超微粒CO3O4的合成与表征

本文用胶溶法合成了纳米级超微粒Co_3O_4,初步探讨了合成Co_3O_4超微粒的最佳实验条件,对产品的结构性能测试表明,所得超微粒子Co_3O_4粒度均匀,平均粒度为4.0nm.200℃热处理时,产品为无定形,在许多有机溶剂中具有良好的分散性和透明性;400℃热处理得到立方Co_3O_4纳米晶体,平均粒度为6.0nm,热稳定性好。     

锂离子电池正极材料LiCoO2的微波合成及结构表征

改变原料的Li,Co摩尔配比，利用微波法制备出锂离子电池正极材料LiCoO2，同时考察了微波辐照时间对反应体系温度的影响，并采用电子显微镜、红外光谱和X射线衍射技术对产品的晶体结构进行分析。结果表明，Li,Co的摩尔比的1.05:1时，所合成的LiCoO2晶体纯度高，具有良好的层状结构。与传统合成法相比，微波合成法具有反应时间短，能耗低，合成效率高，颗粒均匀性良好等特点。     

二维钴钒配位聚合物[Co(PyHbim)_2V_2O_6]_n的合成、晶体结构及性质研究

利用水热反应合成一种新型二维钴钒配位聚合物[Co(PyHbim)2V2O6]n(PyHbim=2-(2-吡啶基)苯并咪唑)。用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征,该配合物晶体属单斜晶系,P21/c空间群。同时测定了配合物的热稳定性、荧光性质和磁性质,结果表明,配合物具有较强的热稳定性和光致发光性,钴离子间存在反铁磁交换耦合相互作用。     

从双金属配位聚合物到一维Ag@Co_3O_4纳米复合催化材料

以合成的双金属配位聚合物Co(MAA)_2/Ag(Ⅰ)纳米带为前驱体,制备了一维Ag@Co_3O_4纳米复合催化材料.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、粉末X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等方法对其结构进行了表征,结果表明,Ag纳米晶体和Co_3O_4纳米晶体均匀分布在Ag@Co_3O_4纳米带上.采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等方法考察了Ag@Co_3O_4纳米复合材料在亚甲基蓝(MB)染料还原反应中的催化性能,发现其具有良好的催化活性、循环稳定性及磁分离能力.     

电子俘获材料Zn4B6O13:Dy3+的热释光特性研究

通过高温固相扩散反应合成了稀土元素镝掺杂的Zn4-xB6O13:xDy3+磷光体.测定了该化合物在高能60Co伽玛射线辐照下的热释发光曲线和三维热释光谱.三维热释光谱表明,位于大约480nm和580nm的发光谱带来自于Dy3+离子的f-f跃迁.基质中掺杂的Dy3+离子浓度的变化能够改变陷阱的相对分布,随着Dy3+浓度的增加,发光峰温向高温方向移动,这可提高剂量器的热稳定性.当辐照剂量增加时,发光峰温亦向高温方向移动,即陷阱加深.确定了Zn3.86B6O13:0.16Dy3+样品主峰的陷阱深度E=0.73eV,频率因子S=2.43×109s-1.在1～100Gy治疗级范围内,Zn3.86B6O13:0.16Dy3+对60Co伽玛射线辐照的热释光剂量响应呈良好的线性关系.实验结果表明,Zn3.86B6O13:0.16Dy3+是一个潜在的应用于临床医疗的伽玛射线电离辐射热释光剂量计材料.     

铁卟啉的合成及其电催化性能研究

合成了四苯基卟啉及其铁衍生物,用红外光谱进行了结构表征。采用光电子能谱(XPS)方法研究了热处理对铁卟啉结构的影响,通过测定空气电极极化曲线研究了热处理对铁卟啉的催化活性和稳定性的影响。结果表明,铁卟啉具有良好的氧气还原催化活性。热处理提高了铁卟啉的催化活性和稳定性,600℃下热处理的铁卟啉催化活性最好,800℃热处理的铁卟啉的稳定性最好。     

以取代三联吡啶及钒氧酸为配体的一维带状化合物[Co(DMPhTPY)V2O6]n的合成、晶体结构及性质研究

利用水热反应合成一种新型一维带状配位聚合物[Co(DMPhTPY)V2O6]n(DMPhTPY=6,6″-二甲基-4′-苯基-2,2′∶6′,2″-三联吡啶)。用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征,该配合物晶体属三斜晶系,P1空间群。同时测定了配合物的热稳定性、荧光性质和磁性质。结果表明,配合物具有较强的热稳定性,钴(Ⅱ)离子间存在反铁磁交换耦合相互作用。     

热处理温度对铁卟啉电催化性能的影响

合成了四苯基卟啉及其铁衍生物,用红外光谱进行了结构表征.采用光电子能谱方法研究了热处理温度对铁卟啉结构的影响,通过测定空气电极极化曲线研究了热处理温度对铁卟啉的催化活性和稳定性的影响.结果表明:铁卟啉具有良好的氧气还原催化活性,热处理提高了铁卟啉的催化活性和稳定性,600℃下热处理的铁卟啉催化活性最好,800℃热处理的铁卟啉的稳定性最好.     

PW_(11)M(M=Cu、 Co)@TiO_2多相催化剂的制备及氧化脱硫性能

以过渡金属(Cu, Co)取代磷钨酸为模板剂,硫酸钛为钛源,通过一步模板法合成出一类多酸基PW_(11)M(M=Cu、 Co)@TiO_2材料,采用FT-IR、 XRD、 XPS、 Raman、 SEM和TEM表征手段对材料进行了结构表征.结果表明, PW_(11)M(M=Cu、 Co)被引入到TiO_2中,形成了球形核壳结构. N_2吸附-脱附测试表明, PW_(11)Co@TiO_2具有介孔结构:孔径大小为3.3 nm,比表面积为72.4 m~2/g.在以H_2O_2为氧化剂,乙腈为溶剂的氧化脱硫反应体系中考察了其催化活性,结果表明:复合材料PW_(11)M(M=Cu、 Co)@TiO_2表现出良好的催化性能.其中催化剂PW_(11)Co@TiO_2在投入量为40 mg,反应底物为500 ppm,反应温度60℃,反应40 min后, DBT的脱硫率达到99.7%.中断和循环实验表明,催化剂PW_(11)Co@TiO_2具有良好的稳定性,在相同的反应条件下,循环反应5次后,催化剂的催化活性没有明显下降.     

配位聚合物{[Co2(HBTC)2(H2O)6]·C4H10N2·2H2O}n的水热合成、结构表征及荧光性质

采用水热法合成了配位聚合物[Co2(HBTC)2(H2O)6]·C4H10N2·2H2O}n(H3BTC为1,3,5-均苯三羧酸,C4H10N2为哌嗪),通过X射线单晶衍射、红外光谱和荧光光谱进行表征,并用TGA研究了该配位聚合物的热稳定性.晶体属三斜晶系,P1空间群,a=1.05437(9)nm,b=1.05485(9)nm,c=0.71482(5)nm,α=102.4623(28)°,β=91.3500(42)°,γ=111.0186(29)°,V=0.72018(10)nm3,Mr=764.37,Dc=1.762g·cm-3,Z=1,μ(MoKα)=1.25mm-1,F(000)=394,R=0.0307,wR=0.0815.晶体的基本构建单元中包含2个Co()中心、2个配位的HBTC分子和6个配位的水分子.基本构建单元通过相互链接形成具有“Z”型结构的一维配位聚合链,链间通过两种不同的氢键(O—H…O和N—H…O)相互作用,进而形成具有三维骨架结构的微孔晶体,微孔大小为0.71nm×0.82nm.荧光光谱表明,常温下用λex=312nm的光激发后,配位聚合物在329nm处出现强烈的荧光发射.     

含3,4-乙撑二氧取代基的聚三噻吩衍生物的合成与表征

通过Stille反应合成了3,′4′-乙撑二-氧2,2′∶5,′2″-三噻吩,并以其作为单体,在0~5℃下,以FeCl3为氧化剂,在氯仿溶液中合成了3种聚(3,′4′-乙撑二氧-2,2′∶5,′2″-三噻吩)。并采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶色谱(GPC)、循环伏安(CV)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对聚合物进行了表征。同时讨论了乙撑二氧取代基和FeCl3用量对聚合物性质的影响。结果表明:聚合物的紫外最大吸收为466~474 nm,数均分子量为3.4×103~3.6×103,能隙大约为2.05 eV,热分解温度为110℃。     

二氧化碳-氧化环己烯共聚物的合成和热性能研究

采用三元催化剂(Y(Cl3COO)3-ZnEt2-glycerin)催化二氧化碳与氧化环己烯共聚反应,制备了高分子量二氧化碳与氧化环己烯共聚物(PCHC).8 h内催化剂平均活性达到11.8 kg polymer/mol Zn,PCHC主链上碳酸酯单元含量大于95%,数均分子量达到7.0×104.研究了PCHC的玻璃化转变温度和分子量的关系,当PCHC的数均分子量(Mn)低于8.5×104时,玻璃化转变温度(Tg)随Mn增加而升高;Mn高于8.5×104时,Tg对Mn的依赖性不大.当PCHC的分子量充分高时,其玻璃化转变温度可以达到120℃,PCHC的自由体积特征常数K=1.91×105.研究了聚合物分子量对其热稳定性的影响,结果表明提高分子量有利于提高PCHC的热分解温度.通过实施聚合反应和后处理,三元催化剂转化为相应的金属氧化物(主要为氧化锌)残留在聚合物中,采用Kissinger方法得到纯PCHC(除去金属氧化物)的热分解表观活化能约为199.9 kJ/mol,含金属氧化物(Zn含量4400×10-6)PCHC的热分解表观活化能下降为143.9 kJ/mol.因此氧化锌能够促进PCHC的热降解,减少PCHC中氧化锌的含量有利于改善PCHC的耐热性能.     

2-吡啶甲醛改性壳聚糖的合成及螯合性能的研究

以壳聚糖为主体,2-吡啶甲醛为配体,经Schiff碱反应对壳聚糖进行修饰,合成了具有高螯合性能的2-吡啶甲醛缩壳聚糖(PYCTS)。采用正交实验法研究,并得到了缩合反应的最佳条件:溶胀温度为65℃,反应物的配比(壳聚糖与2-吡啶甲醛的摩尔比)为1:4,溶液pH值为6.0,反应时间为12h。经红外光谱表征了其结构。最高缩合率为97.5%。并研究了2-吡啶甲醛改性壳聚糖(PYCTS)对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)离子的静态螯合性能,以及介质种类、介质酸度、金属离子浓度和螯合时间对PYCTS螯合金属离子能力的影响。结果表明,在pH为3~8时,其对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)具有较好的螯合性能,且介质种类和介质酸度对PYCTS螯合金属离子能力的影响较大。     

三取代过渡金属钨镓杂多配合物的磁性及导电性能研究

合成了过渡金属三取代的钨镓杂多配合物:α-Na~nH~m[GaW~9O~3~7M~3(H~2O)~3]·xH~2O[M=Fe(Ⅲ), Cu(Ⅱ), Co(Ⅱ)]。通过元素分析、红外、紫外、^1^8^3W NMR以及热分析等手段进行了表征, 变温磁化率数据显示了配合物具有反铁磁特征。电导率测定结果表明所合成的配合物是迄今未见文献报道的过渡金属三取代杂多配合物高质子导体, 室温下GaW~9Fe~3的σ值可达10^-^3S·cm^-^1, 其特点是热稳定范围宽, 不易失水, 可望成为能实用化的杂多酸型固体电解质。     

Studies on Synthesis and Electrochemical Performance of Li1+δNi1-xCoxO2-yFy Cathode Materials for Lithium-ion Rechargeable Batteries

It is a technological problem of LiNiO2 cathode material for lithium-ion secondary batteries because of the difficult preparation and hard purification, instable performance, remarkable capacity fading at initial discharge, worse thermal stability and safety of Ni-series cathode materials,and it is also the key factor of hindering LiNiO2 cathode material from practical applications.Recently, by doping some metal cations such as Co, Mn, Mg, Al, Cr and so on[1-5] into LiNiO2, the preparation difficulty and the purification hardness can be obviously improved, and the initial irreversible discharge capacity can be reduced, and the ratio of the initial discharge to charge capacity can be enhanced. But the cyclic stability, thermal stability and safety of LiNiO2 are not enough to satisfy the demand of commercial use.At present, the synthesis of LiNiO2 cathode material must be sintered under oxygen atmosphere in most cases, and the improved effect of fluoride doping on the electrochemical properties of LiNiO2 has seldom been reported in the literatures.In this paper, the cobalt cation and fluorine anion co-doping cathode materials Li1+δNi1-xCoxO2-yFy( 0≤δ≤0.2, 0≤x≤0.5, 0≤y≤0.1 ) were synthesized by solid state reaction method at 650℃ ～750℃ under air atmosphere, and characterized by XRD、 SEM、 TEM、 BET、 laser particle-size distribution measurement and electrochemical performance testing, the effect of different nickel sources on the properties of as-synthesized cathode materials was investigated. The results demonstrated that the cobalt and fluorine ions co-doping cathode materials Li1+δNi1-xCoxO2-yFy have complete layered structure, uniform surface morphology and better particle-size distribution as well as excellent electrochemical performances. At 20～25℃, 0.15～0.25mA charge and discharge current,4.25～2.70V cut-off voltage, 0.2～0.5C charge and discharge rate and 0.2～0.5 mA/cm2 current density,LiNi0.8Co0.2O1.95F0.05 cathode material has higher initial charge and discharge capacity and better cyclic properties which can be mainly attributed to the doping of the higher electronegativity fluorine which improves the structural stability and the synergistic reaction of cobalt and fluorine ions co-doping on the cathode materials. Under the above conditions, the initial charge and discharge capacity of LiNi0.8Co0.2O1.95F0.05 is 165.70mAh/g and 146.10mAh/g, respectively. After 50 cycles, it has more than 140mAh/g of discharge capacity and displays preliminary application possibility in the future.     

用X射线光电子能谱对热处理的四苯基钴卟啉修饰电极的表面表征

本文用XPS、DTA和TG分析了四苯基钴卟啉化学修饰电极的热分解行为, 它不同于四苯基铁卟啉. 由XPS谱图揭示了四苯基钴卟啉与玻璃碳电极之间的相互作用, 进而阐述了经热处理的四苯基钴卟啉化学修饰电极的表面结构与电催化稳定性的关系. 从Co2p_3/2和2p_(1/2)能级的自旋分裂间距及其Shake-up伴峰, 了解经热处理后的四苯基钴卟啉修饰电极中钴自旋态变化, 并且从Co的L_3VV俄歇跃迁计算出Co的双电离能, 其双电离能与电催化活性有一定关系。     

钛表面生物活性榍石/氧化钛复合涂层的结构和磷灰石形成机理

采用微弧氧化和热处理复合技术,在钛表面制备了具有双层结构的榍石/氧化钛复合涂层。榍石/氧化钛复合涂层的外层是由微弧氧化涂层经热处理后晶化生成;而内层是由钛基底的氧化生成,并且氧化钛表现出不同的Ti,O原子比。由于钛基底的氧化,孔径在50~500nm的微孔呈层状结构分布在涂层内层。与微弧氧化涂层相比,该复合涂层具有很好的磷灰石诱导能力,这是由于榍石沿着特定晶面和晶向与羟基磷灰石表现出良好的晶体学匹配关系,从而为磷灰石的成核和取向沉积过程提供良好的位点。     

钛表面生物活性榍石/氧化钛复合涂层的结构和磷灰石形成机理(英文)

采用微弧氧化和热处理复合技术,在钛表面制备了具有双层结构的榍石/氧化钛复合涂层。榍石/氧化钛复合涂层的外层是由微弧氧化涂层经热处理后晶化生成;而内层是由钛基底的氧化生成,并且氧化钛表现出不同的Ti,O原子比。由于钛基底的氧化,孔径在50~500 nm的微孔呈层状结构分布在涂层内层。与微弧氧化涂层相比,该复合涂层具有很好的磷灰石诱导能力,这是由于榍石沿着特定晶面和晶向与羟基磷灰石表现出良好的晶体学匹配关系,从而为磷灰石的成核和取向沉积过程提供良好的位点。     

孔状Co_3O_4纳米片和纳米棒的选择性合成和表征(英文)

利用两步实验选择性合成孔状Co3O4纳米片和纳米棒:首先,以Co(NO3)2·6H2O,NaOH和不同量的NH4F为原料在120℃水热6h的条件下合成了Co(OH)2-Co3O4纳米片(S1)和Co(OH)F-Co3O4纳米棒(S2);然后将所得纳米片和纳米棒在400℃时加热2h即得到多孔的Co3O4纳米片和纳米棒。所得产物用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行了表征。此外电化学测试表明Co3O4纳米棒的电容量比Co3O4纳米片的更大。     

不同沉淀剂对Co3O4催化剂催化分解N2O活性的影响

采用了不同沉淀剂（K2 CO3、Na2 CO3、NaOH、NaHCO3）制备了一系列 Co3 O4氧化物催化剂。通过 XRD、XPS、BET、H2-TPR、O2-TPD 表征手段,探究了催化剂物相结构和氧化还原性能对 N2 O 催化分解性能的影响。研究表明,以 K2 CO3为沉淀剂制备的 Co3 O4催化剂具有优越的氧化还原性能。此外,较低结晶度有助于提高催化剂的催化性能,催化剂表面物种与其沉淀剂相关：丰富的表面 Co 物种促进催化活性,较多氧空位有利于催化剂表面的电子传递和氧气的脱附。以 K2 CO3为沉淀剂制备的 Co3 O4催化剂表现出最佳的 N2 O 催化分解活性,在450℃达到90％以上的转化率。