尖晶石型铁氧体/TiO_(2)复合材料的水热法制备及性能研究进展

综述了尖晶石型铁氧体/TiO_(2)复合材料的水热法制备与性能研究进展,包括零维、一维结构的尖晶石型铁氧体/TiO_(2)复合材料和特殊形貌的尖晶石型铁氧体/TiO_(2)/石墨烯复合材料的水热法制备研究现状,以及复合材料电化学性能、光催化性能、吸波性能的研究进展。总结了二元或三元复合材料由于充分发挥了各组分材料间的协同作用以及复合材料具有的独特结构,使复合材料具有优异的电化学性能、光催化性能和吸波性能。指明未来应以水热法制备尖晶石型铁氧体/TiO_(2)/石墨烯三元复合材料为目标,向着引入中空过渡层以及制备具有特殊结构的三元复合材料方向发展。

石墨@TiO_(2)纳米复合材料的溶剂热合成及其性能

为获得一种具有理论容量高、循环性能佳、光催化性能优异的新型多功能材料,在石墨存在下,以钛酸四丁酯为钛源,利用简单的一步溶剂热法制备不同石墨含量的石墨@TiO_(2)复合材料并对其进行表征。将石墨@TiO_(2)复合材料作为锂离子电池负极材料测试了其电化学性能,并将其用作降解甲基橙溶液的光催化剂测试了其光催化性能。结果表明:锐钛矿型TiO_(2)纳米线呈三维相互交织状包覆在石墨片表面,使复合材料具有较高的比表面积;复合材料中TiO_(2)含量越高,其初始放电比容量越大,在100 mA/g电流密度下的初始放电比容量最高可达到464.9 m A·h/g,在2 A/g电流密度下的初始放电比容量最高可达到120.3 mA·h/g;而复合材料中TiO_(2)含量越低,其可逆循环性能越好,在100 m A/g电流密度下循环100次后放电比容量为310.8 mA·h/g;石墨@TiO_(2)复合材料光催化性能随着TiO_(2)含量的增加而增强,在紫外光照射60 min后,甲基橙溶液的降解率最高可达98.72%。研究表明,石墨@TiO_(2)复合材料具有优异的电化学性能和光催化性能,有望替代传统的负极材料和光催化剂材料,具有广阔的应用前景。

SnO_(2)/石墨分级纳米异质结构的合成及其电化学性能研究

以石墨为基底,五水合四氯化锡为锡源,氢氧化钠为沉淀剂,采用一步水热法合成了SnO_(2)/石墨分级纳米异质结构。利用FESEM、XRD、EDS、Raman等对SnO_(2)/石墨分级纳米异质结构进行了形貌、结构和成分表征。研究发现,结晶良好的SnO_(2)纳米线首先组装成SnO_(2)纳米棒,纳米棒进一步组装成直径约450 nm的花状结构,并均匀生长在石墨片上,呈现分级结构。用循环伏安法、恒流充放电循环法测试了分级纳米异质结构的电化学性能,结果表明:在50 mA/g的充放电电流密度下首次放电比容量和充电比容量分别为1567.2 mAh/g、825.9 mAh/g,同时多次循环的循环伏安曲线几乎一致,表明SnO_(2)/石墨分级纳米异质结构具有较高的储电容量和改善的循环稳定性。