金属氧化物修饰电极的制备及最新应用

论述了金属氧化物修饰电极的制备方法,对近几年其在环境污染物处理、电分析化学、电合成及与其它方法联用等方面的应用进行了综述。指出了金属氧化物修饰电极研究中存在的问题,并展望了其发展方向与应用前景。     

金属氧化物异质结气体传感器气敏增强机理

金属氧化物异质结由于费米能级效应、不同组分之间的协同作用,常被用来提高电阻型金属氧化物半导体气体传感器的气敏特性。本文简述了近年来国内外金属氧化物异质结材料的类别,主要分为混合氧化物结构、层状结构、第二相粒子修饰结构、一维纳米结构和核-壳结构;重点综述了金属氧化物异质结的气敏增强机理,包括异质结效应、协同效应、催化溢流效应、响应反型、载流子分离及微结构调控六大机理;分析了当前异质结气体传感器面临的瓶颈。最后对纳米异质结气体传感器的发展进行了展望,今后金属氧化物异质结气体传感器可以从明确异质结界面机理展开,这将为自下而上地设计出符合实际需要的气体传感器提供一定参考。     

抗坏血酸和草酸在金属氧化物微粒修饰电极上的电催化

不同金属氧化物微粒修饰于玻炭电极表面,对某些有机化合物,如抗坏血酸和草酸的氧化反应呈现一定的催化活性。在试验的37种金属氧化物微粒修饰电极中,电催化活性高的金属氧化物有CeO₂、ZrO₂、Co₂O₃、Cr₂O₃、SnO-2和α-Al₂O₃等。研究了金属氧化物性质对电催化活性影响的规律性。除循环伏安法外还以计时电位法,计时电流法以及旋转圆盘电极探讨了电催化机理。     

碳纳米管的修饰及其在超级电容器中的应用

碳纳米管以其窄孔径分布、高有效比表面积、良好导电性能、良好力学性能、优良化学稳定性和良好热稳定性以及较低成本等优点,被认为是超级电容器的理想电极材料之一.本文结合碳材料具有的双电层电容和金属氧化物、导电聚合物具有的准法拉第电容,综述了碳纳米管的修饰处理技术及碳纳米管/金属氧化物、碳纳米管/导电聚合物复合材料、碳纳米管原位再生长技术的研究进展,指出碳纳米管的修饰能更好地改善其电化学性质,因此碳纳米管复合材料是超级电容器电极材料研究的一个重要发展方向.     

纳米材料修饰电极在电化学分析中的应用研究进展

综述了纳米材料修饰电极在电化学分析中的应用研究.主要总结了国内外纳米金属材料、纳米金属氧化物材料、碳纳米管与碳纳米管复合物以及其他纳米材料在电化学分析中的应用研究,并指出了纳米材料修饰电极在电化学分析应用中存在的问题.     

基于纳米材料的免疫传感器研究进展

本文根据纳米材料的分类,分别对近三年来零维、一维、二维纳米材料,以及多种纳米材料共修饰的免疫传感器研究进展进行了系统介绍,并展望了其研究和应用前景.     

过渡金属氧化物插层化学及其电催化应用的新进展（英文）

插层化学是指客体插入到主体形成插层化合物的过程.近年来,插层化学作为一种有效的材料结构修饰方法,已广泛应用于电化学储能和转换领域.过渡金属氧化物由于其结构和成分的可调性,在插层性能和应用方面取得了很大进展,但仍存在插层机理及性质变化原因不明确等问题.本文首先对过渡金属氧化物的插层机理进行了综合评述,分析归纳了常见的插层制备方法，然后总结了插层过渡金属氧化物在电催化中研究的最新进展,最后对该领域未来面临的机遇和挑战进行了展望.     

水热法合成双金属多元型的Mo1.8W16.2O49纳米棒

近年来,纳米材料在电子学[1]、光电子学[2]和存储元件[3]等技术的发展方面起到至关重要的作用。在纳米材料的合成中,过渡金属氧化物的合成越来越受到人们的重视[4,5]。一维过渡金属氧化物纳米材料具有特殊的光学、磁学和电学特性。其中,一维氧化钨(WO3-x,0≤x<3)纳米材料具有很     

Pt-WO_3纳米片的合成及其电催化析氢性能研究（英文）

作者通过一个简便的方法在泡沫镍表面修饰了Pt-WO_3纳米片.作为连续导电网络,泡沫镍基地可提高WO_3电极的性能.表面修饰的铂纳米颗粒不仅可以提高表面电导率,也可提高其催化位点密度.测试结果表明Pt-WO_3修饰的泡沫镍显示出比未进行铂修饰催化剂更高的性能,其Tafel斜率为80 mV·dec~(-1),电流密度为10mA·cm~(-2)时过电位仅为72 mV.另外,Pt-WO_3修饰的泡沫镍催化剂经45小时连续测试展现出优异的稳定性和长寿命.本文研究提供了一种提高过渡金属氧化物作为析氢催化剂性能的潜在方法,为其实际应用奠定基础.     

Pt-WO3纳米片的合成及其电催化析氢性能研究

作者通过一个简便的方法在泡沫镍表面修饰了Pt-WO₃纳米片. 作为连续导电网络, 泡沫镍基地可提高WO₃电极的性能. 表面修饰的铂纳米颗粒不仅可以提高表面电导率, 也可提高其催化位点密度. 测试结果表明Pt-WO₃修饰的泡沫镍显示出比未进行铂修饰催化剂更高的性能,其Tafel斜率为80 mV·dec^-1, 电流密度为10 mA·cm^-2时过电位仅为72 mV. 另外, Pt-WO₃修饰的泡沫镍催化剂经45小时连续测试展现出优异的稳定性和长寿命. 本文研究提供了一种提高过渡金属氧化物作为析氢催化剂性能的潜在方法, 为其实际应用奠定基础.     

金属氧化物用于锂硫电池硫正极材料改性的研究进展

锂硫电池因其能量密度高、原料丰富和价格低廉等优势而被认为是下一代的重要储能器件。但是,锂硫电池的发展仍面临诸多问题,包括多硫化物的穿梭效应、单质硫的导电性差、充电过程中硫体积膨胀导致的库仑效率差、容量快速衰减以及锂负极的腐蚀等。近年来,金属氧化物由于具有可吸附多硫化物、提高多硫化物之间的相互转化能力、形成3D形态纳米级结构及对主体材料与多硫化物之间的结合能发挥着关键作用等优点在锂硫电池正极材料的改性方面得到广泛应用。本文综述了多类金属氧化物(过渡金属氧化物、二元及多元金属氧化物、其他金属氧化物)在锂硫电池正极复合材料改性中的研究进展,并对金属氧化物在锂硫电池中的应用前景进行了展望。     

金属氧化物电化学电容器

电化学电容器是一类利用电化学双电层或电极材料在电极表面及体相发生的氧化还原反应而存储能量的装置，具有高比能量、良好的可逆性和长循环寿命。金属氧化物电极目前主要有贵金属氧化物和过渡金属氧化物。本文简要介绍了金属氧化物电化学电容器的储能机理、特点及应用，总结了电极材料的制备及改性方法；并简要评述了电极材料的研究进展。     

核壳结构金属-有机骨架及其衍生物在锂离子电池负极材料中的应用

金属–有机框架(MOFs)材料具有比表面积较大、孔径可调、制备容易、结构与功能多样性等优势,被广泛应用于电化学能源转化与储存领域。其中独特的核壳结构材料由于表面修饰的作用往往更能表现出核内与壳层的协同作用。本文介绍了具有核壳结构MOFs作为锂离子电池负极材料的发展现状,并重点综述其衍生物(多孔碳材料、金属氧化物、金属硫/硒化物以及金属/金属氧化物)的制备方法以及在锂离子电池负极中的应用。MOFs通过高温煅烧或改变化学反应条件的方法,可制备出结构可调的传统无机电极材料并表现出更优异的电化学性能。最后总结了核壳结构MOFs材料作为锂电负极材料存在的问题和挑战,并提出可能的解决途径和未来的应用前景。     

Advanced cathodes for potassium-ion battery

Potassium-ion battery (KIB) represents an emerging battery technology. Here in this review, we highlight the research progress of cathode materials for KIBs in recent 2 years. Statuses of four typical cathodes, layered metal oxides, polyanion compounds, Prussian blue analogs, and organic cathodes are discussed. Electrochemical performances of the cathode materials are improved through tailoring of the composition, microstructure, and surface modification of the electrodes. Regulating electrode–electrolyte interface also brings about prominent improvement in the rate capability and cycling stability of the cathodes. In particular, we speculate that both layered metal oxides and polyanion compounds should be of great application potential as cathodes for the future KIB full cells.     

催化等离子体反应器中低浓度硝基苯的消除

Oxidative decomposition of dilute nitrobenzene in air was carried out in a catalytic plasma reactor with an inner electrode made of sintered metal fibres(SMF)that also acted as catalyst.The parameters of the concentration,specific input energy,and gas residence time were optimized.The modification of the SMF inner electrode with transition metal oxides like MnOx and CoOx oxides promoted complete oxidation,especially at low input energy.CoOx/SMF showed higher activity than MnOx/SMF and SMF,and could oxidise completely 100 ppm of nitrobenzene at 300 J/L.     

纳米金属氧化物的制备及应用研究的若干进展

综述了氧化物及复合氧化物纳米晶的各种制备方法及特点 ,重点介绍了有机配合物前驱体法 聚乙二醇法、明胶法和硬脂酸法制备氧化物纳米晶的原理、特点以及在磁性材料、电磁波吸收材料、催化剂和塑料改性方面的若干应用     

全钒液流电池碳电极材料的研究进展

近年来,全钒液流电池作为一种大规模储能装置,其电极材料得到了广泛的研究,并且获得了一定的进展.本文简述了全钒液流电池对电极材料的要求,综述了其电极材料的研究进展,重点介绍了碳电极及其改性方面的工作,并对其电极材料的发展趋势进行了展望.     

Toward the syntheses of universal ligands for metal oxide surfaces: controlling surface functionality through click chemistry

A new means for functionalizing metal oxide surfaces, specifically nanoparticles, is demostrated. This process involves the design of stable ligands that bind strongly to the surface of metal oxides and can undergo further chemical modification via click chemistry, with both small molecules as well as polymers, to yield metal oxide surfaces with tailored functionality. The nanoparticles are stable and easily dispersed in both polar and nonpolar solvents, a property that is controlled by the ligand. The resultant nanoparticles were characterized by TEM, TGA, FTIR, and NMR.     

锂离子电池用钴基氧化物的结构设计及本征活性调控的研究进展

锂离子电池的商业石墨负极材料的容量已经接近理论值,限制了动力电池的发展,开发容量高、稳定性好、循环寿命长和倍率性能优良的新型负极材料显得尤为重要。钴基氧化物材料由于其具有较高的比容量,是锂离子电池的理想负极材料之一。本文分别从结构设计和化学成分调控2个方面,结合本课题组近年来的研究及国内外重要文献综述了钴基氧化物作为锂离子电池负极材料的研究进展。在结构设计方面,通过构建一维结构、二维结构、三维结构、空心结构、碳材料支撑结构以及异质结构来增加钴基氧化物的反应活性位点数量;而在化学成分调控方面则通过引入无定型结构、非金属杂原子掺杂、金属杂原子掺杂、构筑高熵氧化物来提高钴基氧化物的本征活性,从而提高钴基氧化物的锂离子电池性能。最后,对钴基氧化物在锂离子电池领域未来的发展进行了展望。