放电比容量分别为258.4 m Ah·g~(-1)和215.8 m Ah·g~(-1),库伦效率分别为75.2%和72.8%;2C放电比容量分别为116.3 m Ah·g~(-1)和106.2 m Ah·g~(-1)。研究发现,掺钠可减小首次充放电过程的不可逆容量,提高容量保持率;改善倍率性能与容量恢复特性;降低SEI膜阻抗和电荷转移阻抗;掺钠后样品首次循环就可以基本完成Li_2Mn O_3组分向稳定结构的转化,而未掺杂的样品需要两次循环才能逐步完成该过程;XPS结果表明,掺钠样品中Ni~(2+)、Co~(3+)、Mn~(4+)所占比例明显提高,改善了样品的稳定性和电化学性能;循环200次后的XRD结果表明掺钠与未掺钠材料在脱嵌锂反应中的相变化过程基本一致,良好有序的层状结构遭到破坏是循环过程中容量衰减的主要原因。     

球磨辅助高温固相法制备Li1.0Na0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料及其性能

以乙酸盐(乙酸锂、乙酸钠、乙酸钴、乙酸镍、乙酸锰等)为原材料,采用球磨辅助高温固相法制备Li_1.0Na_0.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂正极材料。借助XRD、SEM等表征材料的结构和形貌,利用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究材料的电化学性能。结果表明,钠的掺杂导致颗粒表面光滑度降低,形成Na_0.77MnO_2.05新相。0.05C活化过程中,掺钠样品和未掺钠样品首次放电比容量分别为258.4 mAh·g^-1和215.8 mAh·g^-1,库伦效率分别为75.2%和72.8%;2C放电比容量分别为116.3 mAh·g^-1和106.2 mAh·g^-1。研究发现,掺钠可减小首次充放电过程的不可逆容量,提高容量保持率;改善倍率性能与容量恢复特性;降低SEI膜阻抗和电荷转移阻抗;掺钠后样品首次循环就可以基本完成Li₂MnO₃组分向稳定结构的转化,而未掺杂的样品需要两次循环才能逐步完成该过程;XPS结果表明,掺钠样品中Ni²⁺、Co³⁺、Mn⁴⁺所占比例明显提高,改善了样品的稳定性和电化学性能;循环200次后的XRD结果表明掺钠与未掺钠材料在脱嵌锂反应中的相变化过程基本一致,良好有序的层状结构遭到破坏是循环过程中容量衰减的主要原因。     

p-n异质结BiPO4/Ag3PO4的制备及其增强的模拟太阳光活性

采用一步水热合成法制备了BiPO₄、Ag₃PO₄和BiPO₄/Ag₃PO₄复合光催化剂,通过X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）等表征手段对其组成结构、形貌及光吸收性质进行了表征,结果表明Ag₃PO₄呈块状结构,BiPO₄则分布在其表面,形成的BiPO₄/Ag₃PO₄复合光催化剂具有单斜相和立方晶相结构,带边吸收拓宽至571 nm。以甲基橙和加替沙星为目标污染物,考察了BiPO₄/Ag₃PO₄复合光催化剂在模拟太阳光照射下的降解矿化能力,结果表明复合催化剂比单一催化剂的降解矿化能力更强,稳定性更好。此外,自由基捕获实验表明空穴是该光催化过程中的主要活性物种,·O₂^-次之。p-n异质结的形成使BiPO₄/Ag₃PO₄复合光催化剂具有较强的电子空穴分离能力是光催化活性提高的主要原因,这与光电流和电化学阻抗谱测试结果相一致。基于以上结果,文中对BiPO₄/Ag₃PO₄光催化降解有机污染物的机理进行了推测。     

p-n异质结BiPO_4/Ag_3PO_4的制备及其增强的模拟太阳光活性

采用一步水热合成法制备了BiPO_4、Ag_3PO_4和BiPO_4/Ag_3PO_4复合光催化剂,通过X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等表征手段对其组成结构、形貌及光吸收性质进行了表征,结果表明Ag_3PO_4呈块状结构,BiPO_4则分布在其表面,形成的BiPO_4/Ag_3PO_4复合光催化剂具有单斜相和立方晶相结构,带边吸收拓宽至571 nm。以甲基橙和加替沙星为目标污染物,考察了BiPO_4/Ag_3PO_4复合光催化剂在模拟太阳光照射下的降解矿化能力,结果表明复合催化剂比单一催化剂的降解矿化能力更强,稳定性更好。此外,自由基捕获实验表明空穴是该光催化过程中的主要活性物种,·O2-次之。p-n异质结的形成使BiPO_4/Ag_3PO_4复合光催化剂具有较强的电子空穴分离能力是光催化活性提高的主要原因,这与光电流和电化学阻抗谱测试结果相一致。基于以上结果,文中对BiPO_4/Ag_3PO_4光催化降解有机污染物的机理进行了推测。     

Synthesis and nonlinear optical properties of BaTi(BO3)2 and Ba3Ti3O6(BO3)2 crystals in glasses with high TiO2 contents

The ternary BaO-TiO₂-B₂O₃ glasses containing a large amount of TiO₂ (20-40 mol%) are prepared, and their optical basicities (Λ), the formation, structural features and second-order optical nonlinearities of BaTi(BO₃)₂ and Ba₃Ti₃O₆(BO₃)₂ crystals are examined to develop new nonlinear optical materials. It is found that the glasses with high TiO₂ contents of 30-40 mol% show large optical basicities of Λ=0.81-0.87, suggesting the high polarizabity of TiO_n polyhedra (n=4-6) in the glasses. BaTi(BO₃)₂ and Ba₃Ti₃O₆(BO₃)₂ crystals are found to be formed as main crystalline phases in the glasses. It is found that BaTi(BO₃)₂ crystals tend to orient at the surface of crystallized glasses. The new XRD pattern for the Ba₃Ti₃O₆(BO₃)₂ phase is proposed through Rietvelt analysis. The second harmonic intensities of crystallized glasses were found to be 0.8 times as large as α-quartz powders, i.e., I^2ω(sample)/I^2ω(α-quartz)=0.8, for the sample with BaTi(BO₃)₂ crystals and to be I^2ω(sample)/I^2ω(α-quartz)=68 for the sample with Ba₃Ti₃O₆(BO₃)₂ crystals. The Raman scattering spectra for these two crystalline phases are measured for the first time and their structural features are discussed.     

溶胶-凝胶法制备Li3V2(PO4)3及其性能研究

0引言具有类NASICON结构的Li3V2(PO4)3是继过渡金属氧化物LMO后的一种新型的锂离子二次电池正极材料。与目前市场上应用最为广泛的正极材料LiCoO2相比,Li3V2(PO4)3具有超常的稳定性,即使在脱出的Li 与过渡金属原子的物质的量之比大于1的时候仍然具有超乎寻常的稳定性,而通常情况下1mol LiCoO2在脱出0.5mol Li 就会变得不稳定。并且Co是一种战略物资,全球储量十分有限;Co也是一种有毒金属,对于环境污染较为严重。LiNiO2因其合成较为困难而使应用受限,尖晶石LiMn2O4虽然属于环境友好型化合物,但其理论比容量仅为148mAh·g-1,且…     

Sol-gel synthesis of K3InF6 and structural characterization of K2InC10O10H6F9, K3InC12O14H4F18 and K3InC12O12F18

K₃InF₆ is synthesized by a sol-gel route starting from indium and potassium acetates dissolved in isopropanol in the stoichiometry 1:3, with trifluoroacetic acid as fluorinating agent. The crystal structures of the organic precursors were solved by X-ray diffraction methods on single crystals. Three organic compounds were isolated and identified: K₂InC₁₀O₁₀H₆F₉, K₃InC₁₂O₁₄H₄F₁₈ and K₃InC₁₂O₁₂F₁₈. The first one, deficient in potassium in comparison with the initial stoichiometry, is unstable. In its crystal structure, acetate as well as trifluoroacetate anions are coordinated to the indium atom. The two other precursors are obtained, respectively, by quick and slow evaporation of the solution. They correspond to the final organic compounds, which give K₃InF₆ by decomposition at high temperature. The crystal structure of K₃InC₁₂O₁₄H₄F₁₈ is characterized by complex anions [In(CF₃COO)₄(OH_x)₂]^(5−2x)− and isolated [CF₃COOH_2−x]^(x−1)− molecules with x=2 or 1, surrounded by K⁺ cations. The crystal structure of K₃InC₁₂O₁₂F₁₈ is only constituted by complex anions [In(CF₃COO)₆]³⁻ and K⁺ cations. For all these compounds, potassium cations ensure only the electroneutrality of the structure. IR spectra of K₂InC₁₀O₁₀H₆F₉ and K₃InC₁₂O₁₂F₁₈ were also performed at room temperature on pulverized crystals.     

Bi6Fe1.9Co0.1Ti3O18纳米片负载Au尺寸对其可见光光催化性能的影响

我们通过一种简单的化学方法制备了具有可见光催化性能的Bi₆Fe_1.9Co_0.1Ti₃O₁₈/Au（BFCTO/Au）纳米复合材料。结果表明,通过负载不同颗粒大小的Au纳米颗粒（~23 nm、~36 nm、~55 nm和~80 nm）,BFCTO的可见光光催化性能明显增强,其中负载粒径为~23 nm的Au纳米颗粒的BFCTO/Au-1样品的可见光光催化效率最高。