纳米氧化镍长期暴露对活性污泥物化特性及微生物代谢的影响

为揭示纳米氧化镍(NiO NPs)在复杂环境体系中的生物毒性效应,以活性污泥为研究对象,探讨了NiO NPs(0~200mg/L)长期暴露对序批式生物反应器运行效能、污泥性能以及微生物代谢作用的影响.结果表明,低浓度(0~50mg/L)NiO NPs对活性污泥运行效能影响不显著,高浓度(100~200mg/L)NiO NPs对氨氮和COD去除有明显抑制作用,分别降低了8%和20%.随着NiO NPs的浓度增加,硝化过程关键功能酶氨单加氧酶(AMO)和羟胺氧化酶(HAO)活性分别降低55.71%和62.09%,乳酸脱氢酶(LDH)释放量增加了113.06%.同时,NiO NPs对活性污泥絮凝性产生负面影响,污泥平均粒度增加,絮体形状松散,絮凝性略有降低.胞外聚合物(EPS)整体呈下降趋势,高浓度下蛋白质(N-H,C=O)和多糖(C-O,C-C,C-O-C,C-O-H)相关官能团的强度减弱,三维荧光蛋白特征峰强度大幅降低.但死亡微生物的生物分解和应激反应促进了EPS中微生物代谢和酪氨酸蛋白类物质生成.此外,活性污泥中微生物群落的多样性和稳定性均受到NiO NPs的影响.PICRUSt2预测显示,微生物的代谢和遗传信息处理相关的代谢通路均受到NiO NPs的显著抑制.因此,NiO NPs通过改变微生物群落结构和代谢通路影响活性污泥硝化作用和有机物的去除.

TX-100辅助电沉积氧化镍电致变色薄膜

不同表面形貌的多孔NiO纳米薄膜在电致变色领域应用潜力巨大。在NiSO_(4)·6H_(2)O水溶液中添加非离子表面活性剂TX-100,制备多孔NiO薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对未添加表面活性剂以及添加TX-100的NiO薄膜形貌和组成进行表征。采用电化学工作站和紫外-可见分光光度计测试电致变色性能。结果表明TX-100的添加可以使多孔NiO薄膜孔径变小,表面更加致密,这提供了更大比表面积与更多活性位点,改善光学性能,并在一定程度上提升NiO薄膜的循环稳定性。在600 nm波长处,添加TX-100的NiO薄膜的最大光调制幅度为68.88%,相较未添加表面活性剂的NiO薄膜增加了8.58%。

氮掺杂碳包覆的氧化镍和钼酸镍复合材料用于尿素氧化电催化

通过分步水热以及退火的方法合成了氮掺杂碳包覆的氧化镍和钼酸镍复合材料(CN@NiO-NiMoO_(4)),并将其负载于泡沫镍(NF)上,直接用作催化尿素氧化反应UOR的电极材料。实验表明:氮掺杂碳包覆结构以及C-N@NiO与NiMoO_(4)的协同作用可以增强催化剂的导电性、电荷转移能力、抗中毒能力并增大电活性表面积,显著提高了C-N@NiO-NiMoO_(4)的电催化活性和长期稳定性。研究还发现,C-N@NiO-NiMoO_(4)/NF在1.8 V的电流密度是NiMoO_(4)/NF的1.7倍,C-N@NiO/NF的3.6倍,在10 mA·cm^(-2)的电流密度下催化UOR 57 h,催化性能无显著变化。综上,C-N@NiO-NiMoO_(4)具有良好的实际应用前景。

高性能三维纳米多孔氧化镍电致变色薄膜材料

作为一种很有前景的电致变色材料,传统方法制备的氧化镍薄膜结构致密,对比度、响应速度等性能却并不理想。本研究首次通过结合电沉积与脱合金法制备了三维纳米多孔的氧化镍薄膜,通过对薄膜特征的检测和电致变色性能的测试,薄膜表现出较高的光学对比度(66.4%,550 nm基准)、较快的变色时间(褪色时间3.4 s,着色时间2.6 s)以及较高的着色效率(65 cm^(2)/C)。这些优异的性能可以归因于薄膜材料的三维纳米多孔结构,为离子提供大量的通道与嵌合位点。这些优点对氧化镍在电致变色器件领域的应用有重要意义。

非晶态氢氧化镍基无酶葡萄糖电化学传感器

基于过渡金属(氢)氧化物葡萄糖电化学传感器具有成本低、体积小、灵敏度高、线性检测范围宽等优点,通过一种新型电化学阴极沉积法构建了一种新型非晶态Ni(OH)_(2)无酶葡萄糖传感器,该传感器对葡萄糖的检测展现了优异的电化学活性:检测灵敏度高达4022μA·L·mmol^(-1)·cm^(-2),线性响应范围0.25μmol/L~1 mmol/L,检出下限低至70 nmol/L,抗干扰能力强,在0.5 mol/L NaOH溶液中具有优异的稳定性与选择性。

氧化镍空穴材料在Ⅱ-Ⅵ族量子点电致发光器件中的应用进展

鉴于高效发光的Ⅱ-Ⅵ族量子点(Ⅱ-ⅥQD)电致发光(EL)器件已达到基本的商用需求,器件长期性能(寿命)受到了更多的重视。Ⅱ-ⅥQD EL器件中PEDOT:PSS材料易吸湿、易腐蚀ITO电极,这对器件寿命及商业应用潜力存在负面影响。采用高稳定性的NiO代替PEDOT:PSS可避免材料对器件稳定性产生影响。本文系统综述了NiO空穴材料在Ⅱ-ⅥQD EL器件中的研究进展,重点归纳了NiO薄膜的不同制备方法、掺杂和界面特性对器件性能的影响,最后对基于金属氧化物空穴功能层的Ⅱ-ⅥQD EL器件的研究趋势进行了展望,以期为制备在材料与器件层面稳定、高效的电致发光器件提供借鉴。

基于微孔封装氧化镍的CO敏感材料性能研究

一氧化碳(CO)是在生活、生产中常见的可燃性气体,对人体伤害巨大。因此,实现CO的高灵敏、高稳定检测具有重要意义。采用牺牲模板法与等体积浸渍相结合的方式制备出NiO@MGC新型复合敏感材料。通过XRD,BET,SEM,TEM表征方法对不同负载量样品形貌、晶体结构进行表征。证明了制备的复合材料继承了分子筛模板的微孔结构,并且NiO均匀限域在微孔孔道中。制作成传感器探头进行气敏性能测试,结果表明:传感器可以实现对CO在10×10^(-6)~50×10^(-6)范围内的快速检测,并且具有良好的稳定性。同时验证了传感器在NO_(2),NH_(3)和乙醇的干扰下可以实现CO选择性检测。

离子交换树脂法制备氢氧化镍和氧化镍超细微粒

以离子交换树脂为沉淀剂 ,合成了Ni(OH) 2 和NiO超细微粒。初步探讨了合成Ni(OH) 2 的实验条件 ,研究了不同烧结温度对NiO超细微粒晶化过程的影响 ,用透射电镜和X射线衍射测得微粒的大小。

沉淀转化法制备不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末的研究

本工作采用沉淀转化法制备了不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末，详细的研究了转化温度、沉淀转化剂及阻聚剂的浓度等实验参数对超微粉末组成和结构的影响。

介孔氧化镍的合成、表征和在电化学电容器中的应用

以十二烷基硫酸钠为模板剂,采用尿素为沉淀剂,用均匀沉淀法,适当控制尿素的水解速度,制备具有介孔结构的氢氧化镍胶体,在不同温度下焙烧处理得到孔分布集中的氧化镍介孔分子筛.结果表明,在523K下焙烧得到的氧化镍BET比表面达到477.7m^2·g^(-1).结构表征还显示,介孔氧化镍的孔壁为多晶结构,其孔结构形成机理应为准反胶束模板机理.循环伏安法表明用NiO介孔分子筛制备的电极有很好的电容性能.与浸渍法和阴极沉淀法制得的NiO相比,这种介孔结构的NiO能够大量用来制作电化学电容器电极,并且保持较高的比电容量和良好的电容性能.

纳米氧化镍氢氧化镍复合电极材料的制备及其电化学性能

Tow nanosize powders of β Ni(OH) 2 and NiO were synthesized by solid state reaction of NiC 2O 4·2H 2O with NaOH and NiCl 2·6H 2O with NaOH respectively and characterized by XRD and SEM. Their electrochemical properties were investigated. The results shown that the composite electrode materials composed of the two kinds of nano particles and zinc powder displayed excellent discharge property.

氢氧化镍电极及其添加剂

本文综述了近几年来有关氢氧化镍电极的制备,其活性物质类型和电化学特征以及对电极活性有重要影响的添加剂方面的研究情况。

L-脯氨酸协助合成β-氢氧化镍和氧化镍花球及纳米三角片(英文)

以NH3·H2O和NaOH作为沉淀剂,通过水热方法在180℃,L-脯氨酸作用下,分别合成出了β-Ni（OH）2花球和纳米三角片。XRD结果表明合成出的β-Ni（OH）2产物是六方相,透射电镜（TEM）和场发射电镜（FESEM）表明花球直径为1~2μm,它是由厚15nm,边长110nm的三角片自组装形成的。对相应的β-Ni（OH）2前驱物在350℃空气下退火2h,分别得到NiO花球和纳米三角片。

氢氧化镍和粘结式氢氧化镍电极

在pH值8—11,添加钴和钡,采用一次阶梯烘干,可以制得高活性、高堆积密度的Ni(OH)_2。胶体石墨和乙炔黑为3:1作导电材料,2％的CMC(3％)和6.86％的PTFE(60％)作粘结剂,添加CoO或Co(Ac)_2可以制得柔性很好的高体积比容量粘结式镍电极。TG—DTA给出Ni(OH)_2的烘干温度不得高于170℃。XRD证实高活性Ni(OH)_2有晶格缺陷。IR证实了Ni(OH)_2的同质多晶现象。SEM观察到Ni(OH)_2的球形、类球形和无定形外貌。

氧化镍的热分解法制备及电化学电容器特性

采用水溶液化学沉淀法合成了b-Ni(OH)2粉末,利用热重(TG)、差热重(DTG)及红外光谱(IR)等方法对Ni(OH)2的结构和热分解特性进行了研究。以Ni(OH)2粉末作为前驱体,通过控制其在一定温度下热分解的方法制备了NiO粉末。采用发泡镍作为电极基体,以合成的NiO粉末作为活性物质制作成多孔氧化镍电极,利用循环伏安(CV)及恒电流充放电测试对氧化镍电极在碱性介质中的电化学性能进行了研究和分析。结果表明,NiO粉末材料具有典型的法拉第准电容特性,且其充放电反应的可逆性良好,适合于作为碱性电化学电容器的电极材料。

氢氧化镍中三价镍的测定方法研究

研究了Ni3+与Mn2+的化学反应过程及相关条件。实验观察到Ni(OH)3或NiOOH在Mn2+-H3PO4-H2SO4混合溶液中被溶解的反应过程中,Mn2+同步被定量氧化为三价状态(Mn3+),故可用亚铁盐标准溶液常法滴定测得Mn3+量,以计算出Ni3+的含量。该方法新颖、简便、快速,结果令人满意。

固相反应法制备氢氧化镍和氧化镍超微粉

以草酸和镍盐为原料 ,在溶液中反应得到NiC2 O4 ·2H2 O ,进而在室温下与NaOH进行固相反应制得平均粒径为 1 0～ 2 0nm的超细粉体 β -Ni (OH) 2 。用NiCl2 ·6H2 O与NaOH在常温下进行固相反应 ,经 3 50℃处理分解可制备得到平均粒径为 2 0～ 3 0nm的NiO粉体。所需设备简单 ,操作方便易行。

氧化镁作为沉淀剂制备氢氧化镍钴产品的沉淀结晶试验

根据海外某公司生产工艺中采用氢氧化钠作为沉淀剂来生产氢氧化镍钴产品,在生产过程中存在沉淀结晶、干燥脱水等有关工艺问题,造成产品含水率高,进而使得产品海外运回中国的运输成本过高,开展了氢氧化镍钴结晶和干燥工艺研究,在不改变现有生产工艺主流程的前提下,拟探索研究以氧化镁作为沉淀剂制备氢氧化镍钴产品,降低产品的含水率。通过系统的实验研究,以国外某氧化镁作为沉淀剂得到的氢氧化镍钴产品中Ni、Co的含量略有下降,产品含水率得到显著下降,有进一步用于工业应用的可能。

纳米级β-氢氧化镍和氧化镍掺杂Co(OH)_2复合电极的电化学性能

通过采用NiC2 O4 ·2H2 O和NaOH进行固相反应 ,制备出 1 0～ 2 0nm的 β_Ni(OH) 2 和2 0～ 3 0nmNiO粉体 ,样品按一定的比例掺杂Co(OH) 2 和石墨粉制备复合电极 ,研究其电化学性能 .结果表明掺杂Co(OH) 2 的纳米Ni(OH) 2 和NiO复合电极其电化学性能有明显的改善 ,其电极结构稳定 ,充电效率高 ,开路电位达 2 4V ,电极经 1 0mA/cm2 恒电流充电 3h后 ,以 0 9mA/cm2 进行恒流放电 ,放电时间达到 1 6h以上 ,放电容量明显增大 ,放电电位平稳 .

微波辅助合成石墨烯/氧化镍复合材料及其表征

本文通过微波辅助的方法，快速而有效地在热膨胀石墨烯（RG）的缺陷上原位合成氧化镍纳米颗粒，形成石墨烯/氧化镍复合材料（RG/NiO）。利用X-射线衍射（XRD），拉曼光谱 （Raman），傅里叶变换红外（FTIR），扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），热重-差热（TGA-DSC）对所制备样品的结构、形貌和NiO在复合材料中的含量进行表征。结果表明，热膨胀石墨烯层数约7~8层，层间距约为0.35 nm，缺陷多，在水热和微波处理后抗氧化性明显变差。复合材料中氧化镍颗粒平均粒径为25 nm，均匀而密集地分散在石墨烯平面上，同时在复合材料中的含量为19.8%。