One-pot In-situ Synthesis of Sn/Carbon-fibers Nanocomposite by Chemical Vapor Deposition and Its Li-storage Properties

Sn/carbon-fibers（CFs） nanocomposite has been prepared by chemical vapor deposition with in-situ catalytic growth of CFs.The nanocomposite has been characterized by X-ray diffraction（XRD）,field emission scanning electron microscopy（FE-SEM）,transmission electron microscopy（TEM） and Raman spectrum.The electrochemical performance of the nanocomposite has been investigated by galvanostatic cycling and cyclic voltammetry（CV）.It has been found that a three-dimensional conductive network forms by the interconnected CFs,which offers conductive channels for the Sn nanoparticles.The nanocomposite gives a first charge capacity of 385 mAh.g-1 and exhibits an improved cycling stability than bare Sn.

Sn-Zn合金包覆PAN基碳纤维/聚六氟丙烯有机光纤材料的制备

采用Sn-Zn合金包覆聚丙烯腈(PAN)基碳纤维,以聚六氟丙烯为载体制备塑料光纤(POF)皮层材料,并将POF皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材进行匹配,研究了材料在力学性能、传输损耗性、光场强度方面的变化。结果表明:Sn-Zn合金表面包覆PAN基碳纤维与聚六氟丙烯结合紧密,作为POF皮层材料的效果良好,在最常见的650 nm波长、100 m内,传输低于100 Mb/s速率数据信息的能力符合要求,光信号基本环绕着光纤芯材传播,没有过多的光信号因为皮层材质的缘故而散失,表明该皮层材料与聚苯乙烯光纤芯材的匹配性较高。

高性能锂离子电池用N掺杂C-Sn交联纳米纤维自支撑电极的理性设计

为了提高碳材料作为锂离子电池负极材料的比容量,将氮掺杂的碳纤维与高容量的Sn进行复合。通过静电纺丝及低温碳化制备了均匀镶嵌Sn纳米颗粒的氮掺杂碳纳米纤维(C-Sn)复合膜。该复合膜直接用作自支撑锂离子电池负极时表现出较好的电化学性能,Sn的引入显著提高了碳纳米纤维膜的电化学性能。碳均匀包覆Sn后形成的纤维结构可以促进离子电子的传导,并能有效缓冲Sn纳米粒子在循环过程中的体积变化,从而有效抑制粉化与团聚。Sn含量约为25.6%的CSn-2电极具有最高的比容量和更优异的倍率性能。电化学测试结果表明,在2A·g^(-1)的电流密度下,充放电循环1000圈后充电(放电)比容量为412.7(413.5)mAh·g^(-1)。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,N掺杂非晶碳与锂具有良好的亲和性,有利于将合金化反应之后形成的SnxLiy合金锚定在碳表面,进而缓解了充放电过程中的Sn的体积变化。本文为高性能储锂材料的设计提供了一种切实可行的策略。

碳布支撑Sn^(2+)/Sn^(4+)共掺杂的ZnIn_(2)S_(4)柔性光催化剂用于高效降解盐酸四环素

本文采用一步溶剂热法制备了Sn^(2+)/Sn^(4+)共掺杂的ZnIn_(2)S_(4)/碳布柔性光催化剂(CC/ZIS-Sn),二维片状ZIS-Sn均匀地排列在碳布表面。通过降解盐酸四环素(TCH)溶液来评价所制备样品的光催化活性。结果表明,CC/ZIS-Sn_(0.09)复合光催化剂具有高效的光催化活性,40 min对TCH溶液(50 mL,20 mg/L)的降解率高达93.3%。适量的Sn掺杂和碳布协同作用能够调整电子结构,缩小光捕获带隙,增强ZIS光生载流子的分离和转移效率。自由基捕获实验证明空穴是光催化降解过程中的主要活性物质。此外,CC/ZIS-Sn光催化剂还具有良好的可回收性和稳定性,循环测试4次后,对TCH溶液的去除率仍达83.1%。

静电纺丝法制备SnSbCuFeZn高熵合金/碳纳米纤维复合负极材料

采用静电纺丝技术,结合煅烧工艺,将SnSbCuFeZn高熵合金纳米颗粒均匀地锚定在导电互联的碳纳米纤维中,成功制备了SnSbCuFeZn@CNFs锂离子电池复合负极材料。结果表明,煅烧温度对材料的物相组成和形貌特征有重要影响,且直接影响SnSbCuFeZn高熵合金纳米颗粒的晶相、尺寸和分布,决定SnSbCuFeZn@CNFs电极的电化学性能。其中SnSbCuFeZn@CNFs-900电极展现出优良综合性能:0.1 A/g时,初始放电比容量达1232.8 mA/g,循环200次后可逆放电比容量保持在786.0 mA/g;1.0 A/g时,循环500次后放电比容量仍有433.8 mA/g;2.0 mV/s扫描速度下,赝电容贡献率高达93.37%。

具有核壳结构的锂离子电池用Sn/C复合负极材料研究

采用碳热还原法以及沥青裂解包覆技术,制备具有核壳结构的Sn/C复合负极材料,对采用改性天然石墨与人造石墨作为内核的效果作了比较,并分析研究壳层的厚度对材料综合性能的影响。结果表明,采用改性天然石墨作为内核能更有效分散Sn金属颗粒,另外沥青裂解碳包覆层的厚度对材料的循环稳定性具有较大的影响。以改性天然石墨为内核,具有(10%+20%)双层包覆结构的负极样品具有最佳的综合性能,首次库伦效率为76.3%,54周的容量保持率为99%。材料结构的设计以及结构的合成工艺是解决锡基合金负极材料体积效应的重要途径。

含碳纳米管的Sn-58Bi钎料的制备及其钎焊性

采用球磨—低温冶炼法制备了不同碳纳米管含量的Sn-58B i-CNTs钎料,借助SEM,EDS和DSC等分析手段研究了碳纳米管在钎料合金中的形态以及碳纳米管对Sn-58B i合金焊点拉脱强度的影响.结果表明,经过钎料低温冶炼后,碳纳米管能够部分加入到Sn-58B i合金中形成复合钎料;Sn-58B i-0.03%CNTs复合钎料在焊盘上的润湿性得到了提高,且微量碳纳米管的加入对钎料熔点的影响不大;碳纳米管在焊点中弥散分布使钎料的组织得到细化,并通过对焊点微观断裂机制的影响,提高焊点的可靠性.

Sn的掺杂对Ce–Mn/AC催化剂脱硝活性及抗硫性能的影响

为实现低温脱硝催化剂的工程化应用,研究如何进一步提高其活性和抗硫性非常必要。以活性炭为载体负载Ce–Mn制备了Ce–Mn/AC催化剂,采用Sn对催化剂进行掺杂改性,在考察Sn掺杂对催化剂结构性能影响的基础上,探讨和分析了结构性能变化对催化剂低温脱硝活性和抗硫性能的影响。采用XRD、XPS、N2吸附–脱附、NH3–TPD和H2–TPR等技术分别对催化剂的晶相结构、表面元素组成及化学位、结构性质、表面酸性和氧化还原性能进行了表征分析,并在固定床反应器上对催化剂的脱硝活性和抗硫性能进行了测试。结果表明:Sn的掺杂显著影响了催化剂的结构和性能,掺杂Sn后催化剂的结晶度增加,比表面积下降,活性组分的分散性降低;表面吸附氧和Ce3+比例下降,氧化还原性能降低;表面中强酸位数量下降,强酸位数量增加;催化剂的低温活性降低,抗硫性能有所提高。当Sn的掺杂量由0增加至1.5%时,催化剂对NO的起燃温度升高了135℃,且在整个反应温度区间内对NO的转化率降低了20%~40%,Sn掺杂量为0.5%的催化剂在150℃、100μL/L含硫气氛中反应340 min后活性下降13%,降幅明显低于未掺杂Sn的催化剂,在210℃含硫气氛中的活性则随着反应时间的增加略有上升。催化剂低温活性的降低与其氧化还原性能的下降和活性组分的分散性降低有关,抗硫性能的提高则与表面酸性的提高有关。

非均相催化一步合成碳酸二苯酯ⅨCe的添加方法对Pd-Sn催化剂性能的影响

通过XRD、TPR对不同的Ce添加方法所得催化剂进行了表征 ,结果表明用溶胶 凝胶法所得催化剂中Ce、Sn主要以CeXSn1-xO2 物相存在 .用混烧法所得催化剂中 ,Ce和Sn分别以CeO2 、SnO2 物相形式存在 ,而用沉淀法所得的催化剂中 ,Ce则以CeO2 晶相的形式存在 ,Sn与载体其他元素形成了共融体 .对 3种催化剂的形貌和比表面积进行了表征 ,结果表明溶胶 凝胶法所得催化剂的表面呈蜂窝状、比表面积较大 .用碳酸二苯酯 (DPC)的合成实验对催化剂的活性及催化剂的寿命进行评价 ,结果表明无论是催化剂的活性还是催化剂的寿命 ,溶胶 凝胶法所得催化剂较好 .此外还对DPC合成工艺条件进行优化 .

碳源对Sn-Co/C复合材料显微组织和电化学性能的影响

分别以葡萄糖和乙炔黑为碳源,采用固相烧结法制备Sn-Co/C锂离子电池负极复合材料,探讨碳源种类对材料结构和电化学性能的影响规律。结果表明:摩尔比为1:1的Sn-Co合金由Co Sn相和微量Co Sn2相组成;在Sn-Co/C复合材料中,大部分葡萄糖热解炭和乙炔黑存在于Sn-Co合金颗粒表面,少部分进入颗粒内部,会在一定程度上阻碍Sn-Co合金的相变反应,残留微量Co Sn2和Co3Sn2相,同时阻碍Sn-Co合金晶粒或颗粒的长大,起到细化晶粒或颗粒的作用。添加葡萄糖热解炭和乙炔黑有利于提高Sn-Co/C复合材料的电子导电和Li+扩散,从而提高其电化学活性;并且添加葡萄糖的Sn-Co/C复合材料电化学性能更好,在电流密度为0.05 m A/cm2条件下的首次可逆放电容量为325 m A·h/g,经过100次循环后的容量保持率达到70.8%,循环性能比Sn-Co合金的提高26.8%,显示出良好的结构稳定性。

Sn/石墨/无定形碳材料的合成及性能研究

采用水热法引入无定形碳,并通过碳热还原合成了Sn/石墨/无定形碳样品。通过X射线衍射法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)以及充放电测试等方法对形貌、结构和电化学性能进行表征,研究结果表明:无定形碳材料的引入对改善Sn材料的循环性能效果显著,所制备的复合材料样品具有以Sn为中心、无定形碳包围、石墨填充的类核壳的结构,首次可逆比容量为533.2 mAh/g,50次循环之后仍然保持有81.4%的容量。

锂离子电池用Sn/C复合材料的碳热还原法制备(英文)

采用碳热还原法制备了Sn/C复合材料,通过XRD、SEM、恒流充放电循环、慢速扫描循环伏安(CV)等方法对材料以及其电化学嵌脱锂性能做了研究。结果表明:Sn球均匀分散在絮状碳材料中,加热时间越长,Sn球粒径越大。加热8h得到材料的首次嵌锂比容量可达1014mAh·g-1,循环15周以后的嵌锂比容量为406mAh·g-1。

碳热还原法制备Sn-C复合材料及其性能

用碳热还原法制备了Sn-C复合材料,通过XRD及SEM对其进行表征,并通过恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究。结果表明:SnO2碳热还原成金属Sn,晶粒尺寸约为42.8nm。该材料的首次嵌脱锂比容量分别可以达到1024.9和632.8mAh/g,循环15周以后的脱锂比容量为395.9mAh/g。

碳钠米管-Sn_2Sb纳米复合材料的电化学吸放锂性能

用化学还原的方法制备了碳钠米管-Sn2Sb合金的纳米复合材料.SEM和TEM观察结果表明,Sn-Sb合金纳米粒子均匀地分布在碳钠米管的网络中,部分合金包覆在碳钠米管的表面.充放电试验结果显示,碳钠米管-Sn2Sb合金纳米复合材料具有良好的电化学吸放锂性能,其可逆容量显著大于碳钠米管,而循环稳定性优于Sn-Sb合金.这种循环性能的改善主要是由于碳钠米管改善了电过程中电极结构的稳定性.

In及In-Sn电极电还原CO_2的研究

CO2电还原技术在降低"温室效应"、缓解能源危机及消除密闭环境的CO2等方面都有很重要的意义。本文利用电沉积的方法制备了用于电还原CO2的In及In-Sn电极,在三电极测试体系及电解槽中,对所制备的电极进行活性及稳定性测试。在常温常压和2000A.m-2的电流密度下,所制备的In和In-Sn电极(43cm2)电还原CO2生成HCOOH的速率分别达到0.585L.h-1,0.922L.h-1。在40h的电解测试中,两者皆具有较好的稳定性。In-Sn较In具有更高的CO2电还原活性,是一类更具应用前景的电极。

In及In-Sn电极电还原CO_2动力学参数测试

在三电极测试体系中对所制备的In及In-Sn电极分别进行了电还原CO2的动力学参数测试。通过极化曲线测试了这2种电极的电荷传递系数α及交换电流密度i0。In及In-Sn电极上电还原CO2的电荷传递系数分别为0.0695和0.0423,交换电流密度分别为0.463 A/m2和6.665 A/m2。通过交流阻抗谱测试了In及In-Sn电极电还原CO2的法拉第阻抗,分别为13.972Ω和10.466Ω,In-Sn电极上的表面电容大于In电极。测试结果说明了In-Sn电极的电活性要高于In电极,电极比表面积的不同可能是导致电极活性高低的重要原因。

表面改性活性炭负载催化剂Pt-Sn/AC的制备及其催化性能

分别将活性炭(AC-1)在65%HNO3和空气中进行氧化处理,制得两种表面改性的活性炭载体(AC-2和AC-3)。以AC-1~AC-3为载体,采用等体积分步浸渍法制备了3种Pt-Sn/AC催化剂(Cat-1~Cat-3),其结构经XRD,TEM,FT-IR,TG-DTG和N2吸附-脱附表征。以正丁烷脱氢反应为模板反应,研究了Cat-1~Cat-3的催化性能。结果表明:Cat-2催化性能最好,正丁烷脱氢转化率71.5%,正丁烯选择性77.5%。

Sn/碳多孔复合材料的制备与储锂性能

通过高温煅烧乙二胺四乙酸二钠和四氯化锡混合物,制备了Sn/碳多孔复合材料。用X射线衍射和扫描电镜对材料的物相组成和形貌进行了表征,用循环伏安和恒流充放电技术测试了材料的储锂性能。结果表明:Sn/碳多孔复合材料呈多层夹心结构,作为锂离子电池负极材料经过100次充放电循环,可逆比容量保持在767 m Ah/g,在1C倍率下容量达到391 m Ah/g。

锂离子电池用Sn-MCMB复合材料碳热还原合成的研究

用碳热还原法制备了Sn-MCMB复合材料，通过XRD、SEM、恒流充放电循环和慢速扫描循环伏安（CV）等方法对其电化学嵌脱锂性能做了研究。结果表明：SnO2被MCMB还原成金属Sn圆球颗粒，吸附在McMB上的球径平均尺寸为500nm，而未吸附的为15μm，均匀分散在MCMB微球之间。该材料的首次嵌脱锂比容量分别可以达到892和657mAh／g，库仑效率为73％，循环14周以后的脱锂比容量为366mAh／g。

活性炭纤维负载Pd/Sn电催化高浓度硝酸盐废水的优化研究

以活性炭纤维负载Pd/Sn(4∶1)为电催化还原阴极,采用单因素实验与正交试验方法,研究了高浓度硝酸盐废水电催化还原处理过程中NO3--N去除量、N2选择率与电流、初始pH、初始硝酸盐浓度、溶液循环流速等的相关性,并优化了电催化还原工艺参数.实验结果表明,电流、电流与初始pH交互作用为NO3--N去除的主要控制因素,电流、初始硝酸盐浓度为N2选择率的主要控制因素.电流=0.68A、pH=6.4、初始硝酸盐浓度=250mg/L为"脱硝产氮气"的最佳反应条件.在此条件下反应6h,NO3--N从250mg/L降至200mg/L以下,N2-N最大生成率超过48%,催化剂活性达到20mg/(g·h).