导读:本文包含了纳米复合氧化物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,纳米,金属,复合材料,催化剂,氧化钨,氢氧化物。
纳米复合氧化物论文文献综述
邓长顺,许孟霞,董珍,李磊,杨金月[1](2020)在《十六烷基膦酸配合的复合氧化物纳米催化剂稳定的O/W乳液中甲苯单一氧化为苯甲醛(英文)》一文中研究指出苯甲醛是一种用途广泛的重要化学品,通过O_2氧化甲苯制取苯甲醛是最佳生产途径,也是近几十年来工业界迫切需要的反应之一.虽然该反应在苄基上结合一个氧再脱除两个氢即可,对该反应的多相催化过程也已经研究了几十年,但其性能仍远远低于工业要求.当前的工业过程主要有甲苯氯化水解法和甲苯均相氧化法两种,但都存在严重的环境污染和腐蚀问题,且产品中含有少量卤素,阻碍了其在诸如香水或食品中的高端应用.近年来,以O_2作为氧化剂及Pd,Au,Pt,Ag,Ru等贵金属或它们间的合金为催化剂的甲苯液相氧化反应研究取得了一些很好的进展,但仍然不能在高甲苯转化率下高选择性地得到苯甲醛.本课题组曾报道了一种高效的混相催化体系,以O_2作为氧化剂将甲苯专一地催化氧化为苯甲醛,其中十六烷基膦酸-氧化铁(HDPA-FeO_x)纳米颗粒处在甲苯和水的界面上,稳定了该O/W类皮克林乳液(Pickering).为了进一步提高催化剂晶格氧的移动性以提升催化活性,本文采用Mn, Co, Ni, Cu, Cr, Mo, V和Ti等一系列金属氧化物对催化剂HDPA-Fe O_x进行掺杂,同时使用一种特殊的纳米Al_2O_3作为载体,大大地增加了催化剂制备的便捷性和保证了催化剂在实际应用中的稳定性.TEM和XRD结果表明,Al_2O_3负载了金属氧化物后,其形貌仍为纳米棒状结构,并只能观察到Al_2O_3的晶相衍射峰,表明金属氧化物均匀地负载在其表面.BET结果表明,负载后的催化剂的孔结构与载体Al_2O_3类似.FT-IR结果表明,HDPA很好地吸附在了催化剂表面.TG结果表明,催化剂中HDPA含量与加入量相符,质量分数为~5%.结合前期工作可知,HDPA能够调整Fe M纳米棒表面催化性质,且以1 HDPA/nm_2的密度为最佳,此时,甲苯液相氧化为苯甲醛的催化性能最佳.催化性能测试结果表明,催化剂吸附了HDPA后,甲苯的转化率显着增加,且只生成苯甲醛.在所考察的第二种掺杂金属中,以Ni的效果为最好.该催化剂在最佳反应条件下,甲苯转化率为83%(TOF=0.0_27nm–_2·s–1),苯甲醛选择性为~100%.而Cr,Mo,V和Ti等高价金属则抑制了该反应,这也说明通过掺杂第二种金属调变晶格氧的活动性可影响反应性能.经过优化后,最佳反应条件为:p H值为_2.5,反应温度为180°C.原位FT-IR结果表明, 180°C下,甲苯在吸附有HDPA的催化剂表面能够发生化学吸附,苄基C–H键解离并与晶格氧产生结合,形成了C6H5–CH_2–O–Fe中间物种,该物种脱附即得苯甲醛.该温度下,表面HDPA对甲苯的化学吸附不可缺.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2020年02期)
张智敏,张成相,安康,刘强,张斯然[2](2019)在《以钙钛矿型复合氧化物为前驱体构筑La-Ce氧化物修饰的Pt-Co纳米双金属催化剂及其对CO氧化的性能》一文中研究指出利用钙钛矿型复合氧化物(PTO)可以将多种金属离子限域并均匀混合于钙钛矿晶格中的特点,提出了一种构筑氧化物修饰的纳米双金属催化剂团簇的新构想。以担载于大比表面积SiO_2上的钙钛矿型复合氧化物La_(1-y)Ce_yCo_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2作为前驱体,将La、Ce、Co和Pt多种金属离子均匀混合并限域于PTO晶粒中,还原后得到Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂;通过氮气吸附-脱附、XRD、H2-TPR和TEM等手段对Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂进行了表征,考察了其对CO氧化的催化性能,研究了构效关系。结果发现,La-Ce-O-Pt-Co构成了纳米团簇,担载于SiO_2表面,形成了Pt-Co纳米双金属颗粒; Co修饰Pt提高了其催化活性,而添加Ce进一步改善了其催化性能。当Ce含量(y)为0.2时,催化剂La_(0.8)Ce_(0.2)Co_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2的活性最佳,在120℃下即可实现CO完全转化,且在含体积分数15%H_2O及12.5%CO_2的气氛中仍具有较好的催化性能。稳定性测试表明,所制得的Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂具有良好的稳定性和抗烧结性能。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年11期)
张毅琳,熊靖,韦岳长,刘坚,赵震[3](2019)在《含有Co、Ni、Fe类水滑石复合金属氧化物载体担载Au纳米颗粒催化剂的制备及其催化炭烟燃烧性能研究》一文中研究指出随着近几年机动车保有量的增长,柴油车因其动力强劲、使用寿命长的特点被广泛使用。由此伴随而来的炭烟颗粒物的过度排放,已经对环境和人类健康造成了严重的危害。[1]柴油车炭烟颗粒物补集器(DFT)和高活性氧化催化剂辅助结合是目前被认为最有效的炭烟颗粒燃烧净化后处理技术,其中炭烟颗粒净化效率与催化剂本征高催化活性密切相关联。[2]炭烟颗粒的燃烧净化本质是气(O_2)—固(炭烟颗粒)—固(催化剂)叁相深度氧化反应。针对于此类结构敏感的催化过程,调控催化剂的形貌结构已成为重点。然而,催化活性的高低取决于催化剂自身性能,具有可变化合价的过渡金属元素和贵金属纳米颗粒表现出高氧化性能,是理想的炭烟燃烧催化剂活性组分。[3,4]基于本课题组的前期工作[5],以硝酸镁、硝酸铁、硝酸镍、硝酸铝、硝酸钴的乙二醇-甲醇溶液为前躯体溶液,以PMMA微球为模板、以氢氧化钠水溶液为沉淀剂,选用连续浸渍法结合焙烧复原法成功制备出Mg AL-LDH、 Mg Co Al-LDH、Mg Ni Al-LDH,Mg Fe Al-LDH、Co Al-LDH,Ni Al-LDH。从扫描电镜中可以看到片状水滑石交织成花状。样品的XRD图谱中均出现水滑石的特征衍射峰。选用在组内自制的常压微型固定床反应装置上考察合成的催化剂催化消除柴油炭烟颗粒物的性能。结果表明Mg Co Al-LDO催化炭烟燃烧的活性高于其他水滑石样品,含有过渡金属元素的水滑石的催化活性也均高于Mg Al-LDO,这说明过渡金属元素改性的类水滑石具有一定的催化活性。研究还发现Mg Co Al-LDO催化活性强于Co Al-LDO,Ni Al-LDO催化活性强于Mg Ni Al-LDO。采用组内自制气膜辅助还原装置将贵金属Au负载在含有过渡金属元素的水滑石上,利用拉曼光谱、傅里叶红外吸收光谱、X射线光电子能谱等表征方法探讨贵金属Au与含有过渡金属元素水滑石基载体之间协同催化炭烟燃烧机理,为催化柴油炭烟燃烧研究提供一定的理论指导意义。(本文来源于《稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会摘要集》期刊2019-11-15)
汪伟,谢妍,张少华,刘星,张历云[4](2019)在《锌铜复合氧化物负载的金纳米粒子在无碱条件下催化多种醇高效选择性氧化(英文)》一文中研究指出醇选择性氧化为醛和酮是化学工业上的重要反应.醛和酮是广泛应用于合成医药、农药和香料等精细化学品的重要化学中间体.过去常用化学计量的氧化剂来实现醇的选择性氧化,但会带来严重的环境污染.目前,很多研究工作致力于发展环境友好的催化体系,利用分子氧来实现醇的高效选择性氧化.在过去的30年里,金催化剂在多种气相和液相反应中的催化性能和反应机理已被深入研究.近年来,金催化剂在醇选择性氧化反应中表现出高的催化活性和特殊的选择性.设计和制备合适的载体对金催化剂取得优异的醇氧化催化活性有至关重要的作用.先前的研究工作报道氧化锌是一种碱性材料,其表面没有酸性位.Au/Zn O催化剂在苯甲醇氧化反应中表现出高的苯甲醛选择性和低的苯甲醇转化率.在本研究工作中,我们向Zn O载体中掺杂Cu元素,制备出一系列Zn O-Cu O复合氧化物,并进一步负载金用于催化苯甲醇氧化反应.研究结果表明,在无碱的反应条件下,Au/Zn O-Cu O催化剂比Au/Zn O和Au/Cu O催化剂具有更高的苯甲醇氧化催化活性,其中Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化剂表现出最优的催化活性.我们还研究了反应温度和氧气压力对Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化苯甲醇选择性氧化活性的影响,探索了Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化剂对多种醇氧化反应的普遍适用性,考察了Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化剂对醇氧化反应的催化循环性能.我们发现Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化剂在无碱温和的反应条件下可以将1-苯基乙醇、对甲基苯甲醇、对异丙基苯甲醇、二苯甲醇、环丙基苯甲醇和肉桂醇高效选择性氧化为对应的羰基化合物,但对正辛醇氧化反应表现出相对较低的催化活性.此外,Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化剂在苯甲醇氧化反应的催化循环中容易失活,而在1-苯基乙醇氧化反应的催化循环中则表现出较好的稳定性.利用X射线衍射、氮气吸脱附、氢气程序升温还原、透射电子显微镜、二氧化碳程序升温脱附和氧气程序升温脱附等方法对金催化剂的物化性质进行了表征,并提出了金催化苯甲醇选择性氧化可能的反应机理.我们认为Au/Zn_(0.7)Cu_(0.3)O催化剂优异的催化活性与其小的金粒径、好的低温还原性能、高的表面氧物种含量、表面酸碱性及金粒子与载体的协同效应等密切相关.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年12期)
徐航,王昕璐[5](2019)在《铁铜复合氧化物纳米管的制备及电化学性能研究》一文中研究指出采用同轴静电纺丝法和煅烧法,分别制备出Fe_2O_3、CuO、和复合氧化物CuFe_2O_4一维纳米管。通过XRD、SEM、EDS等手段对它们进行了结构表征,以及利用充放电曲线、循环伏安曲线、交流阻抗谱图、循环性能曲线等谱图对电化学性能进行了充分的研究。结果表明,这种方法制备的铁铜氧化物纳米管具有结晶性好、形貌均匀、纯度很高、结构稳定等优点。相比于Fe_2O_3、CuO纳米管,复合氧化物CuFe_2O_4纳米管具有更大的比容量、更稳定的储锂性能和循环性能,也具有更低的电荷传质电阻和更好的循环稳定性能。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)
刘叶[6](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)
张伟[7](2019)在《氧化物/钛酸盐纳米管复合材料的构建及光催化性能的研究》一文中研究指出乙硫醇(EM)是一种典型的恶臭有机硫气体,对人类和生态环境都有危害。不仅如此,乙硫醇对催化剂也有毒害作用。因此,在使用或燃料化学品之前,必须将其去除。本文选用钛酸正丁酯和氢氧化钠为原料,采用一步水热合成的方法合成钛酸纳米管材料,以制备的钛酸纳米管为主体的钛基催化材料,选择合适的客体材料构建二元钛酸纳米复合材料,从而有效提高复合材料的光谱响应能力,实现光生电子和空穴的有效分离,从而实现对太阳光的有效利用。本研究采用溶剂热法制备Na_2Ti_3O_7纳米材料,通过质子交换的方式制备H_2Ti_3O_7纳米管(H_2Ti_3O_7-NT),选择ZnO和NiO金属氧化物为客体材料,构建ZnO/H_2Ti_3O_7-NT和NiO/H_2Ti_3O_7-NT二元纳米复合催化剂材料。通过X射线粉末衍射(XRD)和紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)对样品的物相结构和光谱响应能力进行表征,通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌结构进行分析。通过激光共聚焦拉曼光谱(LRS)以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对样品的骨架结构进行分析。以EM为目标气体,通过对催化剂样品表面的滞留物进行分析,对材料的光催化脱硫效果进行评价。结果表明,研究ZnO/H_2Ti_3O_7-NT和NiO/H_2Ti_3O_7-NT复合材料依然保留原始纳米管的管状结构,氧化物纳米粒子分布在纳米管的表面或者纳米管的内部。NiO/H_2Ti_3O_7-NT与主客体前驱物相比光谱响应曲线明显的向可见光范围移动,有效的延伸了光谱响应范围,提高了对太阳光中可见光的利用。由于主客体之间的协同作用,NiO/H_2Ti_3O_7-NT对EM有一定的光催化氧化降解效果。ZnO/H_2Ti_3O_7-NT复合物与前驱物H_2Ti_3O_7-NT相比有效的延伸了对光的吸收范围,提高了对太阳光的利用。但是与NiO/H_2Ti_3O_7-NT相比,其对可见光的响应明显减弱。通过复合改性后得到的二元纳米复合材料,依旧保留着原有的管状结构,客体材料的引入没有改变主体材料的原有结构,复合后的金属粒子主要分布在主体材料的表面,主客体材料之间存在明显的相互作用。在光催化降解EM的过程中展现了良好的催化效果。该工作为设计和构建二元异质结材料的理论探索和实际应用提供了简单的可行的思路。图20表8参79(本文来源于《安徽理工大学》期刊2019-06-05)
徐志武[8](2019)在《金属离子掺杂及金属氧化物复合纳米TiO_2的气敏传感器研究》一文中研究指出制浆造纸工业是重污染型工业,长期向环境中排放出大量的废气。本文主要是针对制浆造纸工业环境中产生的NH_3和H_2S为目标气体,以低温液相法合成的锐钛矿纳米TiO_2胶体为基础,为了解决纯的纳米TiO_2气敏传感器工作温度较高、灵敏度较低等缺点,分别通过金属离子掺杂及金属氧化物复合的方式对其进行改性,并研究相关的气敏机理。主要研究内容及结果如下:(1)通过超声掺杂的方式,向纳米TiO_2胶体中掺杂不同浓度的金属离子Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)来改善纳米TiO_2对NH_3的气敏性。研究结果表明,掺杂摩尔比浓度为20%的Co~(2+)的TiO_2气敏传感器对NH_3的灵敏度最高达到12.171,实现了室温下对NH_3的检测,其对1-50 ppm NH_3的灵敏度达到了3.259-12.171,同时气敏传感器的响应/恢复时间分别不超过19 s和38 s,能够实现室温下对NH_3的快速检测。此外,气敏传感器对NH_3具有优异的选择性、重复性和稳定性。(2)基于α-Fe_2O_3/TiO_2纳米复合材料,采用液相反应工艺制备出了高性能的H_2S气敏传感器。研究结果表明,在工作温度120℃,α-Fe_2O_3的最佳掺杂量50 mol%时,制备的α-Fe_2O_3/TiO_2纳米复合气敏传感器对50 ppm H_2S的灵敏度是纯纳米TiO_2的7倍,对1-50 ppm H_2S的灵敏度达到了3.4-15.6。气敏传感器对50 ppm H_2S的响应/恢复时间分别低至25 s和48 s,同时还具有优异的选择性、重复性和稳定性。相比于大多数文献报道的H_2S气敏传感器的工作温度300℃,其工作温度下降了60%,仅为120℃,延长了气敏传感器的使用寿命,减少了能耗。(3)基于前面金属氧化物复合能提高纳米TiO_2气敏传感器的气敏性能,制备出了金属氧化物复合纳米TiO_2的NH_3传感器。首先通过水热合成纳米CuO、纳米NiO、纳米Co_3O_4,然后和纳米TiO_2分别进行复合。研究结果表明,复合摩尔比浓度为50%的纳米NiO/TiO_2气敏传感器气敏性能最好,实现了室温下对NH_3的检测,对1-50 ppm NH_3的灵敏度达到了1.438-10.168。气敏传感器的响应/恢复时间均不超过60 s,能够实现室温下对NH_3的快速检测,同时对NH_3具有良好的选择性、重复性和稳定性。(4)最后研究了金属离子掺杂以及金属氧化物复合对传感器气敏性能影响的机理。金属离子掺杂对传感器气敏性能影响的机理主要通过金属离子的晶格替换改变TiO_2的禁带宽度。而金属氧化物复合对传感器气敏性能影响的机理主要归因于两种金属氧化物异质结的影响,包括势垒调节和费米能级介导的电荷转移效应,电子的传导通道宽度的变化以及协同效应等。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-06-05)
李菁菁[9](2019)在《金属氧化物/聚(5-醛基吲哚)纳米复合材料的制备及其电致变色-超级电容性能研究》一文中研究指出基于导电聚合物和金属氧化物的纳米复合材料可结合导电聚合物优异的电致变色性能与金属氧化物良好的超级电容性能,进而研制出具有颜色变化多、着色效率高、响应时间短、储能能力强、使用寿命长的电致变色-超级电容器双功能器件。该双功能器件的研制是实现超级电容器智能化应用的有效策略。本论文利用聚(5-醛基吲哚)(P5FIn)与不同纳米形貌的金属氧化物复合,分别制备了氧化镍/聚(5-醛基吲哚)(NiO/P5FIn)、二氧化锰/聚(5-醛基吲哚)(MnO_2/P5FIn)以及氧化钨/聚(5-醛基吲哚)(WO_3/P5FIn)叁种纳米复合材料,基于上述叁种金属氧化物/聚(5-醛基吲哚)纳米复合材料构建了叁种高性能电致变色-超级电容器,并对复合材料薄膜及其构建的器件进行了电化学性能、电致变色性能以及电容性能测试。1.通过水热法在FTO透明导电玻璃上制备了纳米片形貌的NiO,在此基础上用循环伏安法电化学聚合了P5FIn,制备了NiO/P5FIn纳米结构的复合薄膜。电化学性能测试研究发现该复合物薄膜具备了两个组分的协同效应,拥有更好的氧化还原活性和导电性。在495 nm处,NiO/P5FIn复合物薄膜的光对比度为13.45%,响应时间为3.70 s,能够在土黄色-棕绿色之间实现可逆转变。当电流密度为0.2 mA cm~(-2)时,NiO/P5FIn复合物薄膜的面积比电容为35.37 mF cm~(-2),电容性能优异。基于NiO/P5FIn纳米复合材料研制了氧化镍/聚(5-醛基吲哚)//聚(3,4-二氧乙撑噻吩)(NiO/P5FIn//PEDOT)不对称电致变色-超级电容器。该器件可以实现从草绿色到深绿色的可逆变化,当充放电电流密度为0.02 mA cm~(-2)时,NiO/P5FIn//PEDOT器件的面积比电容为2.37 mF cm~(-2)。经过1000圈循环伏安测试后,NiO/P5FIn//PEDOT器件仍保持97%的电容量,表明其具有良好的循环稳定性。2.在FTO透明导电玻璃上用水热法制备了纳米棒形貌的MnO_2,在此基底上用循环伏安法聚合P5FIn,制备了MnO_2/P5FIn纳米复合材料。MnO_2/P5FIn复合物具有良好的氧化还原活性,且其循环稳定性相比于MnO_2和P5FIn也有了明显增强。在电致变色性能方面,MnO_2/P5FIn复合物薄膜能够在黄色-绿色之间可逆转变,研究结果表明在493 nm处,MnO_2/P5FIn复合物薄膜响应时间为4.65 s。通过充放电测试对MnO_2/P5FIn复合物薄膜的电容性能进行了表征,研究结果表明当充放电电流密度为0.1 mA cm~(-2)时,MnO_2/P5FIn复合物薄膜的面积比电容为22.65 mF cm~(-2)。基于MnO_2/P5FIn纳米复合材料研制了MnO_2/P5FIn//PEDOT电致变色-超级电容器。该器件可在浅褐色和深绿色之间可逆变化。同时,对该器件进行了恒电流充放电测试,当充放电电流密度为1.0 mA cm~(-2)时,器件的面积比电容为10.83 mF cm~(-2)。经过1000圈的充放电循环后,器件仍能保持初始电容值的97%,说明该器件具有良好的储能能力和良好的电致变色性能。3.通过水热法在FTO透明导电玻璃上制备了纳米片形貌的WO_3,在此基础上用循环伏安法聚合P5FIn,制备了WO_3/P5FIn纳米复合薄膜。WO_3/P5FIn复合薄膜的等效电阻值为8Ω,表明其具有优异的氧化还原活性。WO_3/P5FIn电致变色性能突出,复合薄膜能够在深绿色-黄色-浅绿色之间实现可逆转变。在745 nm处的光学对比度为45%,从氧化态到还原态的响应时间为4.75 s,从还原态到氧化态的响应时间为4.75 s。当充放电电流密度为0.1 mA cm~(-2)时,WO_3/P5FIn复合薄膜的面积比电容为34.13 mF cm~(-2)。基于WO_3/P5FIn纳米复合材料制备了对称型电致变色-超级电容器,该器件可以在浅绿色和深绿色之间可逆变化。当充放电电流密度为0.025 mA cm~(-2)时,WO_3/P5FIn//WO_3/P5FIn器件的面积比电容为1.97 mF cm~(-2)。经过1000圈的电化学循环后,WO_3/P5FIn//WO_3/P5FIn器件仍然具有良好的电化学稳定性,比电容值维持了初始电容值的96.7%。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-06-04)
马亚丽[10](2019)在《介孔金属氧化物及其复合纳米材料的设计合成与性能研究》一文中研究指出上世纪九十年代,随着介孔氧化硅的发现,介孔材料逐渐走进人们的视野。并因其较大的孔径、规则的介孔孔道、较高的比表面积等优势,介孔材料引起了研究者们的广泛关注。目前,科学工作者们已经开发了诸多方法来制备具有介观结构的氧化硅纳米材料。然而,介观结构非硅基纳米材料的设计合成依然面临着巨大的挑战。这主要是因为,与易于调控的氧化硅基前驱物(比如水中的正硅酸四乙酯TEOS)相比,非硅基前驱物(尤其是金属醇盐)的水解、缩合过程是极难控制的。因此,设计合成在能源转换与储存、光电响应、催化、吸附与分离等领域具有巨大应用价值的介孔金属氧化物及其复合纳米材料更具备挑战性。本论文主要是围绕介孔金属氧化物及其复合纳米材料的制备展开,提出了叁种简单、温和、可控的合成策略:一是通过“螯合”诱导协同自组装策略,设计合成了一系列具有稳定介孔结构的金属氢氧化物MMHO和氧化物MMO纳米球:二是通过温和的“一锅”水热法,制备了多级结构的介孔氧化物微球;叁是通过简单的原位“自牺牲”模板法,制备了富含缺陷的介孔金属氧化物与金属有机框架的复合材料。本论文主要取得了以下研究成果:1.提出了一种“螯合”诱导协同自组装策略,利用阳离子型表面活性剂十六烷基叁甲基溴化铵(CTAB)作为介孔模板剂、与金属离子之间具有螯合作用的柠檬酸/抗坏血酸配体作为共模板剂,成功地制备了具有可调粒径、较高BET比表面积以及不同孔径尺寸的一系列介孔金属氢氧化物(MMHO包括Cu(OH)2、Zn(OH)2、Fe(OH)3、Ni(OH)2)纳米球和氧化物(MMO 包括 CuO、ZnO、Fe2O3、NiO)纳米球及其复合材料。通过改变乙醇的体积分数,可以调变介孔金属氢氧化物纳米球的粒径。不同温度下得到的介孔ZnO纳米球,具有良好的光电流响应性能;热处理后的Cu(OH)2纳米球,在电解水析氧反应的电催化应用中,也表现出了低成本、高活性的优势。这种“螯合”诱导协同自组装合成策略,不仅可以代替介孔金属氢氧化物和氧化物纳米材料的传统制备方法,在某些情况下甚至是唯一可行的合成路线。2.利用简单的“一锅”水热法,成功制备了多级结构的介孔Ni(OH)2和NiO微球。制备的NiO微球不仅具有大量的介孔孔道、高的比表面积,同时还具有二维纳米片次级结构组成的外壳,这些结构特征有益于质量/电荷传输,并增加了电解质的接触面积。通过改变合成体系中碱(六次甲基四胺HMTA)与金属离子的摩尔比HMTA/Ni2+,可以进一步调控纳米片状外壳的厚度(0至35nm)。与先前报道的镍基材料相比,我们合成的NiO-300/r=2微球对电解水析氧反应(OER)表现出了良好的电催化活性(360 mV的过电势就可以达到10 mA Cm-2的电流密度)。此外,通过向合成体系中引入钻元素,我们成功制备了钴镍复合氧化物微球。由于钴镍离子的协同效应,复合材料的电催化活性得到了显着的提高(340mV的过电势就可以达到10mA cm-2的电流密度)。通过简单的“一锅”水热合成方法,制备得到的多级介孔氧化镍微球及其优异的OER电催化活性为镍基材料在电解水方面的应用,提供了更多的可能性。3.通过简单的原位“自牺牲”模板方法,成功将介孔结构的金属氧化物纳米粒子与微孔结构的金属有机骨架材料(MOFs)相结合,设计并合成了富含大量缺陷活性位点的核-壳结构ZnO@ZIF-8复合纳米材料。通过改变体系中水的体积分数,我们可以进一步调变ZIF-8外壳的骨架缺陷含量、结晶度以及厚度。这种原位“自牺牲”模板方法会诱发体系中锌离子的不足,使ZIF-8骨架中出现大量有序排列的裸露氮原子,骨架结构产生扭曲,进而形成了复合材料的缺陷活性位点。与单独的ZnO纳米粒子相比,富含缺陷活性位点的ZnO@ZIF-8复合纳米材料表现出了更加优异的光电流响应(增幅高达348%)。复合材料表现出的光电化学优势,主要是由于以下两个方面引起的:(1)一方面ZIF-8外壳内大量微孔会富集氢离子,增加电解质的接触面积。(2)另一方面其骨架内未配位的氮原子与水分子之间会有氢键相互作用形成质子传输通道,有利于氢离子与氧化锌产生的导带电子之间发生反应,促进光生电子传输的同时,有效地抑制了光生电子与空穴之间的复合反应,从而提升了材料的光电流响应性能。利用原位“自牺牲”模板法制备的这类富含缺陷的复合纳米材料及其优良的光电响应,不仅可以激发研究者们合成更多新颖的氧化锌电极材料,对MOFs缺陷化学的理解也具有重要的指导意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)
纳米复合氧化物论文开题报告
(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:
利用钙钛矿型复合氧化物(PTO)可以将多种金属离子限域并均匀混合于钙钛矿晶格中的特点,提出了一种构筑氧化物修饰的纳米双金属催化剂团簇的新构想。以担载于大比表面积SiO_2上的钙钛矿型复合氧化物La_(1-y)Ce_yCo_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2作为前驱体,将La、Ce、Co和Pt多种金属离子均匀混合并限域于PTO晶粒中,还原后得到Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂;通过氮气吸附-脱附、XRD、H2-TPR和TEM等手段对Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂进行了表征,考察了其对CO氧化的催化性能,研究了构效关系。结果发现,La-Ce-O-Pt-Co构成了纳米团簇,担载于SiO_2表面,形成了Pt-Co纳米双金属颗粒; Co修饰Pt提高了其催化活性,而添加Ce进一步改善了其催化性能。当Ce含量(y)为0.2时,催化剂La_(0.8)Ce_(0.2)Co_(0.87)Pt_(0.13)O_3/SiO_2的活性最佳,在120℃下即可实现CO完全转化,且在含体积分数15%H_2O及12.5%CO_2的气氛中仍具有较好的催化性能。稳定性测试表明,所制得的Pt-Co/La-Ce-O/SiO_2催化剂具有良好的稳定性和抗烧结性能。
(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。
纳米复合氧化物论文参考文献
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[2].张智敏,张成相,安康,刘强,张斯然.以钙钛矿型复合氧化物为前驱体构筑La-Ce氧化物修饰的Pt-Co纳米双金属催化剂及其对CO氧化的性能[J].燃料化学学报.2019
[3].张毅琳,熊靖,韦岳长,刘坚,赵震.含有Co、Ni、Fe类水滑石复合金属氧化物载体担载Au纳米颗粒催化剂的制备及其催化炭烟燃烧性能研究[C].稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会摘要集.2019
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[7].张伟.氧化物/钛酸盐纳米管复合材料的构建及光催化性能的研究[D].安徽理工大学.2019
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[10].马亚丽.介孔金属氧化物及其复合纳米材料的设计合成与性能研究[D].吉林大学.2019