纳米MnO2：水热法制备及盐对晶型和形貌的影响

在水热条件下,向反应体系中加入简单的无机盐,利用KMnO4和MnCl2反应生成不同晶型/形貌的一维MnO2纳米材料.用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及选区电子衍射(SAED)等对产物进行了结构和形貌的表征.结果显示,加入的简单无机盐不仅影响产物的晶型,同时也对产物的形貌也起到了控制作用.     

不同形貌纳米SnO2的可控合成及催化发光传感器

本文以碳纳米管(CNT)为模板、采用液相沉积法、通过改变煅烧温度可控合成了SnO2-CNT复合纳米材料、SnO2纳米棒、SnO2纳米粒子等3种形貌的SnO2纳米材料,研究了3种形貌的SnO2纳米材料对乙酸乙酯催化发光的影响;通过考察3种不同形貌SnO2纳米材料的纳米尺度和结构,讨论了影响纳米材料催化发光特性的因素;研究了3种不同形貌SnO2纳米材料对乙酸乙酯催化发光图谱和强度的变化,建立了3种新型、高效的不同形貌纳米催化发光传感器。     

纳米结构MnO2的水热合成、晶型及形貌演化

以水热合成方法制备了具有不同微观形貌的纳米结构MnO2, 并以X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对其进行了表征. 跟踪考察了二氧化锰的晶型及微观形貌随水热反应时间的演变过程, 在Ostwald ripening机理作用下, MnO2晶型转化过程为γ-MnO2, α-MnO2和β-MnO2, 同时形貌由微米球转变为海胆结构、空心海胆结构和纳米线.     

多孔朵状Fe_3O_4纳米微球的制备及其性能研究

<正>众所周知,纳米材料的尺寸大小、晶型、形貌构型等结构特征对材料的化学物理性能有重要的影响[1],由于特殊形貌的新材料所具有独特、新颖、高效的化学物理等方面的性质以及在众多领域中的潜在应用[2],特别是3D花状空心纳米结构新物质[3-4],新形貌物质的纳米材料的制备方法和应用特性已经吸引了世界上材料领域的广泛兴趣和关注[5]。目前为止,合成3D纳米结构的方法有自组装法、三维导向连接法以及水热法等,即通过使用有     

基于催化应用调控氧化铈纳米材料的形貌

催化剂的设计、合成和结构调控是获得优异性能的关键.传统的策略主要是尽量减小催化剂颗粒尺寸以增加活性中心的数目,即尺寸效应.近年来,材料科学的快速发展使得在纳米尺度上调变催化剂的尺寸和形貌成为可能,特别是通过形貌调控可暴露更多的高活性晶面,大幅度提高催化性能,即纳米催化中的形貌效应.因此,调节催化剂的尺寸与形貌可以单独或协同优化材料的性能.氧化铈作为催化剂的重要组分与结构、电子促进剂被广泛应用于多相催化剂体系.本文总结了近期氧化铈材料形貌可控合成的进展,包括主要的合成策略和表征方法; 进而分析了氧化铈和金-氧化铈催化材料的形貌效应,指出金-氧化铈之间独特的相互作用与载体形貌密切相关; 阐述了氧化铈纳米材料因暴露晶面的差异而获得不同催化性能的化学机制.     

不同形貌氧化锰纳米材料的研究进展

不同形貌氧化锰纳米材料由于具有离子筛、分子筛、催化和电化学等许多特殊的物理和化学性质,因而在吸附材料、催化材料、锂离子二次电池的正极材料和新型磁性材料等领域显示了广阔的应用前景。本文综述了不同形貌氧化锰纳米材料几种常用的制备方法,包括溶胶-凝胶法、汽-液-固(VLS)生长法、回流法等,并对各种方法的特点作了总结。最后,讨论了不同形貌氧化锰纳米材料的应用及研究展望。     

双亲水嵌段共聚物存在下特殊形貌的BaC2O4晶体合成

近年来 ,无机新型材料已经广泛应用于各个技术领域 ,而对于所合成材料的大小和形貌的调控已经成为该材料能够应用于催化、药物、电子、陶瓷、染料和化妆品等领域的一个关键因素[1 ] .利用水溶性有机添加剂作为晶体生长的诱导剂来控制无机晶体的形貌和晶型已有很多报道 .例如 :多种生物分子[2～ 5] 和普通合成的大分子添加剂[6] 对 Ca CO3 晶体在成核、晶化和生长过程中的晶型和形貌有着明显的控制作用 .近年来 ,双亲水嵌段共聚物的功能型高分子 (DHBC) [7]已经发展成为能够有效控制无机晶化过程的新型晶体生长的调控剂 .这类高分子通常是…     

电荷驱动水中氧化物纳米颗粒自组装的原位透射电子显微镜研究

<正>由于氧化物纳米材料具有较大的比表面积和表面活性,因此被广泛地应用于催化、能源储存、纳米器件等各种领域。人们通过各种不同的合成技术手段,实现对氧化物纳米材料表面形貌进行调控,进而获得具有优异性能的纳米材料。在各种纳米材料合成手段中,可控性自组装技术是一种有效调控纳米材料尺寸及形貌特征的方法,在纳米材料的合成以及制备方面具有较大的应用潜力1。纳米颗粒的自组装过程及其自组装的结构形态特征,常常受到纳米颗粒之间的范德华力、氢键、静电力、疏水性、偶极矩等相互作用的影响2–5。     

无机氧化物复合纳米材料的制备、表征及其对蓝色染料光催化降解的探讨

采用化学共沉淀法合成Fe0.6Cr0.4/Bi7MnO12.5复合纳米材料，用透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射分析（XRD）、红外光谱（FTIR）等手段对材料进行表征，用Na2CO3溶液浸渍复合纳米晶作为催化剂，对蓝色染料进行光催化降解探讨。     

xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.7Co0.3O2的低温燃烧合成及电化学性能研究

采用低温燃烧法合成了锂离子电池正极材料xLi2MnO3-(1-x)LiNi0.7Co0.3O2,对合成产物的结构、形貌和电化学性能进行了系统的研究,通过单因素试验对合成条件和材料的组成进行了优化。结果表明:采用低温燃烧法合成的富锂层状正极材料具有α-NaFeO2型层状结构、球状形貌和良好的电化学性能;其最佳合成条件为:回火温度850℃,回火时间20 h;Li2MnO3的最佳配比为x=0.7。在此条件下合成的0.7Li2MnO3-0.3LiNi0.7Co0.3O2,最高放电比容量达到263.1 mAh.g-1,并具有良好的循环性能和倍率性能。     

超级电容器电极材料MnO_2纳米棒的制备及其电化学性能(英文)

以洋葱碳为还原剂,KMnO4为氧化剂,稀硫酸溶液为溶剂,采用水热法一步制备MnO2纳米棒.利用X射线衍射仪和透射电子显微镜分析了MnO2纳米棒的物相、结构、形貌;将MnO2纳米棒作为电极材料组装了超级电容器,采用电池测试系统测定了超级电容器的电化学性能.结果表明,所得到的产物为α-MnO2,其直径为5~10nm,长度为50~100nm;以MnO2纳米棒作为电极材料组装的超级电容器具有较高的比容量和稳定性,有望在超级电容器的研究和应用中得到推广.     

Hydrothermal synthesis and pseudocapacitance properties of MnO2 nanostructures

The effect of varying the hydrothermal time to synthesize manganese oxide (MnO(2)) nanostructures was investigated along with their influence on structural, morphological, compositional, and electrochemical properties in supercapacitor electrode materials. XRD and TEM studies showed that the MnO(2) prepared in shorter hydrothermal dwell time was a mixture of amorphous and nanocrystalline particles, and there was an evolution of crystallinity of the nanostructures as the dwell time increased from 1 to 18 h. Interestingly, SEM, TEM, and HRTEM revealed a variety of structures ranging from nanostructured surface with a distinct platelike morphology to nanorods depending upon the hydrothermal reaction time employed during the preparation of the manganese oxide: increasing the amount of individual nanorods in the materials prepared with longer hydrothermal reaction time. The surface area of the synthesized nanomaterials varied from 100 to 150 m(2)/g. Electrochemical properties were evaluated using cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge-discharge studies, and the capacitance values were in the range 72-168 F/g depending upon synthesis conditions. The formation mechanism of the nanorods and their impact on the specific capacitance were discussed in detail.     

Facile controlled synthesis of MnO2 nanostructures of novel shapes and their application in batteries

In this paper, MnO2 nanomaterials of different crystallographic types and crystal morphologies have been selectively synthesized via a facile hydrothermal route and electrochemically investigated as the cathode active materials of primary and rechargeable batteries. Beta-MnO2 nano/microstructures, including one-dimensional (1-D) nanowires, nanorods, and nanoneedles, as well as 2-D hexagramlike and dendritelike hierarchical forms, were obtained by simple hydrothermal decomposition of an Mn(NO3)2 solution under controlled reaction conditions. Alpha- and gamma-MnO2 nanowires and nanorods were also prepared on the basis of previous literature. The as-synthesized samples were characterized by instrumental analyses such as XRD, SEM, TEM, and HRTEM. Furthermore, the obtained 1-D alpha- and gamma-MnO2 nanostructures were found to exhibit favorable discharge performance in both primary alkaline Zn-MnO2 cells and rechargeable Li-MnO2 cells, showing their potential applications in high-energy batteries.     

Effect of calcination temperature on the structure and formaldehyde removal performance at room temperature of Cr/MnO2 catalysts

Research on Chemical Intermediates - In this paper, Cr/MnO2 catalysts were prepared by hydrothermal–calcination method and applied to the catalytic oxidation of formaldehyde (HCHO) at room...     

锰氧化物/碳氮三维网络结构复合材料的制备及锂电性能

通过硝酸锰和乙醇的水热反应在三聚氰胺泡棉(MF)上生成三氧化二锰颗粒,氮气下高温处理后形成锰氧化物负载碳氮三维网络结构的复合物。碳氮网络结构提高了充放电过程中材料结构的稳定性及导电性,且烧结过程中产生的孔道结构有利于锂离子传输,使得该复合材料作为负极在锂离子电池中表现出优异的充放电性能和循环稳定性。材料的比容量和循环稳定性大大提高,经500℃处理后的MnO/CNnws-500材料在160次循环后仍然保留590 m Ah·g~(-1)的比容量,达到氧化亚锰理论容量755 m Ah·g~(-1)的78%。     

锰氧化物负载碳氮三维网络结构复合材料的制备及锂电性能

通过硝酸锰和乙醇的水热反应在三聚氰胺泡棉（MF）上生成三氧化二锰颗粒,氮气下高温处理后形成锰氧化物负载碳氮三维网络结构的复合物。碳氮网络结构提高了充放电过程中材料结构的稳定性及导电性,且烧结过程中产生的孔道结构有利于锂离子传输,使得该复合材料作为负极在锂离子电池中表现出优异的充放电性能和循环稳定性。材料的比容量和循环稳定性大大提高,经500℃处理后的MnO/CNnws-500材料在160次循环后仍然保留590 mAh·g^-1的比容量,达到氧化亚锰理论容量755 mAh·g^-1的78%。     

Encapsulation of superparamagnetic Fe3O4@SiO2 core/shell nanoparticles in MnO2 microflowers with high surface areas

Microflowers made of interconnected MnO₂ nanosheets have been successfully synthesized in a microwave reactor through a hydrothermal reduction of KMnO₄ with aqueous HCI at elevated temperatures in the presence of superparamagnetic Fe₃O₄SiO₂ core-shell nanoparticles.Due to the chemical compatibility between SiO₂ and MnO₂,the heterogeneous reaction leads to the spontaneous encapsulation of the Fe₃O₄@SiO₂ core-shell nanoparticles in the MnO₂ microflowers.The resulting hybrid particles exhibit multiple properties including high surface area associated with the MnO₂nanosheets and superparamagnetism originated from the Fe₃O₄@SiO₂ core-shell nanoparticles.which are beneficial for applications requiring both high surface area and magnetic separation.     

Synthesis and formation mechanism of manganese dioxide nanowires/nanorods

Alpha-, beta-, gamma-, and delta-MnO(2) single-crystal nanowires/nanorods with different aspect ratios have been successfully prepared by a common hydrothermal method based on the redox reactions of MnO(4)(-) and/or Mn(2+). The influences of oxidant, temperature, and inorganic cation (NH(4)(+) and K(+)) template concentrations on the morphology and crystallographic forms of the final products are discussed in this paper. It is interesting to find that all the MnO(2) one-dimensional nanostructures have a similar formation process: delta-MnO(2), which has a layer structure, serves as an important intermediate to other forms of MnO(2), and is believed to be responsible for the initial formation of MnO(2) one-dimensional nanostructures. A rolling mechanism has been proposed based on the results of the series of TEM images and XRD patterns of the intermediate.     

纺锤形介孔纳米二氧化锰的控制合成

在KMnO₄和葡萄糖水溶液体系中, 用一步水热法控制合成了介孔MnCO₃纳米纺锤体, 通过焙烧MnCO₃前驱体可以得到介孔纳米MnO₂, 且保持了原有的纺锤体形貌. 用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N₂吸附-脱附(BET)对制备的样品进行了形貌和结构的表征. 并对反应时间、反应物浓度等对产物形貌的影响进行了研究. 实验结果表明, 反应时间和葡萄糖的浓度对MnCO₃前驱体的尺寸和形貌具有重要影响, MnCO₃纵横比可从1.35:1到2.89:1之间改变. 并初步探讨了介孔MnO₂纺锤体的生长机制, MnO₂ 孔的形成是由于焙烧葡萄糖降解形成的纳米碳颗粒所致.     

工艺参数对o-LiMnO2相纯度及Li1.6Mn1.6O4合成的影响及作用（英文）

以MnSO4,KMnO4及LiOH为原料,经水热处理后得到LiMnO2,再由固相焙烧得到尖晶石相Li1.6Mn1.6O4,酸洗处理后得到锂离子筛。研究了水热温度,氧气和MnO4-/Mn2+的物质的量之比(nMnO4∶nMn^2+)对所得LiMnO2的组成及相应前驱体Li1.6Mn1.6O4酸处理中Mn溶损率的影响。开路电势测量及化学分析表明,氧气会参与反应。若按照理论氧化剂用量nMonO4∶nMn^2+=1∶4进行水热反应会导致杂质Li2MnO3和LiMn2O4的生成。若控制水热温度为160℃,nMnO4∶nMn^2+=1∶6时可得到纯相正交LiMnO2(o-LiMnO2)。所得离子筛在高镁锂比盐湖卤水中Li+吸附容量可达42.87 mg·g^-1,且对Li+具有优异的选择吸附性并遵循化学吸附过程。经过5个循环后吸附容量保持在37.21 mg·g^-1,锰溶损率降至0.34%。