改进共沉淀法制备高比表面积钒酸镍负极材料及其电化学性能

以去离子水为绿色溶剂,Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O为镍源,NH_(4)VO_(3)为钒源,通过碳酸钠溶液调节沉淀pH值,正丁醇干燥提高比表面积及颗粒分散度,采用改进的共沉淀法制备了相对廉价的钒酸镍负极材料(NVO-NBA)。通过对其微观形貌、比表面积、孔径大小及表面元素分布进行测试,探究了改进共沉淀法对钒酸镍电极材料织构性质的影响。结果表明,沉淀过程中溶液pH值的精准调节及后续加入表面张力较小的醇类溶剂的干燥方式对材料的比表面积、孔径大小、微观结构及颗粒分散度有显著的影响,其中在pH=8的条件下沉淀、后续加入正丁醇辅助干燥得到的样品NVO-8-NBA具有最大的比表面积(86 m2·g^(-1)),同时材料形貌为分散度较高、直径较小的球形纳米颗粒。加入乙醇、正丁醇、正己醇等醇类溶剂进行后续干燥得到的钒酸盐材料比表面积均比未加醇处理的样品显著提高,而正丁醇处理的样品效果最好,表明表面张力较小的醇类溶剂可以有效保护共沉淀过程生成的孔道体系,并可使颗粒分散更均匀,同时醇类的碳链长度对其性质也具有显著的影响。未加醇处理的样品NVO-8比表面积仅为20 m2·g^(-1),形貌为聚集的大块状。将制备的钒酸镍材料作为锂离子电池的负极材料,其在0.3 A·g^(-1)的电流密度下,NVO-8-NBA的首圈放电容量可以达到1519 mAh·g^(-1),而NVO-8仅为536 mAh·g^(-1)。NVO-8-NBA在0.3 A·g^(-1)的电流密度下循环100次后容量保持在223 mAh·g^(-1),而NVO-8仅为70 mAh·g^(-1)且仍有继续下降的趋势。

一例多钒酸盐杂化材料的制备及高效催化烯烃环氧化

以2-(2-吡啶基)咪唑(pIM)、Co^(2+)和NaVO_(3)为原料,在水热条件下,制备了新的钒氧簇化合物[Co(pIM)V_(2)O_(6)](1)。采用X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和元素分析等方法对化合物进行了表征。单晶解析表明,该化合物由VO_(4)四面体和CoO_(3)N_(2)四方锥通过氧原子共边、共角连接成二维结构。基于钒氧簇在催化氧化体系中的高效活性,1作为非均相反应的催化剂,在以H_(2)O_(2)为氧化剂的催化烯烃环氧化反应中表现出优秀的催化性能,催化剂能够多次重复使用且活性基本保持不变。此外,磁化率研究表明1中存在反铁磁相互作用。

杂多铌氧簇聚物的研究进展

多铌氧簇聚物是多金属氧簇聚物的重要组成部分,具有丰富多样的结构类型,在碱催化、光催化产氢等方面具有广泛的应用前景,吸引了越来越多化学工作者的关注。本文系统地综述了主族元素(ⅢA/ⅣA/ⅤA/ⅥA族)为杂原子的杂多铌氧簇聚物和过渡元素(V/Fe/Cu)为杂原子的杂多铌氧聚合物的研究进展,主要包括化合物的合成策略、结构调控、性质及应用的探索。此外,对当前杂多铌氧簇聚物的发展所面临的挑战进行了总结,并对其后续的发展进行了展望。

微波消解-耐氢氟酸系统电感耦合等离子体发射光谱法测定铌钽矿中的铌和钽

铌、钽在氢氟酸介质中能够形成稳定的溶液,使用耐氢氟酸进样系统的电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)有利于提高分析的准确性。本文采用模块化的小罐型、多罐体组合(70罐/组)酸溶罐体的微波消解溶样模式,结合ICP-OES仪器的耐氢氟酸进样系统,建立了测定铌钽矿中铌、钽的分析方法。本方法加快了酸溶的溶样速度,溶样时间从原来的48 h减少至1 h,且在氢氟酸介质中测定避免了高含量铌、钽在低酸度介质中容易水解的影响。方法检出限为铌5.58μg/g,钽5.87μg/g。本方法应用于测定铌钽精矿(19%Nb2O5,27%Ta2O5)的分析结果与碱熔方法一致,能够测定Nb2O5含量在42μg/g^19%和Ta2O5含量在86μg/g^27%高低品位的铌钽矿,尤其对于铌、钽在百分含量以上的铌钽矿具有优势。

一个新型层状化合物[Ni(C_(10)H_8N_2)_2V_3O_(8.5)]的水热合成与晶体结构

A novel layered compound, [Ni(C 10 H 8N 2) 2V 3O 8 5 ], was hydrothermally synthesized and structurally characterized by single crystal X ray diffraction. The compound crystallizes in monoclinic system, space group P2 1/c with a =1 551 8(3) nm, b =1 476 1(3) nm, c =1 048 3(2) nm, β=92 02(3)°, V = 2 399 8 (8) nm 3, Z=4, R=0 046 7, wR 2= 0 085 9.

沉淀法制备不同形貌和结构的纳米BiVO_4

采用液相沉淀法,通过选择不同起始原料并控制反应温度和pH值,制备得到不同形貌和结构的纳米BiVO4。采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)技术对产物进行分析表征。结果表明,采用NH4VO3作V源,室温下可直接制备得到结晶好的四方晶系硅酸锆型BiVO4球形纳米颗粒,提高反应液pH值或升高温度,可得到单斜晶系白钨矿型BiVO4,采用NaVO3作为V源,室温下可直接得到单斜晶系白钨矿型片状BiVO4。加入不同类型表面活性剂则得到不同形貌的BiVO4。

两种一维纳米结构钒氧化物的合成与表征

在水热条件下，分别利用十六胺和十六烷基三甲基溴化铵为模板，合成了两种一维纳米结构的钒氧化物：纳米管和纳米棒，采用XRD、TEM、HRTEM、FT-IR、TG／DTA对产物的形貌和结构进行了表征。研究表明，纳米管的长度主要分布在1～10μm，外径50～100nm，内径10～30nm；纳米棒长1～2μm，径向尺寸50～200nm。

二安替比林对异丙氧基苯基甲烷与钒(V)显色反应及机理

合成了新试剂二安替比林对异丙氧基苯基甲烷(DApIM),研究了它和钒(Ⅴ)的显色反应及机理.在磷酸介质中,Mn(Ⅱ)和吐温-80存在下,V(Ⅴ)氧化DApIM生成黄色产物,λ_(max)=450nm,ε=4.71×10~6·L·mol^(-1)·cm^(-1),钒(Ⅴ)的含量在0～12μg/L内符合比尔定律.方法用于废渣和生物样品中钒的测定,结果满意.

多目标单纯形法在茜素红催化荧光测定痕量钒(V)中的应用

本文建立了茜素红催化荧光测定痕量钒(V)的新方法.在λ_(ex)/λ_(em)=381/445(nm),由多目标罚函数单纯形法获得最佳实验条件为:1%茜素红6mL,1mol/L盐酸2.1mL,饱和KIO_4,1.8mL,反应温度85℃,反应时间15.30min,钒的检测下限为7×10^(-10)g/mL,反应对试剂及金属离子均为一级反应.方法用于水样和铬钒钢中钒的测定,结果满意.

纳米二氧化钒薄膜的制备及红外光学性能

采用双离子束溅射方法在Si3N4/SiO2/Si基底表面沉积氧化钒薄膜,在氮气气氛下热处理获得二氧化钒薄膜.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了热处理温度对氧化钒薄膜晶体结构、表面形貌和组分的影响,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对二氧化钒薄膜的红外透射性能进行了测试分析.结果表明,所制备的氧化钒薄膜以非晶态V2O5和四方金红石结构VO2为主,经400℃、2h热处理后获得了(011)择优取向的单斜金红石结构纳米VO2薄膜,提高热处理温度至450℃,纳米结构VO2薄膜的晶粒尺寸减小.FT-IR结果显示,纳米VO2薄膜透射率对比因子超过0.99,高温关闭状态下透射率接近0.小晶粒尺寸纳米VO2薄膜更适合在热光开关器件领域应用.

钒(Ⅴ)-向红菲咯啉的络合吸附波

在ｐＨ４．０２的０．０２ｍｏｌ／Ｌ ＨＡｃ－ＮａＡｃ介质中，研究了钒（Ｖ）－向红菲咯琳（ＢＰＴ）的极谱行为。钒（Ｖ）－ＢＰＴ络合物在滴汞电极上于－０．３６ Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）得到一良好的吸附还原波，在聚乙烯醇（ＰＶＡ）存在下，其二阶导数值与钒（Ｖ）浓度在 ５．０×１０－８～４．０ ×１０－６ ｍｏｌ／Ｌ范围内呈线性关系；检出限可达 ９．０×１０－９ ｍｏｌ／Ｌ。应用该法测定饮用水及碳素钢中微量钒，结果较好。讨论了ＰＶＡ的影响，探讨了络合物及其电极过程。

二氧化钒相变分析及应用

二氧化钒是一种热致变色材料 ,块体 VO2 在 6 8℃时会从高温的四方晶系相变到低温的单斜晶系 ,而且相变可逆。由于其相变的特殊性 ,使 VO2 有广泛的应用。本文分析了二氧化钒相变晶体学、热力学和动力学特征 ;探讨了影响 VO2 薄膜相变的因素 ,并将薄膜相变特性和膜的制取及应用结合起来 。

钒光度分析研究的进展

从经典光度法、动力学光度法、流动注射光度法及计算光度法综述了近年来钒的光度分析进展,引用文献46篇。

铬蓝黑B指示催化动力学测定痕量钒的研究

本文基于在酸性条件下，钒对溴酸钾氧化铬蓝黑Ｂ反应的催化作用，建立了测定痕量钒的催化动力学新体系。以极谱法测定的线性范围为０～１０ｎｇ／１０ｍＬ，检测下限为１．４×１０￣（－１２）ｇ／ｍＬ；以光度法测定的线性范围为０～１０ｎｇ／６ｍＬ，检测下限为１．１１×１０￣（－１１）ｇ／ｍＬ。应用于饮用水及人发中痕量钒的测定，结果满意。

钒(Ⅴ)的吸附溶出催化体系的研究

研究了线性扫描伏安法中钒(Ⅴ)的吸附溶出催化行为体系,借以分析环境、食品和生物样品。钒浓度与峰电流在10^(-2)～10^(-12)mol/L间按数量级分段成线性关系。最低检出限为6×10^(-13)mol/L,相对标准偏差在8％以下,干扰较少。

可见光响应催化剂BiVO_4六角形微米棒的水热合成

以Bi（NO3）3.5H2O和NH4VO3为原料并以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为模板剂通过水热法制备了BiVO4六角形微米棒晶体。采用XRD、SEM、IR、Raman、UV-Vis、光催化等对产品进行了表征和分析。结果表明,PVP辅助水热法能够合成直径125~300 nm、长度在1.0-1.6μm内的形貌均一且结晶度高的单斜白钨矿BiVO4六角形微米棒晶体。相比BiVO4颗粒,该棒状样品的紫外-可见光吸收边发生了稍许红移,其能带隙减小至2.25 eV。光催化结果表明,添加2.0 g PVP时的BiVO4微米棒对亚甲基蓝具有最强的可见光催化降解活性,其光照射浓度为10 mg.L-1亚甲基蓝溶液2 h时的降解率达到99%。

纳米二氧化钒粉体的合成

应用氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵前体热分解合成了粒度约20nm的VO2粉体.研究了不同热分解条件对粉体组成和结晶度的影响.

新型化合物[(2,2-bipy)_2(VO_2)_2(HPO_4)]·H_2O晶体的水热合成与表征

首次通过水热方法合成了新型化合物 [(2 ,2 -bipy) 2 (VO2 ) 2(HPO4) ]·H2 O ,并且通过元素分析 ,IR光谱和X衍射进行了结构表征 .晶体学数据如下 :该晶体为单斜晶系 ,P2 1/n空间群 ,a =0 .92 1 6(2 )nm ,b =1 .61 77(3 )nm ,c=1 .53 2 1 (3 )nm ,V =2 .2 543 (8)nm3,β=99.2 8(2 )°,Z =4 ,Dc=1 74 5kg/m3,F(0 0 0 ) =1 2 0 0 ,R =0 .0 3 65,wR2 =0 .0 82 7.

一种新的低温固相法选择性制备单斜相钒酸铋

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,采用一种新的低温固相法,通过控制研磨时间选择性制备高质量的单斜相BiVO4。并采用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅立叶红外光谱(FTIR)和紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对产物进行分析表征。同时,实验结果表明研磨时间、干燥时间和水含量对单斜相BiVO4的形成有很重要的作用。该方法具有合成温度较低,能耗较少,工艺简单,操作简便,环境友好等优点。最后,对低温固相法的机理进行了初步的探讨。