成核/晶化隔离法制备ZnO气敏材料

分别用成核/晶化隔离法和化学共沉淀法制备了ZnO纳米颗粒。用XRD、DSC-TGA表征其微结构和成相温度,静态配气法研究两种方法所制备ZnO纳米颗粒的气敏性能差异。结果表明:成核/晶化隔离法所制备的ZnO纳米颗粒相对于化学共沉淀法制备的ZnO纳米颗粒对酒精和汽油具有更好的气敏性能。290℃工作温度下,成核/晶化隔离法制备的ZnO纳米颗粒对体积分数均为50×10–6的酒精和汽油灵敏度分别高达34和68,远高于化学共沉淀法制备的ZnO纳米颗粒的17和28。

高分散LDHs基催化剂制备及硝基化合物还原性能测试——科研转化的综合化学实验

基于科研成果设计了一个综合化学实验——高分散复合金属氢氧化物(LDHs)基催化剂可控制备及硝基化合物还原性能测试。实验内容涉及无机功能材料和催化材料合成实验,催化材料晶体结构、形貌、化学键表征,催化反应性能评价和动力学研究等。通过实验的设计开展,促使学生初步掌握科学研究方法,增强学生独立思考、探索创新的意识,培养学生科研动手能力以及利用所学化学知识解决实际问题的能力,为新时代高素质、创新型复合人才的培养起到推动作用。

双羟基复合金属氧化物的晶面生长选择性及晶粒尺寸控制

采用成核/晶化隔离法合成镁铝双羟基复合金属氧化物(LDH),考察了晶化温度及晶化时间对晶体结构、晶面生长选择性及晶粒尺寸的影响规律。结果发现晶化温度相同时,随晶化时间延长,LDH的晶体结构趋于完整,晶粒尺寸增大;晶化时间相同时,随晶化温度升高,晶体结构趋于完整,晶粒尺寸显著增大。实验条件下得到的LDH,其沿a轴方向的尺寸均大于沿c轴方向的尺寸,即其沿a轴方向的生长速率比沿c轴方向的生长速率快,亦即犤110犦晶面的生长速率比犤003犦晶面的生长速率快。根据LDH晶粒尺寸随晶化时间及晶化温度的变化规律,选择合适的晶化条件,制备得到了粒径分布窄的纳米LDH。

层状双羟基氢氧化物(LDH)的表面有机化研究

采用成核晶化隔离法合成MgAl CO32-型层状双羟基氢氧化物(LDH),并用不同偶联剂对其进行了表面有机化改性研究。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、X光电子能谱(XPS)、激光粒度分析和透射电镜(TEM)等手段探讨了偶联剂与LDH表面作用的原理。结果表明:硅烷偶联剂和铝钛复合偶联剂均可实现LDH的表面有机化,其中硅烷偶联剂AG 102的改性效果最好,而且用它改性的LDH在PVC中的团聚小,并具有较好的分散性,是一种理想的LDH表面改性剂。

纳米级Cu_2O的制备及其对四硝基苯酚的光催化性能

以NaBH4为还原剂,采用成核晶化隔离法和还原-氧化法相结合制备了纳米级Cu2O。采用XRD,SEM,EDS,UV-vis等方法对产物的结构、组成及光谱特征进行了研究。结果表明,与传统方法相比,采用成核晶化隔离法和还原-氧化法相结合的方法制得的Cu2O具有形貌均一、粒径小、分布窄等特点。光催化实验表明,所得的Cu2O对四硝基苯酚有较高的光催化活性。

β-Ni(OH)_2/石墨烯复合纳米材料的制备及其电化学性能研究

以NaBH4为还原剂,采用成核晶化隔离法和氧化还原法相结合低温下制备了Ni（OH）_2/石墨烯纳米复合材料,并以此为电极研究了其电化学性能。实验发现：六方形片状结构的β-Ni（OH）_2成功地分散在石墨烯载体表面,石墨烯片层结构没有发生团聚及严重的堆垛现象,提高了电极的稳定性。当石墨烯与Ni（OH）_2的质量比为5∶5时,显示了最佳的电化学性能：在0~0.47V的电位窗口,1A/g的电流密度下,比电容高达922F/g。

复合金属氧化物催化材料及其可见光降解性能

利用成核—晶化隔离法制备二元ZnGa水滑石(LDH)及在此基础上引入镁和铈的三元水滑石前驱体,高温焙烧后制备出复合金属氧化物(MMO)催化材料。以降解亚甲基蓝(MB)为探针反应,在可见光的照射下,考察元素组成和焙烧温度对催化性能的影响。结果表明,三元复合金属氧化物的催化性能优于二元复合金属氧化物,镁的引入对催化性能的影响比铈大,并且随着焙烧温度的增加,催化剂的活性也有所提高,以MZG-MMO-800为催化剂光反应5 h后,降解率能达到60%以上。

草甘膦插层镁铝水滑石MgAl-LDH-gly的释放性能研究

采用成核 /晶化隔离法将草甘膦 ( Glyphosate:gly)插层组装到镁铝水滑石层间 ,制得草甘膦插层镁铝水滑石 ( Mg Al-LDH-gly) .在水和碳酸钠溶液中考察了 gly的释放性能 ,初步探讨了 Mg Al-LDH-gly在这两种溶液中的释放机理 ,认为其释放机理主要为离子交换 ,释放速率较大的初期符合一级动力学过程 .用磷酸缓冲溶液考察环境 p H值对 Mg Al-LDH-gly释放的影响 ,证明弱碱性 ( p H=7.6)和偏中性 ( p H=6.6)环境有利于其释放 ;探讨混合无机阴离子溶液中无机阴离子对 Mg Al-LDH-gly释放性能的影响 ,结果表明 ,Mg

MgZnAl-CO_3制备、表征及其对PVC热稳定性的协同效应

用成核-晶化隔离法制备了层状MgZnAl-CO3纳米晶,借助于TG-DSC、IR、XRD、SEM和热老化箱对其结构、形貌及其与Ca(st)2/Zn(st)2复配对PVC热稳定性的协同效应进行了系统研究。结果表明,层板上半径为0.065nmMg2+被半径为0.074nmZn2+同晶取代后,Mg0.51Zn0.167Al0.323-CO3较Mg0.677Al0.323-CO3层间结晶水、层板羟基和层间阴离子CO32-脱除温度分别下降14.0℃和8.4℃,层板OH伸缩振动、层间结晶水弯曲振动和层间CO32-反对称振动吸收峰向高波数方向移动,(003)晶面间距从0.7455nm增加到0.7508nm、a(或b)和c轴长度分别从0.3038nm和2.2365nm增加到0.3044nm和2.2524nm;由于一定量的Mg0.51Zn0.167Al0.323-CO3与Ca(st)2/Zn(st)2的协同作用,PVC的初期着色和热稳定时间分别为250min和275min。

Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)-LDHs层状前驱体制备Ni_(1-x)Co_xFe_2O_4铁氧体及其磁学性能

采用成核/晶化隔离法制备出一系列Ni2+-Co2+-Fe2+-Fe3+-SO42--LDHs层状前驱体,焙烧后得到尖晶石型铁氧体Ni1-xCoxFe2O4。对样品的晶体结构及元素组成进行分析,结果表明,制得的尖晶石型铁氧体Ni1-xCoxFe2O4晶体结构优良,元素组成可控性强。分别将Ni1-xCoxFe2O4、NiFe2O4和CoFe2O4的磁学性能参数的理论混合值和机械混合值随x[x=n(Co)∶n(Ni)]的变化情况进行比较,发现Ni1-xCoxFe2O4的磁学性能并不是简单的NiFe2O4和CoFe2O4磁学性能的加合,Co和Ni原子之间存在着一定的协同效应,且当x为0.2时,Ni1-xCoxFe2O4的磁学性能最佳。

季戊四醇对PVC镁铝水滑石钙锌皂热稳定系统的增效性研究

用成核-晶化隔离法制备了MgAl-CO3-LDHs,借助于TG-DSC、IR、XRD、SEM对其结构和形貌进行了表征。通过热老化箱实验研究了季戊四醇对PVC镁铝水滑石钙锌皂热稳定系统(Mg0.677Al0.323-CO3-LDHs/Ca(st)2/Zn(st)2)的增效性。结果表明,快速成核的等量盐、碱混合液,在100℃下回流晶化6h所得的水滑石Mg0.677Al0.323-CO3-LDHs为规整的层状晶体结构,层间距0.7455nm、晶轴a=0.3038nm、c=2.2365nm,在ac、方向的一次性晶粒分别是14nm和25.7nm。层间结晶水、层板羟基和层间阴离子CO32-脱除温度分别是249.5℃和422.1℃;含适量季戊四醇的热稳定剂系统较不含季戊四醇的初期着色和热稳定时间延长50min,分别达260min和290min。

介孔镁铝复合氧化物的成孔机理及其结构特征

采用自行创制的成核/晶化隔离法,通过调变晶化时间制备了不同粒径的层状前体——镁铝水滑石,并将其于500℃焙烧,制得了孔径分布窄、具有介孔结构特征的镁铝复合氧化物,且该双金属复合氧化物的晶相结构是兼有MgO晶相和层状结构的复相结构.