导读:本文包含了锡氧化物复合材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:氧化物,电化学,复合材料,金属,重金属,氢氧化物,蛋白石。
锡氧化物复合材料论文文献综述
余培凯,李月婵[1]（2019）在《铂铅氧化物复合材料的制备及电催化性能研究》一文中研究指出氧气还原(Oxygen Reduction Reaction, ORR)催化剂是燃料电池的一个重要组成部分,铂基催化剂是目前最高效的ORR催化剂。利用旋转固载法合成了Pt-PbO_2纳米复合材料,通过电化学性能测试发现:将合成的Pt-PbO_2纳米复合材料作为催化活性位点时,相比于商业Pt/C催化剂,其半坡电位提高了0.04V vs.RHE。Pt-PbO_2纳米复合材料对催化ORR反应具有良好的催化活性和稳定性。(本文来源于《山东理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
陶君,王家涛,徐建军,丁瑜[2]（2019）在《含氮碳/金属氧化物复合材料的制备及电化学性能》一文中研究指出采用水热法制备出叁聚氰胺甲醛微球树脂,然后将其高温煅烧制得含氮碳片(CP)。将该碳材料与金属盐溶液水热制得含氮碳与过渡金属氧化物的复合材料(CP/Fe_2O_3和CP/Mn_3O_4)。借助XRD、IR、TG和SEM对复合材料的晶体结构、组成和形貌进行了表征。恒电流充放电实验结果显示,两种材料在100 mA/g电流密度下循环100周的嵌锂比容量分别为631 mAh/g和726 mAh/g,表明复合材料的可逆比容量较高。过渡金属氧化物与氮掺杂碳材料的复合显着地增强了其导电性能,加速了电子传输,提升了材料的电化学性能。(本文来源于《湖北工程学院学报》期刊2019年03期）
刘叶[3]（2019）在《碳纳米管/金属氧化物复合材料的制备及吸波性能研究》一文中研究指出金属氧化物和多壁碳纳米管(MWCNTs)作为重要材料在电磁波吸收领域有着广泛的应用。碳纳米管与介电型金属氧化物(MnO_2/ZrO_2/TiO_2)复合后,能够增强材料的电磁波吸收性能。材料的形貌、组分和结构等对材料的吸波性能也有着重要的影响。本工作制备了MWCNTs@δ–MnO_2,MWCNTs/ZrO_2和MWCNTs/TiO_2叁种复合材料。并且用XRD、XPS、TEM、SEM等表征手段对复合物的组成、结构和形貌进行了分析表证,用矢量网络分析仪测试了材料在频率2~18 GHz范围内的电磁参数。根据传输线理论公式模拟计算材料的吸波损耗值,具体分析表征结果如下:(1)以酸化后的MWCNTs和KMnO_4为原料,乙酸乙酯为还原剂,水为溶剂,采用一步水浴加热的方法制备了多孔花状MWCNTs@δ–MnO_2二元复合物。研究了MWCNTs@δ–MnO_2复合材料的生长机制和电磁波损耗的机理。结果表明:溶液中的高锰酸钾和乙酸乙酯以两相界面为软模板发生界面反应生成片状δ–MnO_2;电磁参数分析得出MWCNTs@δ–MnO_2阻抗匹配提高,介电损耗在电磁波衰减中占主导地位;复合材料在匹配厚度为1.4 mm时最佳反射损耗值(RL)为-50.6 dB,低于-10 dB的最大有效吸收带宽为4.2 GHz。(2)以酸化MWCNTs和Zr(NO_3)_4?5H_2O为原料,NH_3?H_2O为还原剂,水热法制备MWCNTs/ZrO_2复合物。研究了复合物的物质结构、形貌和电磁波吸收性能。研究结果表明:附着在碳纳米管表面的ZrO_2纳米颗粒粒径为5~10 nm;MWCNTs/ZrO_2复合材料主要通过介电损耗引起电磁波衰减;MWCNTs/ZrO_2复合材料在涂层厚度仅为1.5 mm时,其反射损耗值小于-10 dB的频带宽度最大为3.4 GHz(11.3~14.7 GHz),在涂层厚度仅为2 mm时,材料的最大反射损耗值达到了-39.73 dB。(3)以酸化后的MWCNTs和钛酸正丁酯为原料,经过简单的一步水热法合成的MWCNTs/TiO_2复合材料。研究分析了复合物的晶体结构,形貌特征以及电磁波吸收性能和机理。研究结果表明:碳管相互缠绕在一起,表面附着有粒径约7~10 nm的TiO_2纳米颗粒;电磁波衰减主要是介电损耗以及各种极化引起的;复合材料在涂层厚度为2 mm处最优反射损耗RL值为-35.2 dB,在4 mm处达到最优反射损耗-40 dB;最大的有效带宽在厚度1.5 mm处达到3.6 GHz。图[27]表[6]参[107](本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-12）
胡建玲[4]（2019）在《新型锡氧化物及其复合材料的合成与光催化性能研究》一文中研究指出新型高效、可见光驱动的光催化剂一直是光催化领域的研究热点。二氧化钛和卤氧化铋(BiOX,X=C1,Br,I)材料是被广泛应用的高效的两类光催化材料。但是单一纯相的TiO2材料因为带隙较宽,只能在紫外光范围应用。对于纯相的卤氧化铋:BiOCl和BiOBr也有同TiO2同样的缺点——带隙较宽,很难利用可见光;BiOI的能隙虽窄,能够利用大部分可见光,但存在光生载流子容易复合的问题。光生载流子容易复合的问题在新型的非化学计量的锡氧化物——Sn3O4材料中也存在。针对这些问题,本论文采用掺杂、构建n-n型异质结和p-n型异质结的方法来提高光生电子-空穴对的分离和载流子传输速率,扩展可见光吸收的范围,进而提高材料的光催化性能。本文成功制备了Si掺杂Sn3O4光催化材料、TiO2/Sn3O4复合异质结材料、Sn3O4/BiOX(X=Cl,Br I)p-n型异质结光催化材料,并采用多种测试手段对所制备的光催化剂的组成、元素价态、晶体结构、形貌及光催化性能进行了分析讨论,并提出了光催化降解有机污染物可能的机理。具体的工作包括以下几个方面:1.采用溶胶凝胶和水热结合法,制备了具有多级结构的Si掺杂的Sn3O4光催化材料,利用降解甲基橙(MO)溶液来研究Si-Sn3O4的光催化性能,并给出了可能的光催化机理。结果表明,Si-Sn3O4催化剂明显增强了 Sn3O4在可见光下的光催化性能。在可见光照射下50min后,Si-Sn3O4光催化剂对MO的降解率达到了 75%,明显优于未掺杂Sn3O4样品(62%),远远优于P25(9%)。综合Si-Sn3O4的催化性能和Sn3O4的能带结构,其光催化性能增强可归因于:Si的掺杂在Sn3O4表面产生了大量的氧缺陷,氧缺陷在Sn3O4的导带底附近产生氧缺陷态,有效地俘获了光生电子,减小其与光生空穴的复合几率,从而提高了光催化性能。2.通过可扩展的两步法巧妙地合成了新型TiO2/Sn3O4异质结构光催化剂。通过降解MO溶液,对TiO2/Sn3O4球形纳米复合材料在紫外(UV)和可见光照射下的光催化性能分别进行了研究,并给出了可能的光催化机理。特别是在可见光下,TiO2/Sn3O4纳米复合材料具有优异的光催化活性,可见光辐照30min后,MO的降解率为81.2%,远远优于P25(13.4%)、TiO2(0.5%)和纯相Sn3O4(59.1%)纳米材料。这种增强的光催化性能可归因于:①由单分散的TiO2核心诱导生长的TiO2/Sn3O4异质结构,具有良好的亲水性和大的比表面积,这将有利于染料分子和催化剂材料的充分接触,并提供足够的反应表面;②TiO2-Sn3O4异质结构有助于扩展在紫外-可见光范围的光吸收和光生载流子的分离。3.通过结合超声辅助沉淀-沉积法和水热法首次成功制备了Sn3O4/BiOX(X=C1,Br,I)p-n异质结光催化剂。通过在模拟太阳光照射下降解罗丹明B(RhB)水溶液,对Sn3O4/BiOX(X=C1,Br,I)p-n异质结的光催化性能分别进行了研究,并基于Sn3O4/BiOCI催化过程中活性物种的研究和Sn3O4、BiOX(X=C1,Br,I)的能带结构,对其可能的光催化的机理进行了详细的讨论。结果表明,所制得的Sn3O4/BiOCl异质结材料具有最优的催化性能,其降解99%的RhB溶液和中间产物所用时间为9分钟,短于Sn3O4/BiOBr和Sn3O4/BiOI材料降解99%的RhB溶液和中间产物的时间——21分钟和12分钟。9分钟后,Sn3O4/BiOCl样品对RhB的降解率(99%)略高于Sn3O4/BiOCl-1/8(95%),明显高于Sn3O4/BiOCl-1/2(78%)、BiOCl(77%)、P25(62%)和Sn3O4(16%)。由此可推测,Bi/Sn为最佳配比时,BiOCl在Sn3O4表面沉积形成了足够多的空间电荷区(内建电场),使光生-电子空穴对有效的分离,从而获得了更高的光催化效率,这说明在异质结催化剂中制备足够多的异质结在提高光催化性能方面起着关键作用。综合Sn3O4/BiOX(X=C1,Br I)的结构、形貌、光学性质、孔径/比表面积的表征结果以及光催化性能的结果分析,其增强的光催化性能可归因于两个主要因素的协同作用:①分层多级结构增大了光在催化剂表面的散射次数,有利于增强催化剂在可见光范围的吸收;②Sn3O4和BiOX(X=C1,Br,I)之间p-n异质结的形成,有助于促进光生载流子的有效分离,加速光生载流子的迁移。另外,Sn3O4/BiOCl复合材料的“活性物质捕获”实验的结果表明,其在降解罗丹明B过程中的主要活性物质是空穴(h+),而羟基自由基(·OH)的重要性则相对较低。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-06-01）
周翔宇[5]（2019）在《叁维大孔半导体金属氧化物复合材料的制备及其传感特性研究》一文中研究指出当今社会,传感器在我们生活生产的各个方面都起着不可取代的作用,工业生产、日常生活、甚至疾病检测都离不开传感器的保驾护航。而在科技飞速发展的今天,随着人们的需求的急剧增加和要求的不断提高,开发新型高效且廉价的传感器显得尤为重要。其中,具有价格低廉、制备方法简单、理化性质稳定和灵敏度高的半导体金属氧化物材料一直是传感领域的研究热点。随着纳米技术的快速发展,为探索高性能的传感器提供了新的方向,采用各种结构纳米材料作为敏感体的传感器件吸引了越来越多人的关注。其中叁维反蛋白石结构(3DIO)因其独特的多孔特性,可提供大量的活性位点,有利于电子的迁移,在传感器领域受到了广泛的关注。本文主要研究并制备了几种不同的3DIO半导体金属氧化物复合敏感材料,在此基础上通过不同的策略,如化学水浴沉积法、金属或贵金属掺杂和引入金属有机框架(MOF)进一步提高了其传感的性能,并成功应用于电化学生物传感和气体传感两个方向,具体成果如下:(1)设计并制备可精确监测细胞释放痕量过氧化氢(H_2O_2)的高性能生物传感器,是研究细胞代谢异常的重要手段。以实现细胞中H_2O_2的非酶高效检测为目标,我们制备了一系列表面包覆NiO纳米薄片和金纳米粒子修饰的3DIO CuO复合纳米材料。在最优条件下,所制备的传感电极表现出高灵敏度(PBS环境中为650.2μA mM~(-1) cm~(-2)(20 nM~20μM)和432.7μA mM~(-1) cm~(-2)(21μM~2mM))和低检测下限(NaOH和PBS环境中分别为2.1 nM和3.7 nM,S/N=3)。在生理环境中,该电极还具有良好的抗干扰能力和重现性。由于该电极在低浓度范围内检测H_2O_2的优越性能,我们成功将其应用于原位检测活细胞释放的痕量H_2O_2。(2)设计具有高分散Pt纳米粒子(Pt NPs)修饰的3DIO ZnO气敏传感器。通过采用搭载有不同浓度Pt NPs的金属有机框架(MOF)同3DIO ZnO前驱体复合制备的策略,获得3DIO Pt@ZnO-ZnO纳米材料。基于其长程有序的大孔结构和Pt NPs的高分散性,3DIO Pt@ZnO-ZnO传感器件对H_2S气体有良好的传感特性,具有优异的灵敏度,长时稳定性和优秀的选择性。此外,在保证高性能的条件下,通过制备ZIF-8搭载Pt NPs的策略,提高了Pt NPs的分散性,从而降低了引入贵金属的成本,为制备相对低廉的H_2S传感器提供了一个新的方向。综上所述,我们以几种不同的3DIO材料为基础,通过不同的手段提高了传感器的性能,实现了对细胞释放的痕量H_2O_2的电化学传感和对H_2S气体的检测,对同类型的研究具有一定的参考意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
孔莹[6]（2019）在《典型金属氧化物复合材料在电化学检测重金属离子中的应用》一文中研究指出随着社会与经济的发展,环境污染问题越来越严重。其中,水体重金属污染已经成为了世界性的污染问题,严重威胁着人类的身体健康。对水体中的重金属离子进行实时、快速、准确的检测已经成为了世界上亟待解决的问题。因此,实现对水中重金属的浓度的高灵敏度、低检测限、高选择性的检测,以及正确评估水环境污染状况、预估饮用水中的重金属含量意义重大。在重金属离子的检测技术中,电化学检测方法因为其检测快速、准确、实时、抗干扰等特点脱颖而出。金属氧化物是一类低毒、高催化活性、高导电性的纳米材料,吸引了电化学工作者的广泛专注并将其应用于电化学传感器的构建中。经过复合以及表面修饰等手段合成的金属氧化物复合材料既保持了原有的良好的生物相容性等优点,又能获得更大的比表面积及较多的电化学活性位点。本论文以金属氧化物为基础,合成了一系列的金属氧化物复合材料,并探讨了其在电化学检测重金属离子中的应用。1.基于Fe_3O_4@PANI纳米复合材料的电化学传感器用于灵敏检测Pb~(2+)在这项工作中,开发了一种易于操作的电化学传感器,用于定量检测Pb~(2+)。核壳型四氧化叁铁@聚苯胺(Fe_3O_4@PANI)纳米粒子被用作电极材料用来修饰玻碳电极作为检测Pb~(2+)的平台。Fe_3O_4纳米微球具有大的比表面积,为重金属的吸附与富集提供了更多的结合位点。PANI作为具有优异电子传导性的导电聚合物,表面含有大量的氨基和亚氨基,不仅可以提高检测过程中的电子传输速度,还可以与铅产生良好的螯合作用,从而提高了检测的灵敏度。在最佳实验条件下,该传感器对Pb~(2+)的检测限为0.03nmol·L~(-1),检测范围为0.1-1.0×10~4 nmol·L~(-1)。同时,利用Fe_3O_4@PANI构建的传感器操作方便、快捷,在稳定性、重现性及离子干扰性方面表现良好,并且该传感器在实际水样的检测中取得了令人满意的检验结果,在实际样品检测方面具有潜在的应用价值。2.基于RGO/Co_3O_4构建电化学传感器用于对Cu~(2+)的定量检测通过共沉淀法合成了多级多孔的RGO/Co_3O_4,并用作电极材料来改性玻碳电极,构建电化学传感器用于对水样中Cu~(2+)的定量检测。在这项工作中,Co_3O_4在氧化石墨烯被还原的同时负载在还原氧化石墨烯上,形成了RGO/Co_3O_4多层多孔的形貌,不仅解决了Co_3O_4尺寸较小易于团聚的问题,同时使RGO/Co_3O_4具有更大的比表面积及更好的导电性,从而表现出更优良的电化学性能。在最佳实验条件下,所设计的传感器对Cu~(2+)的检测限为0.3 nmol·L~(-1),检测范围为1 nmol·L~(-1)至1μmol·L~(-1)。表现出较好的稳定性、重现性及离子干扰性,并在实际应用中具有一定的应用前景。3.基于RGO/SnO_2/Au NPs复合材料的电化学传感器用于灵敏检测Pb~(2+)首次提出了基于RGO/SnO_2/Au NPs复合材料构建电化学传感器用于灵敏检测重金属离子Pb~(2+)。采用改进的Hummer’s法合成了氧化石墨烯,氧化石墨烯大的比表面积为SnO_2和Au NPs的固定提供了更多的结合位点,并利用SnO_2的还原性使氧化石墨烯被还原的同时在表面负载SnO_2及Au NPs。SnO_2和Au NPs纳米粒子具有高的导电性,并且Au NPs可以捕获更多的金属离子。RGO/SnO_2/Au NPs复合材料通过对重金属离子的吸附和螯合作用实现了对水样中Pb~(2+)的灵敏检测。在最佳条件下,RGO/SnO_2/Au NPs传感器对Pb~(2+)展示出较低的检测限(0.3 ng·mL~(-1))。制备的重金属传感器具有杰出的稳定性、重现性以及抗离子干扰性,具有实际应用潜力。(本文来源于《济南大学》期刊2019-06-01）
黄祺祺[7]（2019）在《氧化石墨烯/层状双氢氧化物复合材料对水中重金属的去除研究》一文中研究指出层状双氢氧化物(LDHs)和氧化石墨烯(GO)作为性能优异的纳米材料,两者在吸附方面表现出的优良特性和巨大潜力引起了人们的广泛关注。层状双氢氧化物,又称水滑石,是一种天然存在的黏土矿物,因为由金属阳离子层板和可交换的层间阴离子组成的特殊结构,对阴离子和金属阳离子都具有一定的吸附能力。氧化石墨烯作为一种氧化处理后的二维碳纳米材料,具有较大的比表面积和丰富的官能团,能够为污染物提供更多的吸附位点,也是重金属离子的理想吸附剂。本论文分别通过溶剂热法和共沉淀法合成并表征了磁性氧化石墨烯/水滑石和四氧化叁铁@氧化石墨烯/水滑石复合材料,并进行静态批次吸附实验,研究其对水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能,具体结果如下:(1)采用一步溶剂热法制备了磁性氧化石墨烯/水滑石纳米复合材料(MGL),利用X射线衍射仪(XRD),傅里叶红外吸收光谱(FTIR),比表面积分析(BET),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),能谱仪(EDS),X射线光电子能谱(XPS)和振动样品磁强计(VSM)对材料进行了一系列表征,结果表明,制备的MGL不仅具有较强的磁性,而且有完整的晶型结构和粗糙的表面,比表面积为78.07 m~2/g。通过静态批次吸附实验发现,MGL对水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)具有良好的吸附效果,最佳吸附条件为:用量0.07 g,振荡时间240 min,无需调节溶液pH(Pb~(2+):5.37,Cu~(2+):5.50,Cd~(2+):5.85)。吸附动力学数据均符合拟二级动力学,吸附等温线数据均符合Langmuir模型,对Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的最大吸附量依次为:23.04 mg/g、192.3 mg/g、45.05 mg/g,吸附能力顺序为Pb~(2+)>Cd~(2+)>Cu~(2+)。MGL对水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的主要吸附机理是:(i)与材料表面含氧官能团的络合;(ii)在材料表面形成重金属氢氧化物或碳氧化物沉淀;(iii)Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)对Mg~(2+)的同构置换。(2)利用共沉淀法合成了四氧化叁铁@氧化石墨烯/水滑石纳米复合材料(Fe_3O_4@GL),并进行了XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS表征。比较了LDH、氧化石墨烯/水滑石(GL)和Fe_3O_4@GL对Cu~(2+),Pb~(2+),Cd~(2+)的吸附效果,实验结果显示,相较于单纯的LDH,复合材料GL和Fe_3O_4@GL都有较好的吸附效果,这其中GL的吸附效果又略高于Fe_3O_4@GL,但Fe_3O_4@GL能利用外加磁场实现吸附剂的快速分离,增加了吸附材料的实用性。两种材料的最佳吸附剂用量均为0.05 g且不需要调节溶液pH值,并在反应进行240 min时达到吸附平衡状态,吸附过程均符合拟二级动力学。在等温线研究中发现,GL和Fe_3O_4@GL对Cu~(2+),Cd~(2+)的吸附等温线较符合Freundlich模型,而对Pb~(2+)的吸附过程较符合Langmuir模型。GL和Fe_3O_4@GL对Cu~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的最大吸附容量分别为89.26 mg/g、227.0 mg/g、76.67 mg/g和80.72 mg/g、213.9 mg/g、70.26mg/g,其主要吸附机理是:(i)表面羟基基团与重金属离子的外表面络合;(ii)重金属离子与碳酸根离子生成表面PbCO_3和CdCO_3沉淀。(本文来源于《济南大学》期刊2019-06-01）
王守志[8]（2019）在《金属氮氧化物复合材料的制备及其超级电容器性能研究》一文中研究指出超级电容器,具有高功率密度、长循环寿命和优异的倍率性能等优点,在混合动力汽车和便携式电子产品等领域具有广阔的应用前景。然而,较低的能量密度限制了其大规模应用,因此大幅度提高器件的能量密度是超级电容器研究面临的主要挑战。根据超级电容器能量密度公式E=1/2 CV2,提高能量密度有两个有效途径,一是提高比容量C,二是提高电压窗口V。因此,本论文通过提高金属氮氧化物电极材料的比表面积和电导率,调控其形貌以及复合优化等策略,提高其比容量;利用制备对称超级电容器、非对称超级电容器以及锂离子超级电容器等手段,提高器件的电压窗口;并结合化学动力学分析以及第一性原理,对其机理进行了研究。主要研究工作如下:1、首次将多孔氮化镓(GaN)单晶薄膜材料作为超级电容器电极,制备的器件展现出了优异的倍率性能和功率密度,并提出了GaN薄膜的赝电容存储机理。通过电化学腐蚀法制备了多孔GaN单晶薄膜并研究了该材料的结晶质量、比表面积、结构稳定性和电导率。利用多孔GaN单晶薄膜制备的超级电容器具有非常高的功率密度(45 mW cm-2,1800 mW cm-3)和优异的循环性能(循环50000圈之后容量保持率为96%)。通过动力学分析发现,材料中存在的镓氧氮层可以提供赝电容贡献,其相应的储能机理为:GaN1-xOx+2y H++2ye(?)GaN1-x-yOx-yyH2O。该部分工作拓展了半导体晶体材料在电化学能量存储领域的应用。2、为了提高GaN材料的电化学容量性能,将GaN纳米线和石墨纸衬底(GP)复合得到GaN/GP材料,作为电极应用于柔性超级电容器表现出优异的容量和倍率性能,并利用电化学和XPS分析研究了镓氧氮层的存储机理。利用化学气相沉积方法在石墨纸衬底上生长GaN纳米线,在增大GaN材料比表面积的同时提升了其电导率;GaN/GP电极的比容量(237 mF cm-2)较多孔GaN晶体薄膜材料的比容量(23.11 mF cm-2)提升了一个数量级。利用动力学分析了材料中赝电容的贡献。此外,利用GaN/GP制备的柔性超级电容器,表现出优异的循环寿命(在不同的弯曲状态下循环10000圈之后容量保持98%),该储能器件同时具备优异的电化学倍率性能和功率密度。这为GaN基材料应用于便携式电子领域提供了可能。3、设计并制备了GaN/MnO2/MnON叁明治结构复合材料,进一步提高GaN材料的比容量,同时利用动力学分析探索电化学性能提升的机制。使用化学气相沉积和水热反应相结合的方法,将GaN纳米片与氧化锰/氮氧化锰复合制备具有蜂窝状结构的材料,该结构不但提高了材料的电导率和比表面积,更重要的是,还能有效克服氧化锰的体积膨胀。该设计策略将GaN复合材料的电容量提升至2021mF cm-2,较氮化稼纳米线又提升了8.5倍。此外,GaN/MnO2/MnON组装的全固态超级电容器具有优异的循环稳定性能(10000次循环后容量保持95.5%)和出色的倍率性能,并且能量密度高达0.76 mW h cm-3。此外,通过化学动力学分析证明锰氧氮层具有赝电容贡献,反应机理为:MnO2-,Nx+y KK+ye(?)MnO2-xNxKy这种叁明治结构的设计为解决氧化物的体积膨胀问题提供了新的思路。4、为了解决金属氧化物在充放电过程中体积膨胀导致结构坍塌的问题,设计并制备了一系列具有核壳结构的金属(铁、钻、镍和钒)氧化物/氮氧化物复合材料,其容量和稳定性均获得了大幅提升,并通过第一性原理探究其性能提升的机理。使用FESEM、HRTEM以及XPS等手段证明成功制备以金属(铁、钻、镍和钒)氧化物为核,相应氮氧化物为壳的复合材料,电化学测试表明该氮氧复合材料的比容量由95 mAh g-1(氧化钴)提升至198.0 mAh g-1(氮氧化钴),并且经过10000次循环材料的容量保持率由54.5%提升至94.6%。根据第一性原理分析,氮氧层含有大量的活性位点,可以有效提升材料的电导率和赝电容贡献。此外,通过调控前驱体制备了网状结构的氮氧化镍复合材料,并组装成非对称柔性超级电容器,其电压窗口提升至1.6 V,在维持优异循环性能的同时,能量密度达到25.75 mW h cm-2。5、为了进一步提升氮氧化物材料的能量密度,分别设计并制备了双金属氮氧化物材料和氮掺杂碳纳米线材料,并分别用作负极和正极材料组装锂离子超级电容器,该储能器件表现出高的能量密度和循环稳定性能。利用水热和氮化方法在碳纤维表面制备了 NiCo204/NiCoON复合材料,该材料具有优异的电化学性能;同时利用电化学沉积和高温碳化的方法在碳布上制备聚吡咯衍生的氮掺杂碳纳米线材料,该电极材料表现出优异的倍率性能和循环稳定性能。基于以上两种材料的锂离子超级电容器,其电压窗口可达4.0 V,循环10000次容量仅衰减9.5%,最重要的是,器件的能量密度高达96.2WhKg-1。该锂离子电容器中正负极的结构设计和组装策略为制备高能量储能器件提供了新的选择。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-28）
殷莹[9]（2019）在《基于碳基过渡金属氧化物复合材料的超级电容器研究》一文中研究指出超级电容器作为一种介于传统可充锂离子电池和静电电容器之间的高效电化学储能器件,因具有长循环寿命,快速充放电能力,高功率密度以及环境友好等诸多特点,在航空航天、能源化工、电子设备等应用领域中受到广泛关注。目前,混合型超级电容器作为一种新型电荷存储器件展示了很大的发展潜力,它不仅可以以电化学双层材料为动力源,而且可以以电池型/赝电容器材料为能量源,能同时提高功率和能量密度,来满足实际应用需要。因此本论文根据过渡金属氧化物与多孔碳的电化学协同作用的优势,制备出几种过渡金属氧化物与多孔碳复合材料用作超级电容器电极材料,表现出优良的电化学性能,具体内容如下:1.采用化学还原法制备了蜂窝状结构的Co-W-B氧化物复合材料。电化学测试表明,Co-W-B复合材料在电流密度为2 A g~(-1)时,比电容为306.3 F g~(-1)。经过2500次循环后,电容仍保持在初始电容的89.2%。该工作采用简单的方法制备了特殊形貌的Co-W-B氧化物复合材料,具有高的比表面积和优异的电化学性能,在超级电容器电极材料领域具有广阔的应用前景。2.以浸渍了Ni~(2+)和Co~(2+)离子的ZIF-8为前驱体,通过热解法制备了负载高度分散的CoO-NiO纳米颗粒的ZIF-8多孔碳复合材料(CoO-NiO@ZIF-C)。在电流密度为1 A g~(-1)时,CoO-NiO@ZIF-C的比电容为552.3 F g~(-1)。以还原氧化石墨烯为负极,CoO-NiO@ZIF-C为正极,组装的非对称超级电容器的最大能量密度为43.5 Wh kg~(-1),功率密度为1892.1 W kg~(-1),并且表现出良好的循环稳定性。3.提出了一种制备Co-Ni氧化物高度分散叁维类石墨烯碳纳米片(CoO-NiO/3DG)的新方法。将Co和Ni离子首先与生物聚合物形成络合物,随后进行碳化和低温氧化,制备出碳纳米材料与金属氧化物复合材料。所制备样品表现出独特的结构,在1 A g~(-1)的电流密度下提供1586 F g~(-1)的比电容,10000次循环后的电容保持率为94.5%。通过DFT计算证实,由于CoO和NiO之间的协同耦合作用,材料表现出优异的电化学性能。4.在柔性碳纤维上生长出规整排列的二氧化钼和氮掺杂碳复合材料(MoO_2@NC)和铜钴硫化物(CuCo_2S_4)管状纳米结构材料。由MoO_2@NC作为负极和CuCo_2S_4作为正极组装成的柔性准固态非对称超级电容器器件在800 W kg~(-1)的功率密度下实现65.1 Wh kg~(-1)的超高能量密度。在5,000次循环后具有90.6%的电容保持率,2,000次弯曲循环后,容量保持率为92.2%。该研究为开发具有优异电化学性能的柔性超级电容器电极材料提供了一种新策略。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2019-05-28）
周其文[10]（2019）在《生物炭-铁锰氧化物复合材料调控稻田土壤镉有效性机制》一文中研究指出当前,我国中南、西南部分地区土壤中重金属镉(Cd)污染广泛存在,其污染强度有增加的趋势。与其它污染物相比,低浓度Cd便会对生物(特别是人)产生毒害,且Cd的毒性具有一定的隐蔽性和潜伏性。土壤Cd生物有效性的高低会影响水稻的安全生产,对国家的粮食安全产生威胁。原位钝化技术以其经济、高效、简便易行等优点而受到广泛关注,选择适宜的钝化材料是降低Cd生物有效性、实现污染稻田土壤修复成功与否的关键所在。新型铁锰氧化物复合材料由于其独特的性能优势已成为环境材料学领域的热点,在环境净化与修复的诸多领域都有较为成功的应用;但应用铁锰氧化物改性材料,尤其是将生物炭-铁锰氧化物复合材料用于Cd污染土壤修复的研究尚不多见。铁、铝和锰氧化物改性的生物炭表面官能团的数量与组成明显增加,通过专性吸附、络合等机制去除介质中重金属,去除效果明显好于单一的生物炭、铁锰氧化物或生物炭与铁锰氧化物简单机械混合。本研究在成功合成生物炭-铁锰氧化物复合材料(FMBC)的基础上,对FMBC吸附Cd及其影响Cd生物有效性等内容进行研究,探讨FMBC对稻田土壤Cd生物有效性调控效果,阐明FMBC对土壤Cd生物有效性的影响机制,为FMBC修复中轻度Cd污染土壤提供理论依据。论文以玉米秸秆炭(BC)为原料,通过浸渍烧结法制备出FMBC,通过吸附实验、水稻盆栽试验和田间水稻种植试验,系统研究了FMBC对土壤Cd有效性的调控机制和效果。研究结果表明:(1)FMBC表面含有丰富的含氧官能团(羟基,羧基等),对Cd(II)有较好的吸附作用,Langmuir方程拟合较好。FMBC对Cd(II)的吸附过程约在200分钟内达到平衡,符合准二级动力学方程,吸附机制主要是不均匀介质表面的多层化学吸附。(2)温度升高会活化和增加FMBC表面的吸附点位,降低反应的活化能,利于复合材料对Cd(Ⅱ)的吸附。体系pH对FMBC吸附Cd(Ⅱ)存在显着影响,Cd(Ⅱ)的吸附量在pH=6时最大。高浓度腐殖酸(HA)可以促进FMBC对Cd(Ⅱ)的吸附,是因为HA含有氨基、羧基,酚和轻基等官能团,可以与Cd(Ⅱ)形成配合物。沉淀和络合作用是影响Cd(Ⅱ)吸附的关键所在,FMBC表面上的Cd(II)主要以Cd(OIH)2(59.4%)和CdO(40.6%)的形式存在。(3)添加FMBC明显提高红壤吸附Cd(Ⅱ)的容量,Langmuir模型对添加FMBC后红壤吸附Cd(Ⅱ)的拟合效果更好(R2>0.94),表现出单分子层吸附特点。与BC相比添加FMBC后,红壤对Cd(Ⅱ)吸附容量明显增加;升高温度和pH会增加其吸附量。FTIR和XPS分析证实了土壤表面Cd(Ⅱ)吸附的发生,揭示Cd(Ⅱ)络合和沉淀在吸附过程中起重要作用。(4)在Cd污染土壤中,施用0.5%～2%FMBC和BC可增加水稻根、茎、叶和籽粒的干重,而施用4%FMBC和BC则降低了籽粒和生物量的干重。与对照和BC处理相比,FMBC显着降低了水稻植株不同部位Cd的积累,提高了籽粒氨基酸水平;添加2%和4%FMBC明显降低水稻籽粒Cd含量。(5)添加FMBC能够降低水稻土壤Cd有效态含量,提高了Cd残留态的比例,显着增加水稻根系铁/锰膜的形成。土壤Cd生物有效性降低可能是缘于复合材料中的铁锰氧化物提高了FMBC对Cd的吸附能力,而提高水稻根系表面铁锰膜含量则会进一步降低水稻根系对Cd的吸收。本研究证实2%FMBC可以提高Cd污染稻田土壤的修复效果,降低水稻籽粒中Cd含量。(6)在Cd污染土壤中,添加FMBC增加土壤酶(UE、AKP/ALP、CAT和POD)的活性,减少土壤可交换态Cd、铁锰氧化态等Cd含量,提高残渣态Cd含量。交换态、碳酸盐结合态的Cd含量与AKP、POD和CAT等酶活性呈负相关性,UE与土壤Cd的各形态均呈正相关关系,残渣态Cd与土壤酶活性间存在明显的正相关关系。添加FMBC提高变形杆菌和拟杆菌门的丰度,降低酸杆菌的丰度,对土壤微生物没有明显的不良影响。(7)添加FMBC会提高早晚稻产量,降低早晚稻对Cd的吸收。FMBC显着降低了水稻根、茎、叶、籽粒中Cd含量,2.0%FMBC处理的减控效果最佳,早晚稻籽粒Cd含量均符合国家食品卫生标准要求;生物炭基材料降低土壤有效态Cd浓度,2.0%FMBC处理效果最佳。田间试验结果证明,FMBC可有效地减少早晚稻籽粒中Cd含量。(本文来源于《中南林业科技大学》期刊2019-05-01）
锡氧化物复合材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用水热法制备出叁聚氰胺甲醛微球树脂,然后将其高温煅烧制得含氮碳片(CP)。将该碳材料与金属盐溶液水热制得含氮碳与过渡金属氧化物的复合材料(CP/Fe_2O_3和CP/Mn_3O_4)。借助XRD、IR、TG和SEM对复合材料的晶体结构、组成和形貌进行了表征。恒电流充放电实验结果显示,两种材料在100 mA/g电流密度下循环100周的嵌锂比容量分别为631 mAh/g和726 mAh/g,表明复合材料的可逆比容量较高。过渡金属氧化物与氮掺杂碳材料的复合显着地增强了其导电性能,加速了电子传输,提升了材料的电化学性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
锡氧化物复合材料论文参考文献
[1].余培凯,李月婵.铂铅氧化物复合材料的制备及电催化性能研究[J].山东理工大学学报(自然科学版).2019
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[10].周其文.生物炭-铁锰氧化物复合材料调控稻田土壤镉有效性机制[D].中南林业科技大学.2019
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