镧掺杂介孔二氧化锰的制备及其电化学性能的研究

利用二氧化硅KIT-6模板通过水热法合成了具有高表面积的介孔二氧化锰,并通过镧元素的掺杂作用对二氧化锰材料的性能进行改善。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮吸附比表面仪(BET)对样品进行了微观表征,并利用自制三电极体系对样品的电化学性能进行了研究。当镧掺杂10%时,掺La的二氧化锰样品放电性能最佳,比电容高达153.87 F/g,其比表面积可达148.321 m2/g,平均孔径为3.545 nm,电化学性能良好。结果表明具有介孔结构掺一定比例镧的二氧化锰有效地改善了二氧化锰正极材料的电化学性能。     

介孔氧化钛纳米复合材料及电极的制备

以介孔氧化钛为钛源,草酸为碳源,在N2气氛中500℃时进行固相热解,制备介孔碳-氧化钛（C/TiO2）纳米材料,采用溶胶-凝胶方法在C/TiO2上负载Pt纳米颗粒,制成了P/tC/TiO2纳米复合材料,并且在导电玻璃（ITO）上涂膜,制备C/TiO2和P/tC/TiO2电极;用X射线衍射对C/TiO2和P/tC/TiO2的结构进行表征,测定电极的光电化学性能。结果表明：C/TiO2和P/tC/TiO2呈现锐钛晶型,薄膜在0.1mo/lLNa2SO4溶液中具有典型的光电化学活性,P/tC/TiO2和C/TiO2比溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜具有更强的光激发和更稳定的光电流响应性能。     

CuO/CeO2复合介孔材料的合成及抗菌性能研究

以三嵌段共聚物 P123为模板,通过溶剂蒸发诱导自组装技术（EISA）,以硝酸铈和硝酸铜为原料,合成CuO/CeO2稀土复合抗菌材料,比较了无机原料摩尔比对产物微观结构和抗菌性能的影响。当CuO/CeO2比例等于0.15∶0.85时,复合材料为固溶体材料,且比表面积最大为125.7 m2·g-1,抗菌缓释时间最长达66 h以上。当氧化铜含量升高后,氧化铜从固溶体中析出,大大缩短了抗菌的缓释时间;当氧化铜含量降低时,复合材料的比表面积随之减少,影响了长效抗菌性能。     

晶化温度对合成二氧化锆介孔分子筛介观结构的影响

采用有机小分子三乙醇胺同时作为水解抑制剂和模板剂,丙醇锆作为前驱物,通过溶凝胶工艺合成了二氧化锆介孔分子筛.利用X射线粉末衍射、低温N2吸-脱附法等表征手段,考察了晶化温度对二氧化锆介孔分子筛介观结构的影响.     

有序介孔材料的合成

赵东元教授介孔材料具有高度有序的纳米孔道、超高的表面积和丰富迷人的介观结构,在多相催化、吸附分离、传感器、光电磁微器件、纳米器件等高新技术领域具有广阔的应用前景,受到了人们的广泛重视。介孔材料科学已经成为国际上跨化学、物理、材料等多学科的热点前沿领域之一。复旦大学赵东元教授课题组在有序介孔材料的合成和结构研究领域取得了丰硕的成果。他们合成了一系列以复旦大学命名(FDU系列)的新型介孔分子筛材料,被很多国际同行使用和研究。他们提出了普适的“酸碱对”路线,按无机物的酸碱性(pKa)大小进行反应配对,控制金属离子…     

新型沸石类介孔材料的合成及应用

用硅铝酸盐硅酸盐和长链有机模板剂来合成新型沸石类介孔分子筛ＭＣＭ－４１、ＨＭＳ、ＫＩＴ。由于它们具有较大孔径和很大比表面积,因此在处理大分子板应中可作为酸碱催化剂,氧化催化剂和剂载体。     

Al掺杂对硅基介孔材料MCM-41结构的影响

以水玻璃为硅源,在无压体系中合成含Al的硅基MCM-41,并采用XRD、TEM、27Al MASNMR及N2吸附-脱附等表征手段,系统研究Al的引入对MCM-41结构的影响。研究结果表明:Al原子对MCM-41骨架Si进行同晶取代后,Al以四配位骨架和六配位骨架外Al的形式存在,Al-MCM-41仍能保持长程有序的一维孔道结构。并且随着Al掺杂量的增加,孔径和孔体积减小,当Si/Al=25时比表面积达最高值。     

有序介孔材料TiPOx合成条件的探索

运用模板法并结合酸碱对理论来合成多孔材料TiPOx，并时不同条件下所得到的TiPOx材料分别用广角X射线衍射、低角X射线衍射和N2吸脱附等实验进行了表征。实验结果表明：煅烧时间和煅烧气氛等因素对多孔材料的孔结构影响不大，它们并没有改变孔的类型和孔的有序性，影响孔结构的主要因素是煅烧温度，当煅烧温度达到600℃高温时，材料的孔洞发生坍塌，孔的有序性变差。     

功能化介孔材料对重金属离子吸附的研究进展

介绍了功能化介孔材料的制备方法：共合成方法和后嫁接方法。分析比较这两种方法的优缺点,并总结了功能化介孔材料在各种重金属离子吸附处理方面的应用,以期为更好发挥功能化介孔材料在重金属方面的应用提供参考。     

球磨工艺对活性炭孔结构及电化学性能的影响

The effects of particle size of activated carbon （AC） on its wettability, electrode coating technology and electric chemical performance were studied to assemble nonaqueous electric double layer capacitors （EDLCs） for high power requirements. The results show that the specific surface area and total pore volume of AC decrease from 2 137 m^2/g to 1 683 m^2/g, and 0.95 cm^3/g to 0.78 cm^3/g, respectively, if it is ball-milled for 8 h. The pore size distributions are similar in the range of 0.7 nm to 3.5 nm for different ball-milling time. There exists oxidation on the surface of AC during the ball-milling process and the ratios of O-C=O oxygen compositions increase whereas those of C-O, C=O decrease. The peeling strength of AC coated on current collector is almost inverse proportion with the particle size of AC as well as the resistance of EDLCs, and its capacitance decreases about 6%.     

棒状钒酸锂的制备与电化学性能研究

采用水热法制备了锂离子电池正极材料LiV3O8,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)表征研究了样品的结构和形貌特征;通过恒流充放电技术测试了样品的电化学性质.结果表明,水热法制备的LiV3O8样品由棒状颗粒组成,粒径约0.5μm,棒长约1-3μm.首次放电容量为276mAh/g.所制备LiV3O8材料具有较高的初始放电比容量和良好的循环性能.     

立方形锰氧化物的制备及其电容特性研究

目的 :制备立方形锰氧化物高电容超级电容器材料。方法:采用水热结合热分解的方法,制备结构均一的锰氧化物的立方体结构;利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对样品进行了微观表征,使用自制的三电极体系对电极材料进行了循环伏安(CV)、充放电性能和循环稳定性研究。结果:检测结果显示,所制备的立方体结构是由一个个约为10 nm的小颗粒自组装形成的,颗粒之间具有丰富的微孔结构。电化学测试显示在电流密度为1 A/g下,担载量为2 mg/cm2的条件下,电极材料的放电比容量高达318 F/g,其作为正极材料具有比较好的电容特性。结论:此方法制备过程简单,容易工业化生产,该立方形的锰氧化物较适合作为超级电容器的正极材料。     

非硅基介孔材料的合成与应用研究进展

介绍了非硅基介孔材料的类型、特性;非硅基介孔材料的合成方法与机理,包括各种类型的模板剂与前趋体相互作用的机制;对非硅基介孔材料在化学催化、光催化与光电极和锂电池电极等方面的应用进行了综述．     

镧掺杂对富锂锰基正极材料电化学性能的影响

高能量密度富锂锰基正极材料是非常有前景的锂离子电池正极材料,然而差的倍率性能和长循环过程中严重的电压衰减制约其商业化应用.通过少量镧对Li_(1.2)Mn_(0.75)Ni_(0.25)O_2正极材料进行了掺杂改性.电化学测试结果表明,少量的镧掺杂Li_(1.2)[Mn_(0.75)Ni_(0.25)]_(0.99)La_(0.01)O_2材料具体优秀的倍率性能,当电流密度为5 C时,Li_(1.2)[Mn_(0.75)Ni_(0.25)]_(0.99)La_(0.01)O_2电极仍然可提供185.5 mAh g^(-1)放电比容量.在0.5 C倍率循环100次后容量保持率为76.5%.此外,循环过程中电压衰减也得到了有效的缓解.电化学性能的改善与镧掺杂后减少的晶格氧释放和扩大的锂层间距密切相关.因此,镧掺杂改性是改善富锂锰基正极材料结构稳定性和电化学性能的一种非常有前途的方法.     

净水器滤芯材料的制备与性能测试

利用活性炭的物理化学吸附性质和活性炭作为一种分子筛和载体的性能，研制了活性炭氢（AC—H），活性炭碘三离子（AC—I），活性炭-EDTA（AC—EDTA）等材料，并按照一定顺序组装成滤芯，对流经当地的涟水河与孙水河的水直接进行处理。结果表明：这种新型滤芯能高效地去除水中溶解性有机物、重金属离子、阴离子洗涤剂等等有害有毒物质，杀灭水中细菌，获得安全、优质的饮用水。     

铜-铝-氧化铝复合多孔材料的制备及性能

以NaCl为造孔剂制作铜-铝-氧化铝复合多孔材料,制备过程不需要用真空或复杂的装置,是一种既廉价又高效的方法.对烧结后的样品进行SEM、XRD分析,同时,对添加造孔剂与未加造孔剂的样品的孔隙率、抗压强度以及硬度进行了计算和测试.结果表明,不同成分配比会影响复合材料的物相、孔隙率及力学性能.将造孔剂去除前、后的样品相比,两者孔隙率相差10%左右,力学性能相差很大,抗压强度从2.63 MPa变化到17.64 MPa.     

二氧化钛负载磷钨钒杂多酸的制备及其催化氧化脱硫性能研究

采用酸化-乙醚萃取法制备了Keggin结构的磷钨钒杂多酸,并分别采用浸渍法、溶胶-凝胶法制备了二氧化钛负载型杂多酸催化剂,采用紫外和红外光谱对催化剂进行表征.以H2 O2为氧化剂,以二苯并噻吩(DBT)的正辛烷溶液为模型柴油,对其氧化脱硫反应进行了研究,考察了催化剂对模拟油品中二苯并噻吩(DBT)的氧化脱硫反应性能研究,考察了不同制备方法、不同负载量对催化剂脱硫效率的影响.结果表明,溶胶凝胶法制备的负载型催化剂明显优于浸渍法制备的催化剂,在反应温度50℃,反应时间为4小时,n(H2 O2)/n(s)=4:1的优化条件下,DBT转化率达到89％.催化剂通过简单过滤法可分离回收,重复使用5次后DBT转化率为83％.     

锂离子电池石墨烯负极材料的制备与电化学性能

以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯,在硼氢化钠为还原剂制备石墨烯材料。采用XRD、电化学阻抗谱技术（EIS）、电化学充放电测试和红外分析等方法表征了石墨烯的结构和电化学性能。结果表明,石墨烯首次放电容量为866．4mAhg^-1,首次充电容量为305．2mAhg^-1,库仑效率为35．2％。