聚苯胺/金属氧化物复合材料的制备及其应用进展

聚苯胺是导电高分子化合物的一种,因其具有特殊的导电性、化学稳定性、原料易得和制备工艺简单等特点,近年来聚苯胺及其与金属氧化物复合材料的制备成为研究热点,特别是在超级电容器电极材料方面的应用,展现了良好的发展前景。本文综述了聚苯胺/金属氧化物复合材料的合成方法,并且对聚苯胺/金属氧化物复合材料的应用现状做了系统的概述。

固体氧化物燃料电池电极表面原位析出的研究进展

固体氧化物燃料电池(Solid oxide fuel cells,SOFC)是一种能量转换装置,具有转换效率高、环境友好和燃料适应性强等优点,其中,电极作为电化学反应场所,对SOFC的性能起关键作用。相较于传统的SOFC电极,表面析出纳米颗粒后电极表现出较强的催化活性和优异的电化学性能。本文就钙钛矿型电极材料表面原位析出的研究予以总结。首先,探讨钙钛矿的晶体结构类型对电极表面原位析出的影响;其次,详细地介绍了钙钛矿中各种缺陷对析出纳米颗粒的影响;而后对比了目前主要的两种原位析出方式,并对不同的析出产物进行了分析。最后,提出了目前SOFC电极表面原位析出研究所面临的难点与挑战,并对其未来的发展方向进行了总结,这为以后相关的研究指明了方向。

不同形貌Bi_4Ti_3O_(12)粒子的可控合成及光催化性能(英文)

研究了用一步水热法制备的不同形貌的钛酸铋(Bi_4Ti_3O_(12),BIT)粒子的光学和可见光催化性能,并对其晶体结构和微观结构用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段进行了表征.XRD结果表明,所制备的BIT样品为层状钙钛矿结构.FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粒子.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BIT样品的带隙能约为2.88-2.93 eV利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙(MO)降解实验评价了BIT样品的光催化性能.结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO_2(N-TiO_2)高得多.研究了形貌对BIT光催化性能的影响.所制备的BIT纳米带光催化效率最高,经可见光照射360 min,甲基橙溶液的降解率可达到95.0%.

球形、花形和线状钒酸铋的可控合成及光催化性能(英文)

通过无模板、无助剂的可控水热法,制备出球形、花形和线状钒酸铋(BiVO4),研究了其光学和可见光催化性能.通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)观测其结构和形貌特征.XRD谱线显示,所制备的样品为单斜晶体结构.TEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体.基于不同条件下制备的样品的微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制.紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)表明BiVO4样品的带隙能约为2.19-2.33eV.利用可见光(λ>420nm)照射下的罗丹明B(RhB)降解实验评价了BiVO4样品的光催化性能.结果表明,BiVO4的光催化活性比商用TiO2催化剂P25和掺氮TiO2(N-TiO2)高得多.所制备的球形BiVO4光催化效率最高,经可见光照射180min,RhB溶液的降解率可达100%.系统地研究了结构和形貌对不同pH值下制备的BiVO4样品光催化活性的影响.

Bi3.25Nd0.75Ti3O12纳米结构：可控合成及其可见光催化活性(英文)

用水热法制备不同形貌的掺钕钛酸铋(Bi3.25Nd0.75Ti3O12,BNdT)纳米粉体.透射电子显微镜(TEM)结果表明,通过控制OH-浓度可以得到不同形貌的纳米粉体.基于不同条件下制备的样品微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BNdT样品的带隙能(Eg)约为1.984 eV.利用可见光照射下甲基橙降解实验评价了BNdT样品的光催化性能.结果表明,BNdT的光催化活性比商用TiO2催化剂P25和掺氮TiO2高得多.OH-浓度为10 mol·L-1时制备的BNdT纳米线光催化效率最高,经可见光照射360min,浓度为0.01 mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可达到93.0%,且循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BNdT是一种稳定有效的可见光催化剂.

Bi_(3.25)La_(0.75)Ti_3O_(12)纳米线的可见光催化性能(英文)

研究了用一步水热法制备的掺镧钛酸铋(Bi3.25La0.75Ti3O12, BLT)纳米线的光学和可见光催化性能, 并对其晶体结构和微观结构用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段进行了表征. 结果表明, 制备的纳米线为纯相的Bi3.25La0.75Ti3O12, 平均直径约为 25nm. 室温光致发(PL)光谱显示BLT 纳米线在 433 和 565nm 附近有较强的发射峰, 分别对应激子发射和表面缺陷发光. 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明 BLT 样品的带隙能约为 2.07 eV. 利用可见光(λ>420nm)照射下的甲基橙(MO)降解实验评价了BLT样品的光催化性能. 结果表明, BLT的光催化活性比商用TiO2催化剂P25、掺氮TiO2和纯相钛酸铋(Bi4Ti3O12, BIT)高得多. BLT光催化剂具有更高催化活性的原因是 La3+离子的掺杂拓展了BIT对可见光的吸收范围, 同时抑制了BIT的光生电子-空穴的复合.

掺镁钛酸钡纳米棒的水热合成和光催化性能(英文)

用水热法制备掺镁钛酸钡(Ba1-xMgxTiO3(x=0,0.10,0.20,0.30,0.40),BMT)纳米粉体。运用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱技术(DRS)等手段对样品进行了表征,并在可见光照射下于溶液中考察了其光催化降解甲基橙反应活性。结果表明,通过控制氢氧根浓度可以得到不同形貌的纳米粉体。基于不同条件下制备的样品的微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制。制备出的BMT材料的带隙能约为2.61 eV。光催化反应结果表明BMT的光催化活性比掺氮TiO2高得多。OH-浓度为8 mol·L-1时制备的BMT纳米棒光催化效率最高,经可见光照射360 min,浓度为0.01 mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可达到93.0%,且循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BMT是一种稳定有效的可见光催化剂.

新型层状磷酸锌Zn(H_2PO_4)(HPO_4)·C_7H_(10)N的离子热合成、结构与表征

以1-乙基溴化吡啶离子液体为溶剂和模板剂,在离子热反应条件下,合成得到了具有新颖结构的二维磷酸锌JLNU-4,Zn(H2PO4)(HPO4).C7H10N.X-射线单晶结构分析结果显示,化合物JLNU-4属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=0.8937(9)nm,b=1.0857(11)nm,c=1.3494(13)nm,β=98.5800(10)°,V=1.2947(2)nm3,Z=4.

Bi_(3.25)Sm_(0.75)Ti_3O_(12)纳米线的水热合成及可见光催化性能(英文)

用一步水热法制备了直径约为40 nm的Bi3.25Sm0.75Ti3O12(BSmT)纳米线。BSmT纳米线为层状钙钛矿结构。紫外可见漫反射光谱表明,制备出的BSmT材料的带隙能约为2.67 eV。催化反应结果表明,BSmT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)和纯相钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)高得多,经可见光照射360 min,浓度为0.01 mmol.L-1甲基橙溶液的降解率可达到92.0%。BSmT光催化剂具有更高催化活性的原因是Sm3+离子掺杂拓展了BIT对可见光的吸收范围,同时抑制了BIT的光生电子-空穴的复合。并且BSmT光催化剂经循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BSmT是一种稳定有效的可见光催化剂。

层状、花形和棒状钛酸铋纳米结构的可控合成及光催化性能(英文)

通过可控水热法,制备出层状、花形和棒状钛酸铋(Bi4Ti3O12,BIT)纳米结构。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)观测其结构和形貌特征。XRD图显示,所制备的样品为层状钙钛矿结构。FESEM结果表明,通过控制水热过程的反应参数可以得到不同形貌的纳米粉体。紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BIT样品的带隙能约为2.63～2.95 eV。利用可见光(λ>420 nm)照射下的甲基橙降解实验评价了BIT样品的光催化性能。结果表明,BIT的光催化活性比掺氮TiO2(N-TiO2)高得多。所制备的层状BIT纳米结构光催化效率最高,经可见光照射360 min,甲基橙溶液的降解率可达95.0%。同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的BIT样品光催化活性的影响。

二维磷酸锌Zn_2(H_2PO_4)_3(HPO_4)_2·3C_8H_(12)N的离子热合成、结构与表征

以溴化N-丙基吡啶离子液体为溶剂,在离子热反应条件下,合成了二维磷酸锌化合物Zn2(H2PO4)3(HPO4)2·3C8H12N.X射线单晶结构分析结果表明:该化合物属于正交晶系,Pca21空间群;晶胞参数a=2.257 8(3)nm,b=0.965 6(13)nm,c=1.829 8(2)nm,V=3.989 2(9)nm3,Z=4.

5-(3-吡啶基)间苯二甲酸构筑的镉(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质(英文)

由5-(3-吡啶基)间苯二甲酸(H2pyip)为配体合成了一个Cd配位聚合物[Cd(pyip)(H2O)2]n(1)(H2pyip=5-(3-吡啶基)间苯二甲酸),并对其进行了元素分析、IR,热分析以及X射线单晶衍射法表征。晶体结构表明:配合物1属于六方晶系,P61空间群,配合物1中心镉原子是略微变形的八面体构型,该化合物通过5-(3-吡啶基)间苯二甲酸连接成了三维网格结构。配合物1的荧光测试表明它具有绿色荧光。

钙钛矿型铌氧化物K_(0.7)Ba_(0.3)NbO_3的水热合成及表征

采用水热法合成了K0.7Ba0.3NbO3催化材料,通过XRD、SEM、XPS对样品进行表征。实验结果表明,该化合物的结晶度非常好。SEM分析,该化合物粒径均一、具有规则的正方形结构。XPS测试结果表明,合成出Nd为混合价态的复合材料。由于铌酸盐通常具有合适的能带结构和特殊的晶体结构,在光催化反应系统中也表现出较强的促进剂和载体的特性,为此本文所研究的是近年来研究较多的一类新型材料。

3-[3-甲氧基-4-(2-乙氧基-2-氧代乙氧基)苯基]丙烯酸乙酯的合成及其晶体结构

以香草醛为原料,经Williamsom反应和Knoevenagel-Doebner反应制得新化合物3-(3-甲氧基-4-羧甲氧基苯基)丙烯酸(2);2与乙醇经酯化反应合成了阿魏酸衍生物——3-[3-甲氧基-4-(2-乙氧基-2-氧代乙氧基)苯基]丙烯酸乙酯(3),其结构经1H NMR,IR,元素分析和X-射线单晶衍射确证。3属三斜晶系,空间群P-1,晶胞参数a=8.301,b=8.474,c=11.445,α=82.94°,β=86.86°,γ=84.52°,V=794.63,Z=2,Dc=1.289 g·cm-3,R1=0.046 7,wR2=0.101 8。3通过分子间氢键(C-H┈O)形成了二维网状结构。

化合物Zn_2(H_2PO_4)_2(HPO_4)_2·2C_5H_9N_2的离子热合成及表征

以碘化1,3-二甲基咪唑离子液体为溶剂,在离子热条件下,合成了二维磷酸锌Zn2(H2PO4)2(HPO4)2·2C5H9N2.结果证实,该化合物属单斜晶系,为P21/n空间群,晶胞参数为a=1.336 2(10)nm,b=1.037 4(10)nm,c=1.780 9(13)nm,β=97.194 0(10)°,V=2.449 2(3)nm3,Z=4.