氮掺杂碳纳米线负载MnO纳米粒子作为水系锌离子电池正极的性能研究

水系锌离子电池(AZIBs)因锌的氧化还原电位低、能量密度高而有巨大的应用前景,其中储存Zn^(2+)的宿主正极决定了电池的放电性能和循环稳定性。以含有3个羧基的次氮基三乙酸(Nitrilotriacetic acid,NTA)为配体,通过简单的调整Mn^(2+):NTA的比例,制备了3种一维纳米线结构聚合物,并经煅烧处理中得到了3种氮掺杂碳纳米线负载不同粒径MnO材料MnO/NC-x。其中Mn^(2+)∶NTA比例为0.5时制备的MnO/NC-0.5中MnO粒径最小,且均匀的分散于纳米线表面。该材料作为AZIBs正极展现了卓越的离子扩散性和导电性等动力学特征。在2 A/g的高电流密度下该材料显示出158 mAh/g的倍率性能,并在1 A/g的条件下经历1000个循环后仍有96%的容量保持率,表现出卓越的循环稳定性。

电化学强化钴基阴极活化过一硫酸盐的研究

在泡沫镍(NF)表面水热法生长了Co-MOF,经热处理制备了Co_(3)O_(4)@NF,通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱等手段对材料的形貌和结构进行了表征。将其作为阴极与过一硫酸盐(PMS)构成了电化学强化过一硫酸盐活化体系EC/Co_(3)O_(4)@NF/PMS,用于降解左氧氟沙星(LEV)。结果显示该体系在pH 3.0、PMS加入量3.5 mmol·L^(-1)、电流密度4 mA·cm^(-2)、40 min时LEV的降解率可达到95.8%,55 min时化学需氧量(COD)去除率为73.3%,显著优于没有施加电流的体系。对体系中活性物种产生机制的研究表明,电场主要通过加速Co_(3)O_(4)@NF阴极表面的Co^(3+)—CO^(2)+循环,促进了PMS活化为单线态氧1O_(2)和SO_(4)^(·-)、·OH自由基的进程,使LEV降解的非自由基途径和自由基途径均得到了加强。