激光还原石墨烯材料制备及应用综合型实验设计

介绍一种采用激光还原方法来制备石墨烯材料的综合型实验设计。该实验包含氧化石墨烯的制备、激光光源的选择、氧化石墨烯的还原等内容,采用扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪等仪器对其形貌结构和化学结构进行了表征。利用该材料构建电化学传感器并应用于酚类化合物的检测。该合成方法简单,涉及多种分析仪器的操作,制备出的材料应用性强,可有效进行酚类化合物的检测,是一个综合性很强的实验。该实验可作为创新性实验项目,使学生熟悉石墨烯材料的制备及其应用,激发学生的科研兴趣,提高学生的科研素质及创新实践能力。     

MOFs电极材料的制备及其电化学性能

设计了直接利用金属有机骨架化合物(MOFs)材料制备超级电容器电极的实验，并研究了影响其电化学性能的关键因素。先通过一步搅拌加热法制备MOFs材料，并添加碳材料改善MOFs材料的导电性能，进而提升电化学性能；再以X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的结构与形貌进行表征，并用循环伏安法、恒流充放电法进行相应的电化学分析。实验结果表明：所制备的MOFs材料为片状结构，加入不同的碳材料后MOFs电极性能得到了明显的提升，其中加入石墨烯的提升效果最为显著；不同浓度的前驱体、石墨烯的用量以及不同的反应条件均会影响MOFs材料的电化学性能。该结果为直接利用MOFs作为电极材料应用于超级电容器中提供参考。     

用磷酸酸化仲钼酸铵制备纳米三氧化钼

实验以仲钼酸铵为钼源,在没有任何模板剂的情况下,经磷酸酸化,制备了纳米级正交相三氧化钼。利用X-射线衍射和环境扫描电子显微镜对制备产物的晶体结构和微观形貌进行了表征。考察了仲钼酸铵的浓度、酸度等因素的影响,获取了一些有意义的实验结果。     

磁场作用下制备CNTs／Fe3O4修饰电极及电催化测定多巴胺

本文应用了一种方便有效的方法制备了碳米管四氧化三铁复合物(CNTs/Fe3O4)修饰电极,并在修饰电极干燥过程中应用了磁场.这种在磁场作用下制备的修饰电极对多巴胺(DA)表现出很强的电催化活性.采用了X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对制备出来的碳纳米管四氧化三铁复合物的组成、形貌和结构进行了表征.扫描电子显微镜(SEM)对修饰电极的表面形貌进行了表征,循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)对修饰电极的电化学性能进行了表征.实验表明,该电极对多巴胺的电化学氧化具有明显的催化作用.用DPV对多巴胺进行了测定,其氧化峰电流与多巴胺的浓度在6.0×10-7-4.3×10-4 mol·L-1范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9989,检出限(S/N=3)为3.2× 10-8 mol·L-1.     

Cd掺杂ZnO阵列纳米梳子(英文)

作者采用Zn+Cd粉,制得了大量阵列Cd掺杂ZnO纳米梳子。这些纳米梳子通过X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线能量损失谱仪(EDS)、选区电子衍射仪(SAED)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)来分析其形貌和宏、微观结构。结果显示这些纳米梳子的臂直径为15-50 nm、臂长为400 nm,它们都有单晶的结构及相应的生长机制为传统的气固生长机制。     

机械球磨法制备Sn4P3/RGO钠离子电池负极材料及其电化学性能研究

以红磷、锡粉和还原氧化石墨烯作为主要反应物,利用机械球磨法成功合成磷化锡/还原氧化石墨烯(Sn_4P_3/RGO)复合材料,并用作钠离子电池的负极材料.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、蓝电测试系统和电化学工作站对所获得的样品粉末进行物相、微观形貌以及电化学性能表征.与纯相Sn_4P_3相比, Sn_4P_3/RGO复合材料作为钠离子电池负极材料展示出较为优异的电化学性能.     

Cd掺杂ZnO阵列纳米梳子

作者采用Zn+Cd粉,制得了大量阵列Cd掺杂ZnO纳米梳子.这些纳米梳子通过X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线能量损失谱仪(EDS)、选区电子衍射仪(SAED)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)来分析其形貌和宏、微观结构.结果显示这些纳米梳子的臂直径为15-50 nm、臂长为400nm,它们都有单晶的结构及相应的生长机制为传统的气固生长机制.     

Cd掺杂ZnO阵列纳米梳子

作采用Zn Cd，制得了大量阵列Cd掺杂ZnO纳米梳子。这些纳米梳子通过X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线能量损失谱仪(EDS)、选区电子衍射仪(SAED)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)来分析其形貌和宏、微观结构。结果显示这些纳米梳子的臂直径为15～50nm、臂长为400nm，它们都有单晶的结构及相应的生长机制为传统的气固生长机制。     

石墨烯@银协同提升LiFePO4储锂性能综合实验设计

结合LiFePO₄正极材料电化学特性,设计了石墨烯@银协同提升LiFePO₄储锂性能的综合性实验教学案例。实验采用溶剂热法制备LiFePO₄纳米颗粒,将其与石墨烯和硝酸银均匀混合,并在氮气下经热处理后制备出LiFePO₄/石墨烯@银正极材料。采用XRD、FESEM、TEM、XPS、锂电测试系统和电化学工作站等对产物进行结构表征、性能测试及评价。结果表明,石墨烯@银在LiFePO₄纳米颗粒间形成的三维导电网络增强了电子传导和锂离子传输,进而提升LiFePO₄储锂性能。     

液相分散法制备Sn-Cd合金纳米微粒

在液相中依靠超声粉碎和剪切搅拌相结合的方法成功制备了Sn-Cd合金纳米微粒,并利用透射电子显微镜（TEM）、X-射线粉末衍射（XRD）、热分析（TG-DTA）等手段对合金纳米微粒的形貌和结构进行了表征,同时对合金纳米微粒用作润滑油添加剂的摩擦学性能进行了探讨.