有序介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)的制备与微波增强光催化降解一氯苯

采用非离子表面活性剂C18H37(OCH2CH2)10OH(Brij-76)作为模板剂, 在以杂多酸H6P2W18O62对TiO2掺杂改性基础上, 通过模板-溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法在较低温度下制备了有序复合介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76). 通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱, X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 能量色散X射线(EDX), N2吸附-脱附测定和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其进行了表征. 结果表明, 以非离子表面活性剂Brij-76为模板剂制得的复合材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)平均孔径约为3.31 nm, BET比表面积为99.78 m2·g-1. 与TiO2相比, 其孔径有序性大幅度提高, 粒子的聚集度降低, 表面酸性显著增加. 微波增强光催化性能研究结果显示, H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)在微波作用下催化活性更高, 可有效地降解一氯苯溶液.     

有序介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)的制备与微波增强光催化降解一氯苯

采用非离子表面活性剂C18H37(OCH2CH2)10OH(Brij-76)作为模板剂,在以杂多酸H6P2W18O62对TiO2掺杂改性基础上,通过模板-溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法在较低温度下制备了有序复合介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76).通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱,X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线(EDX),N2吸附-脱附测定和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其进行了表征.结果表明,以非离子表而活性剂Brij-76为模板剂制得的复合材料H6P2w18O62/TiO2(Brij-76)平均孔径约为3.31 nm,BET比表面积为99.78 m2·g-1.与TiO2相比,其孔径有序性大幅度提高,粒子的聚集度降低,表面酸性显著增加.微波增强光催化性能研究结果显示,H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)在微波作用下催化活性更高,可有效地降解一氯苯溶液.     

H_3PW_(12)O_(40)掺杂TiO_2介孔材料的制备及光催化性能

以P123为模板剂,采用溶胶-凝胶的溶剂热合成方法制备了H3PW12O40掺杂TiO2介孔材料H3PW12O40/TiO2.利用紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis/DRS)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附和透射电子显微镜(TEM)手段对所制备的材料进行结构表征,罗丹明B(RB)为模型污染物评价其光催化性能.结果表明,所制备的介孔材料具有锐钛矿与板钛矿复合的晶型结构、大的BET比表面积和孔径均匀分布的介孔结构.光催化实验表明,H3PW12O40/TiO2可将罗丹明B完全矿化.     

纳米复合材料H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2(P123)微波增强光催化降解染料

采用非离子表面活性剂(C3H6O·C2H4O)x(P123)作为模板剂,通过溶胶-凝胶与程序升温溶剂热一步法在较低温度下制备了具有锐钛矿晶型结构的有序复合孔材料-H6P2W18O62/TiO2(P123)。通过FT-IR、X-射线衍射、电感耦合等离子体原子发射光谱、透射电子显微镜、N2吸附-脱附测定以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪等测试手段对其组成、结构、表面形貌进行了表征。结果表明,复合材料中多酸的Dawson结构未发生明显变化,与母体多酸和TiO2相比,复合材料H6P2W18O62/TiO2(P123)的BET比表面积显著增大,高达414.6m2/g,且孔径有序性大幅度提高。光催化反应实验结果显示,H6P2W18O62/TiO2(P123)在微波场作用下,催化活性显著增强,可有效降解多种染料。     

H_6P_2W_(18)O_(62)/SiO_2:用模板剂制备及光催化降解二甲酚橙的性能

分别采用非离子表面活性剂(C_3H_6OC_2H_4O)_x(P123),阴离子表面活性剂C_(12)H_(25)NaO_4S(SDS)和C_(18)H_(29)NaO_3S(SDBS)作为模板剂,通过溶胶-凝胶再结合程序升温溶剂热一步法制备了一系列固载杂多酸光催化材料-H_6P_2W_(18)O_(62)/SiO_2。通过傅立叶-红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、氮气吸附-脱附测定、透射电子显微镜(TEM)以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪(SEM-EDS)等测试手段对不同模板剂作用下合成产物进行了对比表征分析。结果表明,不同模板剂作用下的系列固载杂多酸-H_6P_2W_(18)O_(62)/SiO_2产物中母体多酸的Dawson基本结构均未发生明显变化,但固载后比表面积显著不同,其中,经模板剂P123和SDS作用合成的H_6P_2W_(18)O_(62)/SiO_2(P123)和H_6P_2W_(18)O_(62)/SiO_2(SDS)的比表面积高达916和634m~2·g~(-1),且显示为有序介孔材料。以二甲酚橙为模型分子,在微波场作用下,该系列固载多酸光催化性能研究结果显示,它们的光催化活性可被微波显著增强,其中,采用P123作用合成产物的光催化活性最高,60 min内对二甲酚橙的降解率达99%以上。     

无模板剂合成用于超级电容器的二氧化锰/石墨烯复合材料(英文)

以尿素、四水合氯化锰和氧化石墨烯为原料,采用水热法并通过热分解制备了一种具有石墨烯包覆结构的石墨烯-二氧化锰复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积(BET)、拉曼光谱和热失重等技术对其形貌、晶体结构及表面结构进行了表征;在三电极条件下利用循环伏安法、恒流充放电法和交流阻抗法测试了材料的电化学性能,并考察了不同石墨烯含量对材料比电容的影响.结果表明,在不添加模板剂的条件下制备的复合材料中二氧化锰是具有介孔结构的α-MnO2,当复合15%(质量分数)的石墨烯后材料的比表面积从109 m2·g-1提高到168 m2·g-1.复合材料具有更好的电化学性能,在0.2 A·g-1电流密度下复合材料的比电容达到最大值(454 F·g-1),远高于纯二氧化锰的值(294 F·g-1).在2 A·g-1的电流密度下恒流充放电2000次后复合材料的比电容保持率为92%.     

高比表面积介孔氧化镍制备及其氧化甲苯的性能

以硝酸镍为金属源,在柠檬酸辅助下通过直接热分解法制备了高比表面积介孔氧化镍催化剂,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(TPR)和N2吸-脱附技术表征了催化剂的物化性质,考察了氧化甲苯的性能.结果表明,所制备介孔NiO催化剂是具有虫孔状介孔结构的球形粒子,其中以原料等摩尔比混合经400℃灼烧得到的meso-Ni-1-400催化剂的比表面积最大,达到225 m~2 g(-1),平均孔径为5.9 nm,孔容为0.36 cm~3 g~(-1),介孔氧化镍催化剂具有高比表面积、优良的低温还原性能和多种Ni物种并存,使其氧化甲苯的活性好.     

氮掺杂介孔碳的制备及其电化学超电容性能（英文）

通过直接炭化沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)纳米多面体,成功制备了氮掺杂介孔碳(NMCs).采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)及比表面和孔隙度分析仪对其微观形貌和结构进行了表征,并对NMCs的电化学超电容性能进行了测试.结果表明:NMCs具有规整的形貌、介孔纳米结构和较大比表面积(2737 m2·g-1);由于氮元素掺杂所赋予的优异的表面润湿性和赝电容性能,且介孔结构有利于电解质到达电极活性材料表面,NMCs表现出优异的电化学超电容性能,在1A·g-1的电流密度下,1.0 mol·L-1H2SO4溶液中的比电容值为307 F·g-1,并具有良好的功率特性;此外,在10 A·g-1的大电流密度下充放电循环5000次后,NMCs的比电容值保持率为96.9%.     

惰性盐辅助合成介孔石墨化碳片及其电容性能

以惰性盐KCl为模板、硝酸镍为金属催化剂镍源、葡萄糖为碳源,通过碳化处理制备了介孔石墨化碳片。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪和比表面测试仪对介孔石墨化碳片进行了表征。探讨了碳片形成的机理,采用三电极测试体系研究了介孔石墨化碳片电极材料的电化学性能。结果表明,10 g KCl制备的碳片比表面积最大(989 m2·g-1),在6 mol·L-1KOH电解液中,当电流密度为0.5 A·g-1时,比电容达到180 F·g-1;当电流密度达到10 A·g-1时,比电容维持在148 F·g-1,显示了电极具有较好的倍率性能;在10 A·g-1条件下,2 000次循环充放电测试后电容没有发生衰减,展示了在超级电容器方面的应用潜力。     

La2O3掺杂低温合成介孔锐钛矿相二氧化钛

采用非离子型表面活性剂EO20PO70EO20(P123)为模板剂,钛酸丁酯为钛源,La2O3为促进剂,无水乙醇为萃取剂,使用溶胶-凝胶法合成了具有锐钛矿相介孔结构和高比表面积的纳米TiO2.XRD,BET,IR和HRTEM等表征表明,La2O3的掺杂量对TiO2锐钛矿相的形成具有明显影响,当La2O3掺杂量为0.1%(摩尔分数)时,合成的TiO2锐钛矿相晶型最好,且为介孔结构,孔径大小均一,比表面积达到367.7 m2·g-1.     

Preparation and Characterization of Mesoporous Ce0.5Zr0.5O2 Mixed Oxide

Mesoporous （MSU） Ce0.5Zr0.5O2 mixed oxide with a high specific surface area has been synthesized under weak acidic condition in the presence of an anionic surfactant, sodium dodecylbenzenesulfonate. The effect of the pH value on the formation of mesostructure and the thermal stability of the material has been evaluated. The products were characterized by transmission electron microscopy, powder X-ray diffraction and nitrogen adsorption-desorption measurements. The results showed that the as-prepared Ce0.5Zr0.5O2 mixed oxide possessed a specific surface area of 163.3 m^2·g^-1, which had a cubic fluorite-type structure and possessed specific surface areas of 148.4 and 62.4 m^2·g^-1 after calcination at 500 and 800 ℃ for 2 h, respectively. The material showed excellent thermal stability.     

Decondensation of cationic gemini surfactant-induced DNA aggregates using triblock copolymer (PEO)20–(PPO)70–(PEO)20

Decondensation of DNA molecules, previously compacted by cationic gemini surfactant 12-3-12?·?2Br, has been successfully achieved by introducing triblock copolymer (PEO)₂₀–(PPO)₇₀–(PEO)₂₀ (P123). P123 can interact with 12-3-12?·?2Br to form supramolecular assemblies through hydrophobic interactions, while not interacting with DNA. When introducing 12-3-12?·?2Br into P123/DNA system, the presence of P123 will inhibit the formation of DNA/12-3-12?·?2Br complexes due to the stronger interaction between P123 and 12-3-12?·?2Br. For previously formed DNA/12-3-12?·?2Br complexes, the addition of P123 can lead to the release of DNA from the complex, which should be attributed to the complexation of P123 with free 12-3-12?·?2Br surfactants in bulk phase followed by the breakup of the thermodynamic equilibrium between surfactant aggregates associated with DNA and free surfactants in bulk phase. CD experiments reveal that 12-3-12?·?2Br can change the conformation of DNA from typical B-form to ψ-phase by formation of DNA/12-3-12?·?2Br complexes. However, the release of the surfactant from the complex induced by P123 turns DNA conformation from ψ-phase back to B-form.     

氮掺杂有序介孔碳-Ni纳米复合材料的制备及电化学性能

以F127为模板剂,Ni Cl2为镍源,尿素为氮源,间苯二酚甲醛原位聚合树脂为碳源,分别采用均相法和两相法制备Ni-NOMC-1,Ni-N-OMC-2纳米复合材料。X射线衍射(XRD)、激光拉曼以及透射电子显微镜(TEM)等测试结果表明,复合材料具有有序介孔结构,Ni以金属微粒形式嵌于碳骨架中,提高了有序介孔碳的石墨化程度。X射线光电子能谱测试(XPS)表明尿素热解后以4种形式存在:sp3杂化与C结合的N原子,吡啶N原子,sp2杂化与C结合的N原子以及quaternary-N原子。Ni-N的共改性改变了碳载体的理化性质,有利于Pt纳米粒子的负载与分散。均相法制备的Ni-N-OMC-1复合材料微波负载Pt后,氧还原极限电流密度为5.32 m A·cm-2,氢氧化电化学活性面积高达138.53 m2·g-1,电化学催化活性优于商业20%Pt/C材料(4.49 m A·cm-2,96.98 m2·g-1)。     

氮掺杂有序介孔碳-Ni纳米复合材料的制备及电化学性能

以F₁₂₇为模板剂,NiCl₂为镍源,尿素为氮源,间苯二酚甲醛原位聚合树脂为碳源,分别采用均相法和两相法制备Ni-N-OMC-1,Ni-N-OMC-2纳米复合材料.X射线衍射(XRD)、激光拉曼以及透射电子显微镜(TEM)等测试结果表明,复合材料具有有序介孔结构,Ni以金属微粒形式嵌于碳骨架中,提高了有序介孔碳的石墨化程度.X射线光电子能谱测试(XPS)表明尿素热解后以4种形式存在:sp³杂化与C结合的N原子,吡啶N原子,sp²杂化与C结合的N原子以及quaternary-N原子.Ni-N的共改性改变了碳载体的理化性质,有利于Pt纳米粒子的负载与分散.均相法制备的Ni-N-OMC-1复合材料微波负载Pt后,氧还原极限电流密度为5.32mA·cm^-2,氢氧化电化学活性面积高达138.53m²·g^-1,电化学催化活性优于商业20%Pt/C材料(4.49mA·cm^-2,96.98m²·g^-1).     

高性能NiCoP基超级电容器电化学性能

采用水热和低温磷化反应两步法,在无添加沉淀剂条件下成功在泡沫镍上合成纳米花状镍钴磷化物(NiCoP/NF)。研究结果表明,镍/钴元素物质的量之比为1∶1时,在1 A·g~(-1)电流密度下,Ni_(1/2)Co_(1/2)P/NF的比容量高达1 276.36 F·g~(-1),在10 A·g~(-1)电流密度下充放电循环3 000次后,比容量保持率为78.23%。此外,以Ni_(1/2)Co_(1/2)P/NF为正极,活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器(Ni_(1/2)Co_(1/2)P/NF//AC/NF)在725 W·kg~(-1)的功率密度下,能量密度高达36.25 Wh·kg~(-1)。     

表面活性剂辅助合成LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料

通过添加烷基季铵盐类表面活性剂来调控材料形貌和粒径的改性方法,在LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂前驱体合成过程中添加表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),利用尿素作为配合剂和沉淀剂,采用溶剂热法合成LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂前驱体。最后,高温混锂煅烧合成椭球形的空心多孔材料。相比于不添加表面活性剂的样本,改性的材料有着更小的粒径和更加规整的形貌。电化学测试表明,添加DTAB和CTAB之后,首次充电容量分别达到223与251 mAh·g^-1(0.1C)。其中,添加CTAB的样品首次放电容量达到216 mAh·g^-1(0.1C),100次循环后容量保持率为85.1%,高于LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的81.7%(0.1C)。表面活性剂的改性显著提高了材料的电化学性能,为高镍三元正极材料的改性提供了一种新的思路。     

富氮掺杂碳空心纳米笼协同钴镍硫化物提升超级电容器性能

采用简单的热解-硫化两步法成功制备了一种新型的富氮掺杂碳空心纳米笼(NC)负载双元金属硫化物纳米颗粒(CoNi_xS_y)的复合材料CoNi_xS_y/NC。该策略以丁二酮肟镍为镍源,增加了活性位点,同时前驱体ZIF-8@Ni-ZIF-67的核壳结构为空心碳纳米笼的构建提供了可能性。这种独特的负载多金属硫化物纳米颗粒的中空结构使CoNi_xS_y/NC作为电极材料时具有更多的活性位点、更高的导电性和结构稳定性,从而使其具有较高的比容量(1 A·g^-1时比容量为629.2 F·g^-1),优异的循环稳定性(1 A·g^-1下1 000次循环测试后容量保持率为93.4%)。当将其进一步组装成对称超级电容器后,在1 A·g^-1下可提供207.2 F·g^-1的比电容,1 000圈循环稳定后的容量保持率为85.36%。     

Synthesis of stereoregular poly[(2S,3S)-benzyl β-3-methylmalate]

The asymmetric lactone (3 S, 4 R)-3-methyl-4-benzyloxycarbonyl-2-oxetanone ( 6 ) was anionically polymerized to give an insoluble, crystalline, highly isotactic polymer with (2 S, 3 S)-benzyl β-3-methylmalate repeating units. Solubility was achieved by copolymerization of 6 with the recemic (R, S)-butyl malolactonate ( 7 ). The semicrystalline copolymer was characterized (M̄_n = 107 000, T_g = 29,6°C, T_m = 161°C, [α] = 1,5 deg · dm⁻¹ · g⁻¹ · cm³) and its stereosequence investigated by ¹³C NMR.     

不同碳源对多孔球形LiFePO4/C复合材料的影响

采用喷雾干燥-碳热还原法(SDCTM),分别研究了无机和有机碳源对锂离子正极材料LiFePO4/C形貌、结构及其充放电性能的影响。结果表明:以无机碳源炭黑制备的LiFePO4/C呈不规则球形,一次颗粒粒径在800nm左右,比表面积为2m2·g-1,0.1C放电比容量为107.3mAh·g-1。而以有机碳源制备的LiFePO4/C,其形貌较为规则,呈多孔球形结构,具有较高的比表面积和放电比容量。其中,以柠檬酸为碳源制备的多孔球形LiFePO4/C复合材料,其孔径均在50nm左右,比表面积可达32m2·g-1;在室温下,0.1C和10C首次放电比容量分别为158.8和87.2mAh·g-1,具有优异的循环性能和高倍率充放电性能。     

Effects of sodium dodecyl sulfate on the electrochemical behavior of supercapacitor electrode MnO2

Supercapacitor electrode material MnO₂ was prepared by liquid co-precipitation with different concentration of anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS). As evidenced by X-ray diffraction, the obtained MnO₂ are all typical amorphous α-MnO₂ with poor crystallinity. Scanning electron microscopy reveals that the dispersity of MnO₂ initially get better and then worse with the increase of SDS, and the particle sizes first become smaller then larger as well. It is worthwhile noting that the morphology of MnO₂ tested by transmission electron microscopy undergoes a changeable process: fibrous, pine needle like, cotton like, round bubble like, flocculent, and nervous tissue like as SDS increases. Through cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge tests, SDS addition amount 0.2 g (0.017 mol L^?1) is found to be the optimal effect value, and the as-prepared Mn-0.2 obtains the highest specific capacitance (C _sp) of 154.5 F g^?1 at a current density of 500 mA g^?1. Compared with the sample Mn-0 synthesized without SDS, the C _sp increases by about 50 % (±5 %), which can be attributed to its largest Brunauer–Emmett–Teller–specific surface area of 255.9 m² g^?1, best particle dispersity, and smallest particle size of approximately 50–80 nm. Meanwhile, the rate capability and cycle stability of Mn-0.2 also improves obviously, and the equivalent series resistance decreases a lot, only 0.120 Ω.