钴镍双金属化合物/碳纳米管复合材料在电催化氢析出中的应用研究

以碳纳米管和三(五氟苯基)膦为基底材料,以含钴镍双金属源的溶液为电解液,采用电化学沉积法制备钴镍双金属化合物/碳纳米管(CoNiPi/PF_(15)-CNTs)的复合材料。采用SEM和XPS测试手段对材料的形貌和结构进行了表征。CV和LSV测试证实,制备的复合材料的电催化氢析出性能良好。

金属化合物@介孔碳硅复合材料的制备和表征

发展了一种以金属无机盐为前躯体,蔗糖为碳源,介孔二氧化硅SBA-15为模板原位合成金属化合物@介孔碳硅复合材料(M@CS)的方法。采用SEM、TEM、EDS和XRD等手段对材料进行了表征。结果表明不同的原位合成过程对材料的组成和颗粒尺寸有比较重要的影响。本文结果对高稳定嵌入式介孔复合催化剂的制备具有较好的指导意义。

氧化锗石墨烯复合材料在酸性介质中的氧还原性能研究

采用高温退火法分解一定配比的羧乙基锗倍半氧化物(CGeO)和石墨烯(G)的混合物,制备得到氧化锗/石墨烯(GeO_2/G)复合材料。SEM、TEM等表征手段证实氧化锗成功地复合到石墨烯中。LSV等电化学测试表明,其在酸性介质中表现出良好的催化活性、稳定性和抗甲醇毒性。

铁钴镍合金在锂硫电池正极材料中的应用研究

本文在羧基化碳纳米管/石墨烯复合材料中引入铁钴镍合金,形成具有三维网络结构的正极材料,并制备成正极片用于锂硫电池中。一系列的性能测试结果表明,铁钴镍合金的引入有效提高了电池的整体性能,这是由于三维导电网络结构提高了电极的导电性,同时铁钴镍合金的引入增强了电池充放电过程中对多硫化物的物理和化学吸附,甚至可能加快多硫化物转化反应的动力学过程。

一种小分子材料在Li-S电池正极材料中的应用研究

本文通过组氨酸与碳纳米管在溶液中的自组装制备了一种高效的催化剂用于锂硫电池的正极。通过测试,表明含催化剂的电池性能有所提高。即组氨酸加快多硫化物的反应动力学,促使固体Li2S2/Li2S的快速转化。

硫化砷在Li-S电池正极材料中的应用研究

本文运用羧基化碳纳米管与对界面有调控作用的As_2S_3分子一起制备电极。通过测试,表明含调控分子的电池性能有所提高。推测是As_2S_3使得多硫化物在液相上转化反应的动力学提高,同时加快多硫化物反应生成固体Li2S2/Li2S的转化过程。

钯负载硫修饰碳纳米管复合材料在电催化中的应用

本文采用电化学沉积的方法合成了钯负载硫掺杂碳纳米管复合材料作为电解水析氢催化剂。其中硫修饰的碳纳米管可以对钯的沉积进行调控。在酸性介质中,表现了较好的析氢催化性能。这种方法合成的钯基复合材料的催化剂有较好的应用前景。

一种高效的电催化氧析出催化剂CoS_x/CNTs复合材料

本文采用电化学沉积的方法合成了钴的硫化物与碳纳米管的复合物,作为电解水中的阳极催化剂。通过扫描电镜观察,合成的复合材料是纳米级别的,这种结构提供了更大的活性面积及更多的活性位点。在碱性体系测试中,复合材料表现出了较好的催化性能,10 mA·cm^(-2)下的过电位为290 mV,塔菲尔斜率为83 mV·dec^(-1),稳定性达到24 h,性能可以和贵金属IrO_2相媲美。采用本方法合成的钴基复合材料的催化剂有较好的应用前景。

磷掺杂石墨烯的合成及其电催化氧还原性能研究

以石墨烯和三苯基磷为原料,采用高温热退火法制备磷掺杂石墨烯。SEM、TEM和XPS测试证明磷成功掺杂到了石墨烯中。CV和LSV测试证实,制备的磷掺杂石墨烯氧还原电催化活性较掺杂前有明显提高。稳定性测试表明,磷掺杂石墨烯比商化的铂催化剂稳定性更好。

单层二硫化钨的气相制备与研究

单层二硫化钨(WS_(2))具有约2.0e V的直接带隙,还具有优异的光电性能,是二维(2D)纳米光电子器件和光电传感器领域的重点研究对象,但晶体质量较高的单层WS_(2)的气相生长仍然具有研究价值。在此,我们提出了一种以WO_(3)为前驱体,生长单层WS_(2)纳米片的CVD方法。采用AFM、Raman和OM进行表征,测试结果证明,生长的WS_(2)薄片具有高质量的晶体结构。精确控制WO_(3)前驱体的量,可为CVD生长高质量的WS_(2)纳米片提供一种新的思路。

低温制备单层二硫化铼的研究

在半导体行业的“后摩尔时代”,人们把目光投放到二维材料上。其中过渡金属硫族化合物有一特殊成员──二硫化铼(ReS2),其有各向异性结构,能带间隙不随层数变化始终保持直接带隙,在微纳电子方面有很大的应用前景。但由于金属铼的熔点高(熔点:~3180℃),致使CVD合成二硫化铼所需反应温度高,制备二硫化铼的可重复率低,不利于二硫化铼的研究应用。鉴于上述原因,我们研究了在云母片上使用二硫化氢(H2S)作硫源与三氧化铼在450℃相对低温下反应得到单层ReS2晶体,而且通过精准控制H2S的量,明显提高了制备二硫化铼的可重复率。

Au@SiO_2纳米Yolk/shell结构的可控合成及表征

在合成贵金属Au纳米颗粒的基础上,利用种子生长法制备Au@ZnO纳米核壳结构,以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,并利用酸刻蚀ZnO包裹层得到Au@SiO2纳米Yolk/shell结构,采用透射电子显微镜、紫外–可见分光光度仪等对样品的形貌、结构及稳定性进行了系统的表征。

单分散二氧化硅球的制备及其直接催化生长石墨烯空心球

采用Stober法合成了单分散的二氧化硅球,研究了正硅酸乙酯(TEOS)的量对合成的二氧化硅球的直径和单分散性的影响。随着TEOS量的增加,二氧化硅球的直径也逐渐增大。并以合成的单分散的二氧化硅球为模板,采用化学气相沉积法(CVD),以甲烷为碳源,成功制备出了空心的石墨烯球。用SEM、TEM测试手段对材料的形貌进行了表征。

焦磷酸抑制聚T模板CuNPs合成的非标记荧光探针用于碱性磷酸酯酶活性的测定

近年来,作为非标记的荧光探针,以DNA为模板制备的荧光纳米材料因其具有光稳定性、生物相容性、无毒性等优点,被广泛应用于生物分析领域。针对一些检测生物酶存在的成本高、灵敏度低、操作复杂等问题,本文基于焦磷酸(PPi)对聚T链为模板的荧光铜纳米颗粒的形成具有很强的抑制作用,发展了一种非标记的荧光增强的方法用来检测碱性磷酸酯酶活性。该方法不仅直接在均相溶液中就可进行,而且所需时间短,成本低廉。其检测下限达到0.5U·L-1。