三维g-C_(3)N_(4)泡沫负载Cu(OH)2纳米片的制备及其光催化还原CO_(2)性能

为了改善g-C_(3)N_(4)光催化还原CO_(2)过程中的气体传质、吸附和光生电荷分离效率,分别从泡沫孔结构构筑和构建异质结两方面进行光催化材料设计。采用表面活性剂发泡法制备g-C_(3)N_(4)泡沫(g-C_(3)N_(4)Foam),以此为基体通过化学镀铜和氢氧化处理制备g-C_(3)N_(4)泡沫负载Cu(OH)2纳米片(Cu(OH)_(2)/CNF)复合材料,对其结构和光催化性能进行分析。结果表明:g-C_(3)N_(4)Foam和Cu(OH)_(2)/CNF均展现出发达的三维微米孔网络结构,这种结构可从动力学层面优化CO_(2)在气-固催化反应中的传质和吸附,使CO_(2)吸附容量分别达到3.97 cm^(3)/g和3.59 cm^(3)/g,为g-C_(3)N_(4)粉末的2.96倍和2.68倍;同时,Cu(OH)_(2)/CNF样品中还形成大量二维Cu(OH)_(2)纳米片结构,不仅可以拓宽复合材料的光利用范围,还可通过g-C_(3)N_(4)/Cu(OH)_(2)异质结的构建促进光生电子向Cu(OH)_(2)表面转移,提升光生电荷分离效率;制备的Cu(OH)_(2)/CNF复合样品CO产率达到11.041μmol·g^(-1)·h^(-1),为g-C_(3)N_(4)Foam和g-C_(3)N_(4)粉末样品的2.76倍和6.83倍。

水热法合成花瓣和纳米片β-Ni(OH)_2及其表征

以硝酸镍为镍源,浓氨水为沉淀剂,水热法合成了花瓣状β-Ni(OH)2球和β-Ni(OH)2纳米片,该合成方法简单易行。利用XRD和SEM分别对合成试样进行物相和形貌分析。研究结果表明:当pH值和反应时间均相同时,低温有利于合成花瓣状β-Ni(OH)2球,高温有利于合成β-Ni(OH)2纳米片。当反应时间为48.0h和pH值为9.0时,180℃下合成了花瓣状β-Ni(OH)2球;240℃下合成了β-Ni(OH)2纳米片。通过考察水热条件对产物形貌的影响,探讨了花瓣状β-Ni(OH)2球和β-Ni(OH)2纳米片的形成机制。

掺铝、钴纳米α-Ni(OH)_2的固相合成及电化学性能研究

固相法合成了不同铝、钴配比的纳米α-Ni0.8CozAl0.2-z(OH)2.2-z-0.5y(CO3)y.xH2O。采用XRD、FTIR、SEM、CT和恒电流充放电等对其组成、晶相结构和电化学性能进行表征和测定。实验表明,掺Co的物质的量分数在5%～8%时有较高的放电比容量、较好的循环稳定性和电极可逆性,发挥了Co3+增强导电性、稳定α相结构的多重作用。为α-Ni(OH)2的应用提供有益的参考。

电化学混合电容器用新型β-Ni(OH)_2/CNTs纳米复合物

采用水热合成法制备出一种新型β-Ni(OH)2/碳纳米管(CNTs)纳米复合物,Ni(OH)2微晶粒径控制在50～80nm之间,与CNTs直径相当,CNTs与Ni(OH)2质量比为1∶15.将纳米复合物应用于活性炭(AC)/NiOOH电化学混合电容器,电化学测试表明:在0.4A/g电流条件下,其放电比容量达279mAh/g,是β-Ni(OH)2理论容量的96.5%;当电流密度从0.4A/g增加至8A/g时,电容器的容量保持率在76.5%以上,高倍率充放电特性优异.此外,纳米复合物良好的电化学可逆性使AC/NiOOH电化学混合电容器更易活化,并具有较高的充放电效率和良好的循环稳定性能.

复合掺杂纳米α-Ni(OH)_2的制备与性能

采用微乳液法合成了铝、钴复合掺杂纳米Ni(OH)2粉体,并对其进行XRD、TEM、IR分析,结果表明:样品为α态的Ni(OH)2,平均粒径为40nm左右,同时发现样品的晶层间存在结晶水。将所制备的样品按一定比例与石墨、乙炔黑和镍粉混合均匀,以泡沫镍为集流体制成镍正极材料,并以贮氢合金片为负极进行电化学性能测试,结果表明:其比容量高达327 9mAh/g,放电性能稳定,循环可逆性良好。

纳米β-Ni(OH)_2与球型Ni(OH)_2的热性能比较研究

用配位沉淀法合成出纳米级 Ni(OH) 2 ,并对其进行 XRD、TEM、DSC分析 ,分析结果表明 ,所得纳米β- Ni(OH) 2 为可用作电极材料的 β- Ni(OH) 2 ,粒径为 30～ 4 0 nm,且热分解温度比普通球镍低 10°C左右 ,摩尔分解热比普通球镍低 4～ 7k J,从理论上分析了产生此现象的原因。

纳米片钠铝石结构KAl(OH)_2CO_3的水热合成

用水热法制备出了纳米级粒径的纤维状KAl(OH)2CO3,并研究了不同水热反应条件对KAl(OH)2CO3的形成、颗粒度以及形态的影响.研究表明,不同条件下合成的晶粒均呈纤维状,随着温度的升高,长度和粒径均有所增大.在120℃制备得到的纤维平均直径为30nm,且分布均匀;KHCO3和Al(OH)3之比对KAl(OH)2CO3的形貌有显著的影响,KHCO3用量越大,晶粒直径越细;随着介质碱性的增强,晶粒直径在pH为9.5时出现极小值,且粉体的均匀性最好.在特定的反应体系中,当反应时间达到2h后,合成反应基本达到平衡,进一步延长合成时间对粉体的形貌和颗粒尺寸没有明显的影响.

纳米β-Ni(OH)_2掺杂Al(OH)_3和Co(OH)_2的电化学性能

在一定温度下,采用NiC2O4·2H2O和NaOH进行固相反应,制备出纳米级β Ni(OH)2粉末。样品按一定比例掺杂Al(OH)3和Co(OH)2制备复合电极,详细讨论Al(OH)3和Co(OH)2含量对掺杂复合电极电化学性能的影响。同时,利用XRD法研究了复合电极充放电前后的结构形态变化。结果表明,β Ni(OH)2纳米粉体加入含量5%的Al(OH)3、10%的Co(OH)2和10%的镍粉,并以泡沫镍为集流体在10MPa压力下压制出镍正极材料,其掺杂粉体的振实密度大于1.35g/cm3,结构稳定,开路电位达0.768V,电极以25mA/cm2电流充电,以4mA/cm2放电,终止电位为0.2V(相对于HgO/Hg电极)时,放电时间高于8.67h,电极放电电位平稳,容量较大,活性明显增强。

β-Ni(OH)_2纳米粉末制备方法的改进

研究了纳米级β Ni(OH) 2 粉末的制备方法 ,使纳米粉末的产率提高了近 5倍 ,达到了 85 % ,并保持纳米粉末的尺寸在 5 0～ 80nm。制备的 β Ni(OH) 2 纳米粉末可以提高镍电极容量的 10 %～ 12 %。

掺杂纳米α-Ni(OH)_2的制备及性能

采用微乳液法合成了掺杂Fe(OH)3的纳米-αNi(OH)2粉体,利用XRD和TEM对样品粉体的结构、形态进行表征。对样品电极进行充放电性能和循环伏安特性测试。结果发现:所合成的样品粉体结构稳定,循环可逆性好。样品电极以10 mA/cm2恒电流充电4 h,以0.1C放电,终止电压为1.0 V时,工作电压平稳于1.232 V,首次放电比容量达364 mAh/g。

纳米β-Ni(OH)_2复合LiOH和Co(OH)_2的电化学性能

一定温度下,用NiC2O4·2H2O和NaOH进行固相反应,制备出纳米级β Ni(OH)2粉末。样品按一定比例掺杂LiOH和Co(OH)2制备复合电极,讨论LiOH和Co(OH)2含量对掺杂复合电极电化学性能的影响。结果表明:β Ni(OH)2纳米粉体加入含量10%的LiOH、10%的Co(OH)2和5%的镍粉、5%的乙炔黑,并以泡沫镍为集流体在6MPa压力下压制出镍正极材料,其结构稳定。电极以380mA/g电流充电,76mA/g放电,终止电压为0 6V时,比容量达280mAh/g,放电电位平稳,活性明显增强。

金属镍基质上六边形Ni(OH)2纳米片的生长与表征

通过金属镍片与草酸钠的碱性溶液（pH值为12）140℃水热反应24 h,在金属镍片表面原位生长出大面积直立的六边形Ni（OH）2纳米片.采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜对产物进行了表征.结果表明,六边形Ni（OH）2纳米片为六方相单晶结构,厚200～500 nm,对角线长度1.6～3.6μm.Ni（OH）2纳米片的产量和尺寸随着反应体系中乙醇与水体积比的增加而降低,研究了草酸钠在六边形Ni（OH）2纳米片形成过程中的作用.

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米片的制备及其在锂电池中的应用

以CuSO4.5H2O和NH4VO3为原料,采用沉淀法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米片。利用XRD、FE-SEM、TG对样品的结构和形貌进行了表征,并对其作为锂电池正极材料的电化学行为进行了研究。电化学性能测试表明:Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米片具有较高的放电容量和良好的高温放电性能,是一类性能优良的锂电池正极材料。

Mg(OH)_2纳米片的制备与表征

以对硝基偶氮间苯二酚为表面修饰剂,将硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液在80℃下直接反应,制备出片状的纳米氢氧化镁。所得样品用XRD,TEM和SEM等技术进行表征,考察了实验条件对样品形貌的影响。结果表明,氢氧化镁纳米片的直径为100~200nm、厚度15 nm左右,比表面积129 m2.g-1。初步讨论了Mg（OH）2片状纳米晶的生长机理。

纳米级 β-Ni(OH)_2掺杂Al(OH)_3的电化学性能

通过制备纳米级的 β-Ni(OH) 2 粉体然后按一定比例掺杂 Al(OH) 3和 Ni粉制成复合电极 ,研究其电化学性能 .实验结果表明 ,其电极结构稳定 ,活性增强 .开路电位达 2 .5 V,放电电位平稳 ,放电容量明显增大 .电极经 3 .0× 1 0 - 3A/cm2 恒电流充电 5 h后以 0 .7× 1 0 - 3A/cm2 恒电流放电可达到 1 6h.

Cu_3V_2O_7(OH)_2·2H_2O纳米片的制备及光吸收性能

以普通无机盐为原料采用沉淀法制备了Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米片.采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对样品的组成和表面形貌进行了表征.紫外-可见光吸收测试显示Cu3V2O7(OH)2.2H2O纳米片具有较宽的紫外-可见光吸收范围,带隙宽度为2.22 eV.

β-Ni(OH)_2纳米材料的水热制备及性能研究

介绍了采用水热法制备氢氧化镍纳米材料的方法;采用透射电子显微镜、X射线衍射分析、比表面积测试等对产品进行了表征。结果表明:制备的β-Ni(OH)2呈类球形,直径约50～80nm。通过循环伏安和恒流充放电测试研究了材料的电化学性能。结果表明:样品以0.2C放电,最高比容量达191mAh/g。

β-Ni(OH)_2和NiO单晶纳米结构的水热合成与TEM表征

用水热法合成了β-Ni(OH)2单晶纳米薄片,并用透射电子显微镜观察其显微结构。发现这些纳米薄片呈六边形,横向尺寸45 nm^140 nm,厚度20 nm^50 nm。六边形纳米片的上下表面是(001),六个侧面可确定为(100),(110)或(0 10),紧邻侧面夹角120°。六角结构的β-Ni(OH)2呈六边形时系统能量最低。β-Ni(OH)2纳米薄片经500℃热分解即转化为NiO单晶纳米卷、纳米槽和纳米片。NiO纳米结构的外缘尺寸为25 nm^120 nm,纳米卷内空尺寸10 nm^24 nm,纳米槽凹坑尺寸10 nm^20 nm。β-Ni(OH)2纳米薄片中可能存在缺陷、微孔或结晶较差的区域,这些区域的热分解速率快,有利于形成NiO纳米卷。

纳米α-Ni(OH)_2的电沉积制备及其嵌锂性能研究

以Ni(NO3)2水溶液为电解液,通过电沉积法在泡沫镍基体上原位生长了Ni(OH)2薄膜。采用X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重分析和场发射扫描电子显微镜对样品的微观结构进行了分析,发现该样品是具有片状纳米次级结构的α-Ni(OH)2,其内部含有一定量的结晶水和层间阴离子;采用循环伏安、交流阻抗和充放电测试研究了样品的嵌锂性能,结果表明该样品具有很高的嵌锂活性和良好的倍率性能,在50 m A/g充放电电流密度下样品的首次放电比容量为1 435 m Ah/g,第二圈放电比容量为970 m Ah/g,即使是在1 000 m A/g的高电流密度下样品仍具有281.9 m Ah/g的放电比容量。

二维层状Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料的制备及其摩擦学性能研究

采用水热反应制备出β-Ni(OH)2,然后通过水热还原得到Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的相结构、成分及形貌进行表征分析。采用四球摩擦磨损试验机评价制备的Ni/β-Ni(OH)2作为润滑油添加剂的摩擦学性能,基础油为PAO6。摩擦试验后,采用SEM分析典型试验钢球磨斑的表面形貌,利用能谱仪(EDS)研究磨斑表面化学元素的组成,探讨Ni/β-Ni(OH)2纳米复合润滑添加剂的减摩抗磨机制。结果表明:Ni/β-Ni(OH)2纳米复合材料作为润滑添加剂具有极好的减摩抗磨性能,显著优于基础油PAO6和未负载纳米Ni的二维β-Ni(OH)2层状材料;与基础油相比,添加0.1%质量分数Ni/β-Ni(OH)2添加剂的油样的摩擦因数和磨斑直径分别降低了17.6%和41.5%;Ni/β-Ni(OH)2纳米复合粉体综合了纳米Ni及层状β-Ni(OH)2两部分结构特性,在摩擦过程中,复合材料中的纳米金属粒子Ni与层状结构材料β-Ni(OH)2能够相互增强起到协同润滑作用。