基于碱式碳酸钴纳米棒构筑的电化学传感器对水样中镉离子的快速检测研究

通过制备不同粒径的碱式碳酸钴(CoCH)纳米材料,成功构筑了基于CoCH的电化学传感器。采用扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射(XRD)对不同粒径尺寸的CoCH进行了表征,并通过循环伏安法(CV)以及方波伏安法(SWV)研究了镉的电化学行为。在确定滴涂量3μL、缓冲溶液的pH 5.0、沉积电位-1.0 V、沉积时间120 s的最佳电化学检测条件后,采用溶出伏安法得到Cd2+的氧化峰电流与Cd2+的浓度在0.2μmol·L^(-1)~7.1μmol·L^(-1)和7.1μmol·L^(-1)~80μmol·L^(-1)范围内呈良好线性,线性回归方程分别为:Ipa/μA=0.9577c/μmol·L^(-1)-0.08012(R^(2)=0.9972)和Ipa/μA=1.099c/μmol·L^(-1)+4.5273(R^(2)=0.9820)。检出限为6.67×10^(-8)mol·L^(-1)(S∶N=3∶1)。该方法简便、灵敏、快速,重现性和选择性好,无需复杂的样品前处理,实现了实际水样中镉的快速测定,回收率在87.00%~110.17%,有望应用于工业废水中镉的快速检测。

碱式碳酸钴热分解制备四氧化三钴及其表征

以乙酸钴为钴源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇(相对分子质量约为20 000)为表面活性剂,在水?正丁醇溶剂体系中,经水热处理制得片状碱式碳酸钴前驱体;采用不同的热分解方式对碱式碳酸钴前驱体进行处理制备四氧化三钴,并用热重、红外光谱、X射线衍射和透射电镜对碱式碳酸钴前驱体和四氧化三钴产物的结构和形貌进行表征。研究结果表明:对碱式碳酸钴前驱体采用不同的热分解方式得到的四氧化三钴形貌不同,将前驱体于450℃煅烧3 h得到直径约为40 nm,长约为100 nm的球链状四氧化三钴;而采用二段热处理方式即将前驱体于400℃煅烧1 h,再于800℃煅烧2 h时,得到类球状的四氧化三钴。

碱式碳酸钴热分解产物的微量粉末X射线衍射分析

研究了碱式碳酸钴在氮气中的热分解反应 ,测定了其热重分析曲线 ,并用微量粉末 X射线衍射法 (样品重量约 6 m g)对其热分解的固体残留物进行了表征 .实验结果表明 :在 339～ 394°C温度范围内生成尺寸 6～ 18nm的 Co3 O4与 Co O纳米晶混合物 ,在 70 0°C的最终产物为尖晶石型 Co3 O4.计算的晶胞参数为 :a=0 .80 84nm ,V=0 .5 2 83nm3 ,Z=8,Dcalc=6 .0 73g/ cm3 ,与常规 X射线衍射分析的结果相一致 .

碱式碳酸钴在微波场中的吸波特性及升温行为研究

利用微波谐振腔,分析物料放入前后波谱图的衰减值和相对频移,研究碱式碳酸钴、四氧化三钴及二者混合物的微波吸波特性;并通过微波加热物料,探讨物料在微波场中的升温行为。研究结果表明:碱式碳酸钴吸波性能较弱,而四氧化三钴具有很强的吸波性能,二者混合物的吸波性能随着四氧化三钴配比的增加而增强;在微波功率为820 W条件下,配加四氧化三钴质量分数为20%的碱式碳酸钴在微波场中加热110 s后,温度即可达到375 K;物料在微波场中的升温快慢与微波功率成正比;升温行为的研究结果与吸波特性的测定结果相吻合。微波煅烧碱式碳酸钴制备四氧化三钴是可行的。

碱式碳酸钴非等温热分解动力学

利用热重分析及X线衍射技术,考察不同升温速率下碱式碳酸钴的热分解特性,研究碱式碳酸钴热分解动力学。用模型函数法（Coats-Redfern和Achar法）和非模型法（Kissinger法和Flynn–Wall–Ozawa法）分析计算热分解过程第2阶段的动力学参数。研究结果表明：在空气气氛下,碱式碳酸钴的热分解过程分2个阶段进行（碱式碳酸钴在303 K左右开始失去结晶水;493 K时无水盐分解,至625 K以上基本分解完毕,产物为四氧化三钴）,其中分解过程质量损失率为29.5%,与理论值相符;产物表观活化能E为106.139~144.537 kJ/mol,lg A（A为指前因子）为9.396~11.868,机理函数为成核与长大模型。

碱式碳酸钴的热离解过程与形貌继承性

以碳酸氢铵为沉淀剂,从氯化钴溶液中沉淀制得棒状碱式碳酸钴。采用TG-DTG-DSC热分析技术对碱式碳酸钴的热离解过程进行研究,采用X射线衍射技术对碱式碳酸钴在不同煅烧温度下的热离解产物进行物相分析,采用扫描电镜观察碱式碳酸钴及其在700℃的煅烧产物Co3O4的形貌特征。结果表明,在此实验条件下,碱式碳酸钴在450℃煅烧以及保温3 h的热离解产物中CoO的质量分数依然高达50.5%,碱式碳酸钴完全离解为Co3O4的温度高于359.5~421.1℃的热分析测量值;700℃煅烧可得到单一相成分的Co3O4;850℃煅烧,Co3O4发生离解,热离解产物中CoO的质量分数高达47.93%,这一离解温度低于Co3O4热离解最低温度为910~920℃的热力学理论预测值。要制备单一相成分的Co3O4,必须严格控制其前躯体的煅烧离解条件。Co3O4产物对碱式碳酸钴具有良好的形貌继承性,因此通过控制Co3O4粉末前驱体的制备条件可以实现对Co3O4粉末形貌的有效控制。

锂电池级碳酸钴盐的制备研究

用氯化钴作为原料,碳酸钠作沉淀剂,Co离子浓度为65～70 g/L,氯化钴/碳酸钠(摩尔比)比值在0.63～0.72之间,将沉淀剂加入氯化钴液中,沉淀pH在9.0～9.5,制备锂电池级碳酸钴盐。结果表明,在上述条件下,可以获得较好的前驱体锂电池级碳酸钴盐。

碱式碳酸钴的水热合成及其结构表征

采用水热法合成了不同形貌的碱式碳酸钴。在反应体系中,硝酸钴为钴源,尿素为沉淀剂,十二烷基硫酸钠(SDS)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构导向剂。通过调整结构导向剂的种类、比例以及反应温度,经水热处理可实现对碱式碳酸钴的形貌和尺寸大小的控制。用红外光谱(FT-IR)对所制样品的组分进行分析,用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征产物的结构和形貌。结果表明:四种样品都各自呈现一种独特而有趣的形貌。

电渗析法制备低氯碳酸钴

通常由氯化钴与碳酸钠制备的碳酸钴粉末中氯的含量比较高,而且难以去除,这不利于碳酸钴的广泛应用。研究了在室温下用电渗析法除去碳酸钴粉末中的氯离子的工艺,考察了电位梯度、电渗析时间、电极室溶液更换等因素对氯离子脱除率的影响,优化了实验条件,获得了氯离子质量分数为0.01%的碳酸钴粉末。优化的电渗析工艺条件为:电位梯度5 V/cm,在阳极室加入硝酸溶液(0.1 mol/L),阴极室加入碳酸钠溶液(0.1 mol/L),电渗析时间为2 h,并且定时更换阴、阳极室的溶液。

快速比浊法测定氧化钴和碳酸钴中微量氯

试验了用硝酸 ( 1 +1 )浸取试样中微量氯离子 ,共存的大量钴用氢氧化钠沉淀分离 。

不同来源碱式碳酸钴的水溶解性能研究

分别在碱性和酸性溶液体系中对不同来源的碱式碳酸钴进行水溶解性能研究,采用N2吸附-脱附、XRD、TG等手段对不同碱式碳酸钴的孔结构、失重性质及晶相结构进行表征。结果表明,碱式碳酸钴在酸性溶液体系中的溶解性均好于在碱性溶液体系中的溶解性;不同来源碱式碳酸钴的比表面积及孔体积存在较大差异,比表面积和孔体积较大的碱式碳酸钴的水溶解性能较好,无定形碱式碳酸钴具有较好的水溶解性;碱式碳酸钴中存在的四氧化三钴结构影响其物化性质,导致其水溶解性能较差。

碳酸钴沉淀洗涤净化工艺的改进

对碳酸钴沉淀洗涤净化工艺进行了讨论,提出了一种新的吸滤洗涤工艺方法。该工艺使用两只潜水泵,其中一只安装吸滤盘。二者交替进行吸滤-反冲操作排除洗涤水,无需静置等待澄清,提高工作效率2倍。该工艺可用于各种沉淀物的洗涤净化操作。

从硫酸钴水溶液中制备球形碳酸钴（英文）

采用硫酸钴溶液与碳酸铵溶液沉淀反应制备碱式碳酸钴前驱体。前驱体经水热转型处理获得低硫球形碳酸钴产品。实验结果表明:加料方式、沉淀反应的最终pH值和硫酸钴溶液浓度对碱式碳酸钴前驱体硫含量和形貌及前驱体颗粒尺寸分布均有明显的影响,在最佳条件下所得前驱体的硫含量为0.0115%(质量分数)。在125~150℃下对前驱体进行水热处理,可使碱式碳酸钴转化为球形碳酸钴,其硫含量降低至0.0030%(质量分数)。

液相法合成碳酸钴的过程控制

本文着重考查了碳酸钴合成过程中氯化钴的浓度、反应温度、加料速度及表面活性剂等因素对碳酸钴的成核、生长的影响,通过以上条件的优化选择,利用液相法合成理想的碳酸钴晶体。

降低碳酸钴中氯含量的方法研究

通常由氯化钴与碳酸钠制备的碳酸钴粉末中氯的含量比较高,而且难以去除,这不利于碳酸钴的广泛应用。本文研究了降低合成碳酸钴中氯离子的方法,探讨了反应物CoCl2溶液初始浓度、pH值、加料方式等条件对氯离子含量的影响,并用电渗析方法对氯离子进行特殊处理,获得了氯含量为0.01%的碳酸钴粉末。

响应曲面法优化碱式碳酸钴煅烧制备Co_3O_4工艺研究

采用响应曲面法中的Box-Behnken模式对碱式碳酸钴煅烧制备Co_3O_4工艺条件进行了研究,建立了碱式碳酸钴煅烧制备Co_3O_4的二次多项式数学模型,探讨主要因素的影响效应及其交互作用。方差分析结果表明:煅烧温度、煅烧时间以及物料量对碱式碳酸钴的分解率都有显著影响。采用响应曲面法实验设计优化得出的最佳工艺条件为:煅烧温度665.91 K、煅烧时间32.02min、物料量3.32g,在此条件下,碱式碳酸钴分解率预测值为99.99%,与实验值99.92%相近,证实回归方程拟合度良好。XRD分析结果表明,采用响应曲面法所得的煅烧工艺参数是可行的。

碱式碳酸钴掺杂量对BCZT无铅压电陶瓷性能和结构的影响

采用传统固相法制备了碱式碳酸钴掺杂不同量的Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3(简称BCZT)系列无铅压电陶瓷,借助扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了不同碱式碳酸钴掺杂量(x=0,0.55,0.89,1.3,1.8 wt.%)对BCZT无铅压电陶瓷的物相组成、显微结构及压电性能和介电性能的影响。结果表明:碱式碳酸钴的加入并没有改变所制备陶瓷的相结构,仍为单一斜方相钙钛矿,当x=1.8wt.%时,出现杂相。随着碱式碳酸钴掺杂量(x)的增大,BCZT无铅压电陶瓷的压电系数(d33)、平面机电耦合系数(kp)先增大后减小,介质损耗(tanδ)先减小后增大,而相对介电常数(εr)一直增大。当碱式碳酸钴(x)为1.3wt.%时,BCZT无铅压电陶瓷的综合性能最佳:d33=135 pC/N,εr=3399,kp=0.38,tanδ=0.029。

铬天青S—OP分光光度法测定碳酸钴中微量铝

在HAc-NH4Ac缓冲介质中，乳化剂OP存在下，铝与CAS形成灵敏度很高的绿色络合物，测定波长624nm,ε624=1.09×10^5。碳酸铸中除Fe^3+对测定有干扰外，其它杂质元素均不干扰，方法具有较好的选择性。Fe^3+的干扰采用抗坏血酸还原Fe^3+成Fe^2+消除。0.1mg以下Co量对测定无明显影响，但当Co量大于此量时，络合物吸光度上升，产生正干扰。本法采用在6－8mol/L的盐酸介质中，用乙酸乙酯－苯甲酸萃取微量铝使之与基体钴分离的方法消除基体钴的干扰。对碳酸钴中微量铝测定经与ICP－AES法对照，结果良好。

燃烧-电导法测定碳酸钴中的硫

本文采用燃烧-电导法测定碳酸钴中硫除干扰的方式进行试验和研究。当选择在气路上连接无水高氯酸镁装置时，有效消除碳酸钴中氯等干扰物质的影响，在气路中加和不加装置所做的硫工作曲线基本重合；测定钢铁或WO3中的硫标样，测定结果与标准值一致，加硫标回收率在97．6％～106．0％之间。

ICP-OES法测定碱式碳酸钴中镍、铜、铁、钠、锌、钙

用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定碱式碳酸钴中镍、铜、铁、钠、锌、钙等杂质的含量,并对测定条件及工作参数做了研究,采用标准加入法消除基体效应的影响,通过选择适宜的分析谱线以消除光谱的干扰。与原子吸收分光光度计法(AAS)相比,ICP-OES法的分析速度快、精密度高。