MoO3 /SiO2复合正极材料的制备及电化学性能研究

本文通过化学沉淀-热处理方法制备了MoO3正极材料,并通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解在MoO3的表面包覆SiO2得到MoO3/SiO2复合正极材料[wSiO2/wMoO3=8%],对制备材料的结构和电化学性能进行了表征。结果表明,得到的MoO3为纯的正交相结构,片状MoO3的粒径大小约200～500 nm,厚度约50 nm。片状颗粒倾向于堆积在一起形成层状结构。在MoO3的表面包覆了一层无定形的SiO2。在电压范围1.5～4.0 V的条件下,以0.1C倍率进行恒电流充放电测试,MoO3/SiO2样品的首次放电容量为332.7 mAh.g-1,库仑效率87.6%。循环20次后,放电容量降为277.7 mAh.g-1。SiO2的包覆降低了MoO3正极材料的初始容量,但循环性能得到了提高。     

聚苯胺颗粒材料的表面改性

用改性的溶胶-凝胶法制备了表面包覆有一定厚度的钛酸钡薄膜的聚苯胺,通过TEM和FT-IR分析方法研究了其形貌及微结构,并探讨了改性聚苯胺材料的电流变性能.FT-IR研究结果表明,在聚苯胺与钛酸钡之间存在着N－O间的氢键作用.TEM研究结果表明,改性聚苯胺粒子的直径在1.0～1.5 μm之间.此外,包覆工艺显著改善了材料的介电性能和电流变性能,为制备出高性能的电流变材料提供了一条可行的途径,值得进一步研究.     

SO_4~(2-)/SiO_2表面酸性的红外光谱和密度泛函理论研究

对介孔SiO2及硫酸根促进的SiO2样品进行了原位吡啶吸附红外光谱测试,分别建立了硫酸根促进前后的SiO2表面原子簇模型,用密度泛函理论对其吡啶吸附行为进行了计算,分析了SO42-/SiO2表面酸性产生的机理.实验和计算结果表明,SO42-/SiO2表面不存在Lewis酸中心,原位红外谱图中表征Lewis酸性的特征峰对应于氢键吸附吡啶的环振动,这种氢键作用因SiO2表面的硫酸根促进而得到加强.HSO4-螯合结构为SO42-/SiO2表面Brφnsted酸中心,其酸强度强于表面磺酸基团修饰的介孔SiO2材料SO3H-MSU,而弱于HZSM-5.SO42-/SiO2的酸催化活性源于其表面的Brφnsted酸性.     

包覆ZrO_2锂离子筛的制备及其在盐湖卤水中的吸附性能

采用水热法制备前驱体Li_(1.6)Mn_(1.6)O_4,用液相沉淀法在其表面包覆ZrO_2,再经酸洗转型为包覆ZrO_2的锂离子筛H_(1.6)Mn_(1.6)O_4。采用XRD、SEM、EDS和HRTEM对前驱体的结构、形貌和成分进行了表征。研究了ZrO_2包覆量和焙烧温度对锰溶损率和锂吸附容量的影响。结果表明:当ZrO_2包覆量为3%,焙烧温度为450℃时,在前驱体表面形成厚度约15 nm的ZrO_2包覆层,首次锰溶损率从3.14%下降到2.65%,锂离子筛在盐湖卤水中锂吸附容量保持为29.4 mg·g~(-1)。包覆ZrO_2的锂离子筛经过10次循环吸附-脱附,锰溶损率降低至0.34%,锂吸附容量保持为24.4 mg·g~(-1),高于未包覆的锂离子筛(22.9 mg·g~(-1))。包覆ZrO_2改善了锂离子筛的结构和吸附容量的循环稳定性。     

SO2-4/SiO2表面酸性的红外光谱和密度泛函理论研究

对介孔SiO2及硫酸根促进的SiO2样品进行了原位吡啶吸附红外光谱测试,分别建立了硫酸根促进前后的SiO2表面原子簇模型,用密度泛函理论对其吡啶吸附行为进行了计算,分析了SO2-4/SiO2表面酸性产生的机理. 实验和计算结果表明, SO2-4/SiO2表面不存在Lewis酸中心,原位红外谱图中表征Lewis酸性的特征峰对应于氢键吸附吡啶的环振动,这种氢键作用因SiO2表面的硫酸根促进而得到加强. HSO-4螯合结构为SO2-4/SiO2表面Br(φ)nsted酸中心,其酸强度强于表面磺酸基团修饰的介孔SiO2材料SO3H-MSU, 而弱于HZSM-5. SO2-4/SiO2的酸催化活性源于其表面的Br(φ)nsted酸性.     

Al3+对尖晶石型LiMn2O4正极材料的表面掺杂包覆改性

采用表面掺杂包覆改性的方法对LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料进行改性.以Al为表面掺杂元素,Al(NO3)3为原料,研究了Al3+掺杂量为7.1%(原子分数)时不同温度(300、400、500、600、700、750、800℃)下的改性效果.研究发现,随着热处理温度的升高,改性样品的最大比容量先升高后降低,在700℃达到最大值;循环衰减先增大后降低再增大;这是由于随着热处理温度的升高,包覆层逐渐分解并与LiMn2O4颗粒反应固溶,在750℃完全固溶,衰减达到极小值,而后固溶层向颗粒内部扩散,导致包覆层对颗粒免受电解液溶解的保护能力变弱,因而容量衰减增大.其中700℃热处理5h的样品最大比容量为133.6mAh·g-1,循环50周衰减3.4%.研究表明Al3+表面掺杂包覆改性有利于促进LiMn2O4尖晶石型锂离子电池正极材料的商业化生产,具有大规模应用的前景.     

熔盐法包覆BaTiO_3及其电性能

通过熔盐法将MgTiO3薄膜均匀地包覆在钛酸钡颗粒表面形成芯壳结构。包覆机理是在MgCl2的熔盐状态800℃下Mg2 取代BaTiO3中的Ba2 离子表面生成MgTiO3薄膜薄膜厚度约20nm。采用TEM、XRD验证了MgTiO3的包覆。包覆粉末经烧成瓷后具有良好的高频性能在1MHz～800MHz的频率范围内介电常数恒定为130。     

核-壳介孔SiO_2微球的超微结构及拉曼光谱分析

采用溶胶-凝胶法制备了核-壳介孔SiO2微球,分别利用透射电镜和拉曼光谱对该微球的超微结构进行了观察及光谱分析。结果表明:制备的核-壳介孔SiO2微球是由外表面孔径为7nm、厚度30nm的有序介孔SiO2壳层,包裹着核直径为200nm的实心SiO2微球所组成,介孔壳层具有较大的比表面积,具有良好的光谱性质。     

原位聚合法制备纳米二氧化硅/聚氨酯复合树脂

采用高压剪切分散（HPSH）的方法先将纳米SiO2分散在合成聚氨酯原料中,再应用原位聚合的方法制备了纳米SiO2/聚氨酯复合树脂。 用热重分析、动态机械热分析（DMTA）和扫描电子显微镜等测试技术研究了纳米SiO2的用量及其分散方法对聚氨酯树脂的热稳定和力学性能的影响。 结果表明,二苯甲基二异氰酸酯（MDI）中的-NCO和纳米SiO2表面的-OH发生了化学反应,SiO2表面的包覆率约为7%;通过高压剪切分散的方法能够使纳米SiO2在聚氨酯基体中均匀的分散开来,粒径为30~40 nm,而超声处理的纳米SiO2会聚集约为200 nm聚集体。 当SiO2的添加质量分数为3%时复合树脂（HPSH处理SiO2）的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为84.3 MPa和438.7%。 此外,与纯树脂相比,复合树脂(4%纳米SiO2)的Tg、Td和T-50%分别增加了17.2、9和21 ℃。     

两种形貌的介孔SiO2对纤维素内切酶吸附性能的研究

以EDTA2-、SO42-作为反离子分别合成了具有管状和圆盘状结构的介孔SiO2,并测定了2种介孔SiO2焙烧至不同温度时的表面积、孔体积参数,及其等电点;通过752分光光度计在550nm处测定纤维素内切酶的吸光度,研究了2种形貌的介孔SiO2对纤维素内切酶的吸附性能,同时测定了固定酶的活性。结果表明,管状和圆盘状结构的介孔SiO2对纤维素内切酶的吸附等温线分别为Ⅱ和Ⅰ型;介孔SiO2焙烧至700℃时,两者皆为Ⅱ型;至850℃时,前者转化为Ⅰ型,而后者转化为Ⅴ型。吸附等温线类型与介孔SiO2的结构、等电点以及酶分子尺寸与介孔尺寸的相匹配有关。酶经过介孔SiO2吸附固定后,稳定性明显提高;其中,管状结构的介孔SiO2对酶具有最大的负载量,但固定酶的活性却较低。     

醋酸锌与草酸的分步固相反应

The solid state reaction of zinc acetate with oxalic acid was found to be two-step reactions. It was a double reaction which the second reaction takes place before the first ceased. The method of isothermal TG wasn′t fit to this type of reaction because of the limitation of the volatilization rate of acetic acid at the low heat temperature, but the method of isothermal electric conductivity exhibited its superiority.     

四极质谱法研究激光烧蚀Y1Ba2Cu3O7-δ产物的分布

采用空间和时间分辨的四极质谱法了３５５ｎｍ脉冲激光     

CuCrO2—CuCr2O4两相共生体系的合成及其对CO—NO反应催化性能的研究

以柠檬酸络合法制备了CuCrO2-CuCr2O4两相共生体系,并对它的催化性能和TPR行为作了考察,结果表明,两相共生对样品的催化性能及TPR行为有显著的影响,两相共生的样品,在Cu/Cr摩尔比为0．7时,具有较高的催化活性,在TPR过程中,具有尖晶石结构的CuCr2O4首先被原成CuCrO2结构,在更高的温度下后者被还原。     

三氧化二铝含量对Ni／Zr0.4Ce0.6O2—Al2O3催化剂的CH4—CO2重整反应性能影响

采用水热合成法,制备了不同Al2O3含量的Ni/Zr0.4Ce0.6O2-Al2O3催化剂,采用X－射线衍射（XRD）和扩展X光吸收精细结构（EXAFS）,对催化剂样品进行结构表征;考察了Al2O3的加入对催化剂结构和CH4－CO2重整反应活性的影响。结构表征和活性测试表明,催化剂中存在的主要晶相是Zr0.4Ce0.6O2.Al2O3的加入,使催化剂颗粒度变小,镍的分散度提高,并使反应活性有明显改进;而过量Al2O3的加入,却容易导致积炭。     

合成大比表面γ-Mo2N的新方法

The production of high specific surface area γ-Mo₂N (up to 165 m²·g^-1, passivated) by temperature programmed reaction of MoO₃ with mixtures of N₂ and H₂ was reported. The synthetic condition of high surface area γ-Mo₂N (usually, S_BET>100 m²·g^-1) were quite difficult and the amount of starting material MoO₃ in each batch was much less than 0.5 gram. However, some synthetic conditions had been greatly improved in our experiments. The crystalline phase and specific surface area had been characterized by XRD and BET. The XRD gave some information for reaction mechanism.     

TiSiW12O40／TiO2催化合成苯甲酸酯

首次报道了以固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2为催化剂,对以丙醇、丁醇、正戊醇、异戊醇和苯甲酸为原料,合成相应苯甲酸酸的反应条件进行了研究。实验表明,TiSiW12O40/TiO2是合成苯甲酸酯的良好催化剂,最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4：1,催化剂用量为反应物料总质量的1.5%,反应时间为2.5h。在此条件下,苯甲酸丙酯及苯甲酸正丁酯的产率分别为70.5%及75.6%,苯甲酸戊酯和苯甲酸异戊酯的产率分别达96.7%和83.3%。     

体相及SiO2负载磷钼杂多酸铜盐的性质

采用ＴＧ－ＤＴＡ、ＦＴ－ＩＲ、ＸＲＤ、ＢＥＴ比表面积等方法,研究了体相及ＳｉＯ２负载磷钼杂多酸铜盐的性质,并与磷钼酸作了对比。结果表明,磷钼酸铜盐的热稳定性稍高于磷钼酸,且铜盐的部分结晶水更稳定;但是它们的最后分解产物相同。ＳｉＯ２负载的磷钼酸铜盐以非晶形态高度分散在ＳｉＯ２表面,但它们确实保持了Ｋｅｇｇｉｎ结构,热稳定性也提高约４５℃。     

Al2O3/TiH2包覆粉体的制备及其释氢性能的研究

TiH2颗粒可以作为多孔铝的发泡剂[1,2]. Al2O3包覆TiH2颗粒与未包覆的TiH2颗粒相比, 可以起到控制(延迟)其发泡的作用, 提高泡沫铝材料的孔隙均匀性. 然而, 目前采用的包覆方法是将细小Al2O3粉通过机械研磨包覆在TiH2表面[3].本文尝试采用化学法制备Al2O3/TiH2包覆颗粒, 并研究其包覆的效果. 用化学法制备Al2O3/TiH2包覆颗粒, 并用其作为多孔铝制备中的发泡剂, 此项研究在国内外尚未见报道.     

WO3／ZrO2固体强酸催化剂上异丁烷—丁烯烷基化反应的研究：Ⅲ.超 …

制备了以超细ＺrＯ２为载体的ＷＯ３／ＺrＯ２、ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２、ＭoＯ３／Ｚr Ｏ２固体强酸催化剂,并用ＸＲＤ、ＤＴＡ－ＴＧ、Ｈ２－ＴＰＲ、ＮＨ３－ＴＰＤ等方法表征了其晶型结构、表面状态和酸性。结果表明,超细ＺrＯ２中的Ｔ－晶相所占比例虽有所下降,但具有更大的比表面积、酸强度和对金属氧化物的负载能力,且酸强度随焙烧温度升高而增强,表明其表面状态亦有较大变化。研究了以超细ＺrＯ２为载体的固体强酸催化     

Al2O3负载镍基催化剂上CO2氢甲烷化研究

通过对Ni/Al2O3及添加CeO2的Ni/Al2O3催化剂上CO2氢甲烷化反应的研究发现，在反应过程中，该体系的催化剂上并不产生CO，添ＣeO2后能显著提高甲烷产率，原位漫反射红外光谱研究发现，甲烷可通过表面ＣＯ２^-物种加氢或表面甲酸盐加氢两种途径产生，且第二种途径更有效，添加 CeO2可通过在较低温度时形成较多的表面甲酸盐来提高ＣＯ２的甲烷化活性。