多孔铁论文_王威,李萍,宗皊硕

导读:本文包含了多孔铁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:多孔,合金,电化学,立方,废水,普鲁士,纳米。

多孔铁论文文献综述

王威,李萍,宗皊硕[1](2019)在《纳米多孔铁掺杂钒氧化物电极材料的制备及其电化学性能》一文中研究指出为了利用简单的生产工艺制备性能优异的锂离子电池负极材料,采用电弧熔炼-甩带的工艺制备出铁钒合金条带,再通过氧化还原方法成功制备出纳米多孔铁掺杂钒氧化物(Fe-VO_x)复合材料,对材料物相和结构进行了表征,并且对比分析了在不同还原温度下纳米多孔Fe-VO_x复合材料的电化学性能。结果表明:在还原温度为500℃、5%H_2/Ar混合气氛下,材料电化学性能最优,在电流密度为0.1 A/g下,初始放电比容量为563.4 mA·h/g,在循环100圈后的放电比容量仍能达到441 mA·h/g,循环容量保持率达到78.2%,远大于石墨的理论比容量372 mA·h/g。这说明纳米多孔铁掺杂钒氧化物复合材料能够有效提高锂离子电池的能量密度,并且具有良好的电化学性能。(本文来源于《天津工业大学学报》期刊2019年04期)

陈国栋,杜健,王西龙,时晓玥,王宗花[2](2019)在《铁诱导生长在碳布上叁维纳米多孔铁钴羟基氧化物作为高效电催化析氧反应电极(英文)》一文中研究指出开发高效、廉价的电极材料应用于电催化氧析出反应(OER)在水分解技术中起着至关重要的作用.提高催化剂催化活性的策略主要有两种,一是通过调整催化剂形貌和结构来增加催化活性位点数量,二是通过掺入其它组分来增强催化活性位点的反应活性.本工作结合这两种策略,通过原位电氧化方法成功合成了生长在碳布上具有独特叁维结构的纳米多孔铁钴羟基氧化物(3D-FeCoOOH/CC),合成的电极材料直接用作电催化析氧反应的工作电极.以生长在碳布上的"微型棋子"阵列(MCPAs/CC)作为前驱体,先后通过在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中进行Fe掺杂工艺和在碱性介质中原位电化学氧化制备了3D-FeCoOOH/CC.微观表征表明, MCPAs/CC上的"微型棋子"阵列完全转化为一层薄形涂层包覆在碳布纤维上.电化学测试结果表明,合成的3D-FeCoOOH/CC在1.0 mol L~(–1) KOH溶液中表现出优异的OER催化活性,在电流密度为10 mA cm~(-2)时所需的过电势仅为259 mV,塔菲尔斜率为34.9 mV dec~(-1),并且具有优异的稳定性.详细的表征表明,电化学表面积的增加、电导率的增高、FeCo双金属组成和独特的3D多孔结构共同使得3D-Fe CoOOH/CC的催化OER活性增强.此外,本实验所应用的合成策略可以扩展到制备一系列其他过渡元素掺杂的Co基电极材料.利用选区电子衍射、红外光谱和XPS等技术证明了双金属羟基氧化物的合成.从扫描电子显微镜图和透射电子显微镜图可以看出,本实验所合成的3D-Fe CoOOH/CC具有多孔结构,相应的元素分布图表明Fe和Co元素在催化剂中均匀分布.N_2吸脱附测试进一步证明了多孔结构的生成.XPS测试结果表明,前驱体中Co元素为+2价, 3D-CoO OH/CC中的Co元素为+3价, Co 2p电子结合能分别为780.5和795.7 eV,当将Fe引入其中时, 3D-FeCoOOH/CC中的Co元素也为+3价,但Co 2p电子结合能变为780.9和796.1 eV.相比于3D-CoOOH/CC, 3D-FeCoOOH/CC中Co元素的电子结合能增加了0.4 eV,这表明Fe的引入调节了Co原子的电子结构,并且Fe原子和Co原子之间存在强烈的相互作用.3D-FeCoOOH/CC在~785eV处增强的Co的伴随峰表明Co原子的简并轨道被破坏引起Co3d电子群重排,而Co3d电子群的重排导致Co原子电子密度增加,有利于催化活性的增强.此外Fe元素的加入可以调节OH在催化剂上的吸附,从而增强催化活性.3D-FeCoOOH/CC表现出优异的电催化析氧性能,可以归因于以下几方面:首先, Fe元素掺入提高电极材料的电化学活性面积(ECSA)、电导率和质量传递;其次, Co与掺杂Fe之间的强烈相互作用调节了电子密度和OH在催化剂表面吸附;第叁,3D-FeCoOOH/CC独特的3D多孔结构具有较大的表面积,有利于催化活性位点的暴露、电解质与催化剂的接触和产生氧气的释放;第四,独特的3D多孔电极材料具有良好的结构稳定性,从而使3D-FeCoOOH/CC具有更好的稳定性.得益于上述优势,本实验所合成的3D-FeCoOOH/CC电极表现出优异的电催化析氧性能.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年10期)

刘佳慧,杨尊先,钱堃,叶冰清,郭太良[3](2019)在《多孔铁碳基MOF材料的制备及其锂电性能研究》一文中研究指出采用纳米结构化和碳复合这两种方法对氧化铁材料进行结构与功能化设计。首先通过高温煅烧普鲁士蓝立方块制备得到多孔氧化铁立方块(Fe_2O_3),再进一步使用葡萄糖为原料在氧化铁立方块表面包覆无定形碳层(C@Fe_2O_3)。同时,利用形貌、物相和电化学性能测试等表征手段对该多孔铁碳基金属有机骨架(MOF)材料的制备和锂电池存储性能进行研究。研究结果表明,对Fe_2O_3进行纳米结构化设计后,其锂存储性能明显高于普通Fe_2O_3立方块的比容量。进一步使用无定形碳包覆后,材料的导电性明显提升且在充放电过程中材料的体积效应得到缓解。该C@Fe_2O_3立方块作为锂电负极材料在100次循环后比容量达到598 mAh/g。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2019年06期)

任正鑫[4](2019)在《多孔铁基普鲁士蓝衍生材料的制备及在锂电池中的应用》一文中研究指出随着科学技术的蓬勃发展,各种数码电子产品以及新能源汽车的能源存储设备受到大家的广泛关注。作为清洁能源的代表,锂电池因其优异的综合性能受到广大消费者的青睐。在锂电池的发展进程中,电极材料始终是制约其性能及应用推广的重要因素,因此,发展新一代的锂电池电极材料迫在眉睫。金属有机骨架(MOFs)化合物是一种新型的有机-无机杂化功能材料,具有高孔隙率,大的比表面积以及多样性的形貌,其内部结构可以选择不同的金属离子和有机配体进行调整。作为MOFs材料中的一员,具有开放框架结构的普鲁士蓝类似物(PBAs),由于具有叁维离子扩散通道,易于制备和低成本的优点而在能量存储领域引起了很多关注。本论文致力于以FeFe(CN)_6型的普鲁士蓝为前体,制备具有不同结构的多孔衍生材料,包括分级孔的FeFe(CN)_6和空腔FeS_2@Co_9S_8,将它们作为锂电池的电极载体研究其电化学性能。具体有以下两部分内容。(1)我们将中空分级孔FeFe(CN)_6纳米球和碘掺杂石墨烯(IG)应用到锂离子电池(LIBs)系统中,得到FeFe(CN)_6@IG复合材料。采用碘掺杂石墨烯纳米片对平均粒径为230 nm的普鲁士蓝衍生物中空FeFe(CN)_6纳米球进行均匀包覆。制备的FeFe(CN)_6@IG作为锂离子电池负极材料,具有比容量高、倍率性能好、循环稳定性好等特点。在1000mA g~(-1)的电流密度下,经过250次循环后,可逆比容量保持在700 mAh g~(-1)以上。即使在2000 mA g~(-1)的电流下,比容量也能达到470 mAh g~(-1)以上。这种简便的制造策略为普鲁士蓝基负极材料的构建开辟了道路,在先进的锂离子电池中具有潜在的应用价值。(2)我们提出并设计了一种高效的双壳硫载体,Co_9S_8片包覆FeS_2纳米笼的异质结构。由于具有极性异质结构双壳FeS_2-Co_9S_8不仅可以有效地抑制多硫化锂(LiPSs)的飞梭还可以促进电荷转移以及多硫化物向Li_2S的转化。此外,这种独特的双壳中空纳米笼结构也可以缓冲充放电过程中硫的体积变化。我们制备的S/FeS_2-Co_9S_8/C电极表现出良好的倍率稳定性,在0.5 C电流密度下电极能够稳定循环500圈并且每循环的容量衰减率仅为0.081%。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-05-01)

张永军[5](2018)在《多孔铁碳合金的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出多孔金属强度较大、密度较低,耐热性能和渗透性能较好,具有良好的吸音、吸振功效,使其成为合金制备首要选择材料。为了提高合金制备质量,本文将对合金的植被及其电化学性能展开研究分析,实验结果表明,衍射峰强度随着温度的升高而增强,当淀粉添加量为30%时,抗腐蚀性较强。(本文来源于《世界有色金属》期刊2018年23期)

王婷婷,张国权,周玉菲,凌威,杨凤林[6](2019)在《MIL-101前体制备多孔铁碳材料构建高效异相电芬顿体系》一文中研究指出通过水热法合成MIL-101(Fe)材料,并在N2氛围中进行高温碳化制备多孔铁碳(N-MIL-FeC)电极材料,探究其电催化氧还原性能及阴极电芬顿降解模拟染料废水性能。将制备的N-MIL-FeC材料进行电催化氧还原反应(ORR)性能测试,结果表明,Fe/H_2BDC摩尔比为2∶1,碳化温度为900℃,N-MIL-FeC材料CV扫描所得图形峰电位最小且峰电流最高,具有最优的ORR催化活性。在此基础上,将最佳条件下制得的N-MIL-FeC负载在碳纸上制成催化阴极应用于电芬顿反应催化降解模拟染料废水RhB。在催化剂负载量为1.5 mg·cm~(-2),pH为7条件下,浓度10 mg·L~(-1)的RhB溶液经过70 min降解率达到99%以上。通过淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)测试证明羟基自由基(·OH)是参与催化降解反应的主要活性中间体。以MIL-101(Fe)为前驱体制备的多孔铁碳材料性能较好,有一定的应用前景。(本文来源于《环境工程学报》期刊2019年01期)

陈书文,张语哲,路金林[7](2018)在《多孔铁碳合金的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出提出一种基于造孔剂的多孔铁碳合金的制备及其电化学性能研究方法。该方法以Fe3·6H2O作为多孔铁碳合金制备实验的主要原料,以淀粉作为实验的造孔剂,利用不同的淀粉添加量以及不同的温度条件进行多孔铁碳合金的制备。然后利用SEM、XRD、EDS以及X射线能谱等手段对制得的多孔铁碳合金的微观结构和形貌进行表征,并对影响多孔铁碳合金制备的淀粉添加量、氢气还原温度进行研究,分析了多孔铁碳合金粒径大小与还原温度之间的关系,并利用电化学工作站对多孔铁碳合金的电化学性能进行测定。实验结果表明,所提方法能够有效提高多孔铁碳合金孔隙尺寸以及均匀程度的控制,同时对同类的其他合金材料的制备具有一定的参考价值。(本文来源于《科技通报》期刊2018年01期)

赖小勇,马玉磊,杨庆凤[8](2017)在《多孔铁酸镧的制备及其气敏性质研究》一文中研究指出本文通过溶胶凝胶方法并结合煅烧处理制备了一种多孔铁酸镧,并利用X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),氮气等温物理吸附等表征手段对所制备材料进行了详细分析。结果表明:材料具有高的结晶度和丰富的孔隙结构,其孔隙尺寸为30nm左右。气敏性能测试结果表明多孔铁酸镧对乙醇具有较好的敏感度,高于对其他气体的敏感度表现出较好的选择性,在乙醇气体检测方面有潜在的应用。(本文来源于《科技创新导报》期刊2017年36期)

傅平丰,杨天文,冯杰[9](2016)在《多孔铁炭微电解填料的制备及其对水中Pb~(2+)的吸附特性》一文中研究指出以铁精粉、煤粉与造纸污泥为原料,采用直接还原法制备多孔铁炭微电解填料,对其进行了表征,考察了铁炭填料对Pb~(2+)的吸附特性,并与活性炭的吸附性能作了比较.结果表明,铁炭填料孔隙率为32.3%~52.9%,金属铁含量达50%以上,铁炭质量比可调.吸附Pb~(2+)的最佳铁炭质量比为6.8:1,p H=3时铁炭填料对Pb~(2+)的吸附量最大;吸附速度快,符合准二级吸附动力学模型,等温吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述;铁炭填料和活性炭对Pb~(2+)的最大吸附量分别为112.36和27.94 mg/g,铁炭填料吸附Pb~(2+)的性能远高于活性炭.(本文来源于《过程工程学报》期刊2016年04期)

郝素菊,李欣芳,蒋武锋,张玉柱,郝华强[10](2016)在《基于酸洗废水制备多孔铁碳合金及其电位腐蚀研究》一文中研究指出通过沉淀法回收酸洗废水中的铁元素,还原制备多孔铁碳合金。淀粉既是制备多孔铁碳合金的造孔剂,也是合金的碳源。沉淀烘干后,经过煅烧,再在不同的温度下用氢气还原得到产物。通过SEM、EDS和XRD表征了还原产物的微观形貌和组成,探究了淀粉添加量、还原温度等因素对多孔铁碳合金的形貌、平均粒径的影响,并利用电化学工作站测定了样品的电化学性能。结果表明,在650~800℃范围内,随着还原温度的升高,产物的平均粒径呈逐渐增大的趋势,平均粒径为45~85 nm。淀粉添加量为22%,还原温度为750℃是制备多孔铁碳合金最适宜的条件,制得的样品中C质量分数为3.06%,Fe质量分数为96.94%,且在此条件下所得产物样品的耐腐蚀性能较好。(本文来源于《上海金属》期刊2016年04期)

多孔铁论文开题报告

(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:

开发高效、廉价的电极材料应用于电催化氧析出反应(OER)在水分解技术中起着至关重要的作用.提高催化剂催化活性的策略主要有两种,一是通过调整催化剂形貌和结构来增加催化活性位点数量,二是通过掺入其它组分来增强催化活性位点的反应活性.本工作结合这两种策略,通过原位电氧化方法成功合成了生长在碳布上具有独特叁维结构的纳米多孔铁钴羟基氧化物(3D-FeCoOOH/CC),合成的电极材料直接用作电催化析氧反应的工作电极.以生长在碳布上的"微型棋子"阵列(MCPAs/CC)作为前驱体,先后通过在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中进行Fe掺杂工艺和在碱性介质中原位电化学氧化制备了3D-FeCoOOH/CC.微观表征表明, MCPAs/CC上的"微型棋子"阵列完全转化为一层薄形涂层包覆在碳布纤维上.电化学测试结果表明,合成的3D-FeCoOOH/CC在1.0 mol L~(–1) KOH溶液中表现出优异的OER催化活性,在电流密度为10 mA cm~(-2)时所需的过电势仅为259 mV,塔菲尔斜率为34.9 mV dec~(-1),并且具有优异的稳定性.详细的表征表明,电化学表面积的增加、电导率的增高、FeCo双金属组成和独特的3D多孔结构共同使得3D-Fe CoOOH/CC的催化OER活性增强.此外,本实验所应用的合成策略可以扩展到制备一系列其他过渡元素掺杂的Co基电极材料.利用选区电子衍射、红外光谱和XPS等技术证明了双金属羟基氧化物的合成.从扫描电子显微镜图和透射电子显微镜图可以看出,本实验所合成的3D-Fe CoOOH/CC具有多孔结构,相应的元素分布图表明Fe和Co元素在催化剂中均匀分布.N_2吸脱附测试进一步证明了多孔结构的生成.XPS测试结果表明,前驱体中Co元素为+2价, 3D-CoO OH/CC中的Co元素为+3价, Co 2p电子结合能分别为780.5和795.7 eV,当将Fe引入其中时, 3D-FeCoOOH/CC中的Co元素也为+3价,但Co 2p电子结合能变为780.9和796.1 eV.相比于3D-CoOOH/CC, 3D-FeCoOOH/CC中Co元素的电子结合能增加了0.4 eV,这表明Fe的引入调节了Co原子的电子结构,并且Fe原子和Co原子之间存在强烈的相互作用.3D-FeCoOOH/CC在~785eV处增强的Co的伴随峰表明Co原子的简并轨道被破坏引起Co3d电子群重排,而Co3d电子群的重排导致Co原子电子密度增加,有利于催化活性的增强.此外Fe元素的加入可以调节OH在催化剂上的吸附,从而增强催化活性.3D-FeCoOOH/CC表现出优异的电催化析氧性能,可以归因于以下几方面:首先, Fe元素掺入提高电极材料的电化学活性面积(ECSA)、电导率和质量传递;其次, Co与掺杂Fe之间的强烈相互作用调节了电子密度和OH在催化剂表面吸附;第叁,3D-FeCoOOH/CC独特的3D多孔结构具有较大的表面积,有利于催化活性位点的暴露、电解质与催化剂的接触和产生氧气的释放;第四,独特的3D多孔电极材料具有良好的结构稳定性,从而使3D-FeCoOOH/CC具有更好的稳定性.得益于上述优势,本实验所合成的3D-FeCoOOH/CC电极表现出优异的电催化析氧性能.

(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。

多孔铁论文参考文献

[1].王威,李萍,宗皊硕.纳米多孔铁掺杂钒氧化物电极材料的制备及其电化学性能[J].天津工业大学学报.2019

[2].陈国栋,杜健,王西龙,时晓玥,王宗花.铁诱导生长在碳布上叁维纳米多孔铁钴羟基氧化物作为高效电催化析氧反应电极(英文)[J].ChineseJournalofCatalysis.2019

[3].刘佳慧,杨尊先,钱堃,叶冰清,郭太良.多孔铁碳基MOF材料的制备及其锂电性能研究[J].真空科学与技术学报.2019

[4].任正鑫.多孔铁基普鲁士蓝衍生材料的制备及在锂电池中的应用[D].天津理工大学.2019

[5].张永军.多孔铁碳合金的制备及其电化学性能研究[J].世界有色金属.2018

[6].王婷婷,张国权,周玉菲,凌威,杨凤林.MIL-101前体制备多孔铁碳材料构建高效异相电芬顿体系[J].环境工程学报.2019

[7].陈书文,张语哲,路金林.多孔铁碳合金的制备及其电化学性能研究[J].科技通报.2018

[8].赖小勇,马玉磊,杨庆凤.多孔铁酸镧的制备及其气敏性质研究[J].科技创新导报.2017

[9].傅平丰,杨天文,冯杰.多孔铁炭微电解填料的制备及其对水中Pb~(2+)的吸附特性[J].过程工程学报.2016

[10].郝素菊,李欣芳,蒋武锋,张玉柱,郝华强.基于酸洗废水制备多孔铁碳合金及其电位腐蚀研究[J].上海金属.2016

论文知识图

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