Ni-Ti-O纳米管阵列的制备与氢敏性能

掺杂是改善氧化钛纳米结构半导体特性的有效方法。在醇基电解液中,采用阳极氧化方法在TiNi合金表面成功制备出Ni-Ti-O纳米管阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)等分析方法对纳米管阵列的表面形貌、微结构和热稳定性进行了表征,研究了退火后纳米管阵列的氢敏性能和抗干扰性。实验结果表明:在醇基电解质液中,采用阳极氧化方法在TiNi合金表面可制备出大面积均匀生长的Ni-Ti-O纳米管阵列,其管长约为220 nm,管径约为25 nm。经525℃热处理后其表面仍可保持规则的纳米阵列形貌。热处理后的Ni-Ti-O纳米管阵列在100℃对体积分数为0.1%的氢气具有良好的氢敏响应特性,对相同浓度的N2和NO则无明显响应。

Ni-Ti-O混合氧化物的制备、表征及其富氧选择性催化还原NO

采用均匀共沉淀法制备了不同Ni/Ti摩尔比的Ni-Ti-O混合氧化物,考察了它们在富氧条件下丙烯选择性催化还原NO反应中的催化性能,并运用X射线衍射,N2吸附-脱附、吡啶吸附、程序升温脱附和原位红外光谱对催化剂进行了表征.结果表明,Ni/Ti摩尔比为1的催化剂表现出最佳催化活性,430°C时NOx转化率达68%.该催化剂具有锐钛矿结构,比表面积较高(149m2/g),有利于提高催化活性;其表面Lewis酸性位有利于硝酸盐物种的吸附,而硝酸盐物种是该反应的重要中间体.

水热工艺条件对纳米Ni-Ti-O/泡沫镍复合电极电催化性能影响

采用了水热合成法在泡沫镍支架表面制备了Ni-Ti-O纳米结构。通过扫描电镜(SEM)和循环伏安法研究了镍支架上Ni-Ti-O纳米结构的微观形貌和对甲醇的催化氧化性能。研究结果表明HCl浓度对纳米Ni-Ti-O的形成有重要影响。浓度低时,获得的纳米片量偏少,性能较差。如果浓度过高,会破坏Ni的整体结构也会导致性能下降。随温度的上升和保温时间的延长,电化学性能先升后降。在含5 mL钛酸丁酯、3 mLHCl和72 mLH_2O的水热体系中,80℃水热保温6 h后制备出来的样品具有最优的甲醇催化性能。

Ni-Ti-O纳米片/泡沫镍复合电极的显微结构及其电化学性能

采用水热合成和热扩渗结合的方法在三维多孔泡沫镍支架上制备了Ni-Ti-O纳米片层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)对泡沫镍支架上NiO和Ni-Ti-O纳米片结构的微观形貌及物相进行了表征和分析。用循环伏安法和充放电性能测试探究了复合电极对甲醇的催化氧化性能及其电容性能。结果表明:泡沫镍上生长的Ni-Ti-O纳米片物相组成为NiO和TiO,并且为多晶形态;Ti的渗入会使得NiO纳米片中形成氧空位,并和Ni产生协同作用,使得Ni-Ti-O纳米片/泡沫镍电极对甲醇氧化的电催化性能优于Ni(OH)_2/泡沫镍和NiO/泡沫镍电极;在泡沫镍和钛粉质量比(R_(Ni/Ti))为1:24,电流密度为5 mA·cm^(-2)时,Ni-Ti-O电极的面积比电容值为2.15 F·cm^(-2),是纳米Ni(OH)_2/泡沫镍电极的3.2倍(0.67 F·cm^(-2))。

纳米Ni(OH)_2/Ni-Ti-O纳米管阵列复合电极的制备及其对甲醇的电催化氧化性能

阳极氧化NiTi合金板获得了Ni-Ti-O纳米管阵列(NTOs),并将其在氢气气氛中加热至500℃还原处理2 h。采用简单的溶盐浸渍法,将Ni(OH)_2纳米颗粒负载在NTOs上制备Ni(OH)_2/NTOs/Ni Ti复合电极。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法(CV)表征电极的表面形貌、电极表面的元素价态和其对甲醇氧化的电催化性能。研究了不同浸渍时间和Ni源浓度等工艺参数对电极微观形貌和电催化氧化性能的影响。结果表明:随着浸渍时间的延长和Ni源浓度的增加,电极上负载的催化纳米颗粒尺寸逐渐增大,氧化峰电流密度先升后降。在25℃时,将NTOs依次浸渍在0.2 mol/L NiCl_2·6H_2O乙醇溶液和0.2 mol/L NH_4OH乙醇溶液中各12 h后,可得到电催化性能良好的纳米Ni(OH)_2/NTOs电极,氧化峰电流密度达到38.41 m A·cm^(-2)。经1000次循环后,电极峰电流密度为原来的75.7%,表明纳米Ni(OH)_2/NTOs电极有良好的循环稳定性。

Calculation of phase diagram of Ti-Ni-O system and application to deoxidation of TiNi alloy

The Ti-Ni-O ternary system was assessed by means of Calphad method using ternary experimental data in previous study.Isothermal sections at 1 173 and 1 273 K were calculated.The result shows that the present calculated results are in good agreement with most of the experimental results.The consistent model parameter set determined in this work may provide theoretical guidance for the deoxidation of TiNi alloy.