二硫化锡基复合锂离子电池负极的结构设计与电化学性能

二硫化锡由于较高的理论比容量被视为下一代具有潜力的锂离子电池负极之一.然而,二硫化锡在充放电过程中存在颗粒团聚、体积变化较大等缺点,导致电极极片容易粉化,电池循环稳定性不佳.本文提出一种新颖的复合负极设计方案,采用溶剂热法将二硫化锡纳米片嵌入到还原性氧化石墨烯的层状结构内,利用聚丙烯腈作为粘结剂制备极片,通过低温热处理方式进一步重塑极片结构,同时进一步研究了热处理温度对极片结构及性能的影响.结果表明,150℃热处理所得的复合负极表现出较好的循环性能及倍率特性:在0.1A/g电流密度下循环60圈后仍能保持1200 mAh/g的比容量,在1A/g的倍率下的比容量仍能得到880 mAh/g.

有机锡复合物对IPDI和PPG聚合的催化协同效应探索

采用化学反滴定法,60℃下测试了有机锡复合物对异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚氧化丙烯二醇(PPG)聚合的反应速率常数,发现复合物的催化作用具有协同效应.利用FTIR测试了不同组成复合物羰基和羧基负离子的红外特征吸收,结果显示复合物中Sn与—COO存在共价键和离子键结合两种形式,催化活性随着共价结合比例的升高而提高.

可见光响应S空位ZnIn_(2)S_(4)催化剂的制备及选择性氧化HMF研究

以硫代乙酰胺为硫源,采用一步法原位制备了具有丰富S空位的硫化铟锌(V S-ZIS)可见光催化剂,对其光催化5-羟甲基糠醛(HMF)选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛(DFF)过程进行了研究,并分析了V S-ZIS光催化HMF选择性氧化制备DFF的机理。采用电子顺磁共振(EPR)波谱证实S空位的存在,采用紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、XPS考察V S-ZIS的光学性质和元素组成,利用SEM、XRD观察催化剂的表面形貌和晶相结构。研究结果表明:一步法可以成功制备ZnIn_(2)S_(4),其呈花瓣微球状,且Zn、In、S元素均匀分布,可见光波长吸收范围为420~530 nm;制备时间对ZnIn_(2)S_(4)的晶体结构没有产生明显影响,但通过控制制备时间可以调控催化剂中S空位,制备时间2~10 h制得的样品V S-ZIS-2~V S-ZIS-10中,6 h时制得的V S-ZIS-6具有丰富的S空位。80℃加热6 h制备的V S-ZIS-6在反应时间4 h、V S-ZIS-6/HMF质量比值3.2、HMF浓度1.0 mmol/L、空气流量20 mL/min条件下选择性氧化HMF的性能最佳,HMF转化率为95.4%,DFF产率为61.8%。V S-ZIS表面丰富的S空位能够促进O 2在催化剂表面吸附活化,通过捕获光生电子生成更多O_(2)^(-)·,从而提高催化剂对HMF的选择性氧化能力。

甲基丙烯酸锌对乙烯-辛烯共聚物/聚丙烯热塑性硫化胶性能的影响

以双叔丁基过氧化二异丙基苯（BIPB）为硫化剂、甲基丙烯酸锌（ZDMA）为填料,采用动态硫化法制备了乙烯-辛烯共聚物（POE）/聚丙烯（PP）热塑性硫化胶（TPV）,研究了ZDMA的热性能,并考察了ZDMA与BIPB对混炼胶硫化特性及TPV物理机械性能的影响,表征了TPV的微观形貌.结果表明,ZDMA处于炼胶温度时不会发生分解和降解,且在165℃左右与BIPB分解产生的自由基发生反应,因此,加工温度确定为170℃左右;随着BIPB用量的增加,POE/PP TPV的拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,扯断伸长率降低,而邵尔A硬度增大,最佳BIPB用量为1.0份;随着ZDMA用量的增加,POE/PP混炼胶的硫化速率和相对交联密度逐渐增大,POE/PP TPV的拉伸强度和撕裂强度先增大后减小,扯断伸长率和永久变形逐渐降低,邵尔A硬度和100％定伸应力呈上升的趋势,ZDMA最佳用量为10～15份;添加ZDMA的TPV断面粗糙,界面间的相互作用力增强.

科学家制备出效率达93%电还原二氧化碳催化剂

中国科学技术大学化学与材料科学学院和合肥微尺度物质科学国家研究中心曾杰教授课题组,利用不同镍含量掺杂的二硫化锡纳米片作为催化剂,实现高效电还原二氧化碳到甲酸和一氧化碳。这种镍掺杂的二硫化锡纳米片催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性。该成果近日发表在《德国应用化学》杂志上。在二氧化碳电还原反应中.

中国科大在制备高效电还原二氧化碳催化剂方面取得进展

近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院曾杰教授课题组利用不同镍含量掺杂的二硫化锡纳米片作为催化剂,实现高效电还原二氧化碳生成甲酸和一氧化碳.这种镍掺杂的二硫化锡纳米片催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性.该成果8月15日发表在《德国应用化学》杂志上（Angew.Chem.）.

表面活性剂催化合成福美锌工艺研究

为提高福美锌的产品质量,降低生产成本,本文提出了表面活性剂催化合成新工艺,在福美锌合成过程中加入表面活性剂作为催化剂,使反应更加充分,提高产品的质量分数和收率。研究了催化剂种类、投料比、反应温度和时间等因素对反应的影响。结果表明,使用L-WET/P型表面活性剂的催化活性最高。优化的反应条件为:二甲胺、二硫化碳、氧化锌的物质的量比为1∶1.04∶0.52,反应温度45℃,保温时间1h。在此工艺条件下,产品质量分数为98.5%,收率为98.7%,产生废水的COD约为900,处理难度小。此方法已经试生产验证成功。

SnS_2-SnO_2/石墨烯复合材料的合成及其电化学储锂性能的研究

目的制备高容量和循环性能稳定的锂离子电池复合电极材料。方法通过L-半胱氨酸(Lcys)辅助水热法合成SnS2-SnO2/石墨烯复合纳米材料,采用XRD,SEM,TEM和HRTEM技术对其进行结构表征,并采用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗技术研究了其电化学贮锂性能。结果随着水热溶液中L-cys的量增加,复合材料中少层数结构SnS2的含量也增加。当Sn4+/L-cys的物质的量之比为1∶4时,制得了SnS2/石墨烯复合纳米材料,而且石墨烯的存在在一定程度上抑制了SnS2沿c轴方向的生长,减少了层状SnS2的层数。结论由于二维层状结构的SnS2具有与石墨烯类似的微观结构和形貌,与石墨烯的复合具有更好的匹配性和相互协同效应,增强了SnS2/石墨烯复合材料的电化学贮锂性能,使其具有较高的可逆储锂容量、良好的循环性能和增强的倍率特性。

广东天堂矽卡岩型铅锌矿地质特征及其成矿机制

天堂矽卡岩型铅锌矿位于华南地区,地处云开隆起南东边界吴川-四会断裂控制的阳春盆地的东北端边缘,是钦州-杭州成矿带(简称钦杭带)的一部分。钦杭成矿带是华南地区最为重要的Cu-Au-Pb-Zn-Ag多金属成矿带,不但分布着一大批特大型铜金铅锌钽铀矿床,如德兴铜金矿、封开园珠顶铜钼矿等(杨明桂等,2009),也有大批钨锡多金属矿床,如柿竹园钨锡钼秘矿、瑶岗仙钨矿、新田岭钨矿、西华山钨矿。

SnO_2-SnS_2复合纳米粒子的制备及光电性质研究

采用离子交换法制备了ＳｎＯ２－ＳｎＳ２复合纳米粒子．用ＸＲＤ、ＴＥＭ和Ｘ－ＥＤＡＳ测定了样品的组成、结构、形貌和尺寸，结果表明，样品为ＳｎＳ２部分包覆ＳｎＯ２的球形复合纳米粒子，其平均粒径为５ｎｍ．研究了该复合纳米粒子的紫外－可见漫反射光谱和光电化学性质，观察到ＳｎＯ２－ＳｎＳ２复合纳米粒子的光吸收比ＳｎＯ２的明显向长波区扩展；

Z型异质结WO_(3)/SnS_(2)复合材料的光催化性能

二硫化锡(SnS_(2))的光生载流子复合严重,三氧化钨(WO_(3))的可见光吸收能力较弱,易导致SnS_(2)与WO_(3)的光催化活性较低。以四氯化锡为锡源、硫脲为硫源、钨酸钠为钨源,通过两步水热法制备了异质结WO_(3)/SnS_(2)复合材料,并研究了SnS_(2)、WO_(3)和WO_(3)/SnS_(2)复合材料的结构组成、微观形貌、光学性能以及光催化活性。结果表明:WO_(3)/SnS_(2)复合材料不仅有着较高的比表面积,同时其光生载流子的分离及输运良好。降解亚甲基蓝测试以及还原重铬酸钾测试表明:WO_(3)/SnS_(2)复合材料为Z型异质结结构,其光催化性能相较于SnS_(2)与WO_(3)有显著提高。在模拟太阳光照射下,WO_(3)/SnS_(2)复合材料降解亚甲基蓝的速率约为SnS_(2)的3.4倍、WO_(3)的2.5倍;WO_(3)/SnS_(2)复合材料还原重铬酸钾的速率约为SnS_(2)的3.4倍、WO_(3)的35.0倍。该制备所得WO_(3)/SnS_(2)复合材料具有较强的光催化活性,有望广泛应用于废水处理领域。

溴-锑-锡复配型阻燃剂协同阻燃聚丙烯性能研究

将溴-锑复配型阻燃剂与羟基锡酸锌(ZHS)进行复配,制备出溴-锑-锡复配的阻燃聚丙烯(PP)复合材料,采用热重分析、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧测试及烟密度测试分析了阻燃PP的阻燃和抑烟性能,通过拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度研究了其力学性能。结果表明,溴-锑-锡复配阻燃剂的加入提升了PP复合材料的阻燃性能,当阻燃剂总添加量为26%时,阻燃PP复合材料的残炭率提高了10%,LOI从纯PP的18.8%提升至29.0%,UL94垂直燃烧级别达到V-0级,同时体系的拉伸强度和弯曲强度较纯PP均有所提升;ZHS的加入提升了PP体系的阻燃和抑烟性能,当ZHS添加量为4.5%时,PP复合材料的阻燃和抑烟性能相比于单独添加溴-锑阻燃剂时均有所提升。

Bi_(2)O_(3)/MoS_(2)复合材料的制备及析氧性能研究

二维材料MoS_(2)有良好的催化性能,但由于其原始状态是块状的,平面结构为催化惰性,活性位点高度集中于边缘位置,为了提高二维材料MoS_(2)的催化性能,我们利用水热法成功地制备了阶梯式边缘型花状的二硫化钼基电催化剂(Bi_(2)O_(3)/MoS_(2)),通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其组成、结构和形貌进行了表征,并对其作为析氧反应(OER)的电化学催化剂进行了性能测试。结果表明,该催化剂具有阶梯式边缘型纳米花的特殊结构,可以使其暴露出更多的活性位点,增加了导电性,并降低了其固有电阻,具有较好的催化活性。在1 mol·L^(-1) KOH溶液中,Bi_(2)O_(3)/MoS_(2)复合物具有最佳的电解水OER催化性能,在10mA/cm^(2)的过电位为798 mV,比Bi_(2)O_(3)降低150 mV左右,比MoS_(2)降低60 mV,Tafel斜率最小,具有良好的催化前景。

ZnO/SnS2复合物的NO2气敏性能

采用沉淀法合成了具有NO2气敏性能的ZnO/SnS2系列复合物。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜及透射电子显微镜等测试手段对ZnO/SnS2系列复合物进行了表征,采用静态配气法对其气敏性能进行了测试,研究了ZnO含量、工作温度、NO2浓度等对NO2气敏特性的影响。结果表明：加入质量分数为1%和2%的ZnO,可以有效提高Sn S2的气敏性能,其中1%ZnO/SnS2样品对NO2气体的灵敏度最高,相对于Cl2、SO2等其他7种测试气体,该样品对NO2气体具有更高的响应,其对体积浓度10×10^-6的NO2气体响应和恢复时间分别仅需7 s和49 s。这主要是由于ZnO与SnS2之间形成异质结,有效增加了电子流动所致。

ZnFe_(2)O_(4) /SnS_(2)异质结的构建及光催化性能研究

本文将单分散且尺寸可控的ZnFe_(2)O_(4) 磁性纳米颗粒均匀分散于二维SnS_(2)纳米片;构建ZnFe_(2)O_(4) /SnS_(2)二元异质结。TEM结果显示,该方法制备的ZnFe_(2)O_(4) 磁性纳米颗粒尺寸较小,分布均匀,且颗粒没有发生团聚现象,平均尺寸为14 nm,在异质结复合材料中,ZnFe_(2)O_(4) 纳米颗粒分散性良好,均匀地负载在SnS_(2)的表面;ZnFe_(2)O_(4) 纳米颗粒的饱和磁化强度MS=71.20 emu/g,矫顽力HC=1.94 Oe;异质结样品的饱和磁化强度MS=13.60 emu/g。同时发现,将ZnFe_(2)O_(4) 磁性纳米颗粒应用于光催化领域,可以提高异质结的光催化性能,相比纯SnS_(2)而言,ZnFe_(2)O_(4) /SnS_(2)异质结的光催化降解的速率提高了1.8倍,在3 h内可以有效的降解87.5%的RhB水溶液;而且该催化剂的磁性还可以增强光催化剂的重复利用率,这对催化和能源领域具有重要的研究价值。

SnS_2纳米片负载SnO_2纳米颗粒改性氨气气敏响应

文章通过简单的水热反应制备出了二氧化锡颗粒修饰硫化锡基气敏材料。通过SEM、TEM、XPS等表征结果表明二氧化锡颗粒大量复合在硫化锡表面。通过气敏性能的测试发现,在可见光激发下材料对NH3表现出优异的气敏性能,对50ppm NH3的敏感性是纯硫化锡器件的4倍。文章通过测试结果对光气敏原理做了分析。