国家重点基础研究发展计划(2010CB635116) 作品数:13 被引量:42 H指数:5 相关作者: 张瑞丰 张育淇 梁云霄 陈卫祥 张钰 更多>> 相关机构: 宁波大学 浙江大学 浙江树人大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 浙江省自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 化学工程 电气工程 一般工业技术 理学 更多>>
大尺寸大孔径C/SiO_2复合导电材料的制备 被引量:6 2011年 以大尺寸大孔径SiO2为模板,通过丙烯腈溶液浸渍、原位聚合、溶剂蒸发制备出聚丙烯腈(PAN)/SiO2复合物,再经800℃真空炭化处理得到大尺寸大孔径的C/SiO2复合材料。用SEM、FTIR、XPS和粉末XRD对样品结构进行表征。结果表明:SiO2模板特有的毛细管效应使复合物中PAN以薄膜形式包覆在SiO2材料的三维薄层上,且PAN膜的厚度可以通过调整聚合溶液中丙烯腈浓度及聚合物填充次数进行控制,炭膜的厚度与C/SiO2复合材料的表观电导率呈现一定的依赖关系。当聚合溶液中丙烯腈质量分数为33%时,经过两次原位聚合,所得到的C/SiO2复合材料的体积电阻为16Ω.cm,炭膜的平均厚度为16 nm,比表面积约为93 m2.g-1。 龙能兵 王秋景 张瑞丰关键词:模板法 导电材料 氨基功能化大尺寸SiO_2大孔材料的制备及其吸附性能 被引量:5 2013年 以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位水解和高温烧结制备出大尺寸SiO2大孔材料。在溶剂热条件下,用3-氨丙基三乙氧基硅烷对SiO2大孔材料进行表面修饰,得到氨基功能化SiO2大孔材料(H2N-SiO2)。用SEM和FT-IR对制备的大孔材料进行了表征。以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究了H2N-SiO2的吸附性能。结果表明,室温下,在pH值为6.5时能有效吸附Cu2+和Pb2+;吸附为放热自发过程;吸附过程符合准二级动力学方程;吸附等温线用Freundlich方程拟合的结果优于Langmuir方程,H2N-SiO2对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附量分别为76.0和143mg/g;H2N-SiO2对50mg/L水溶液中Pb2+的去除率可达99.4%,重复使用3次后对Pb2+的去除率保持在87.8%。 张群 张育淇 梁云霄 张瑞丰关键词:氨基功能化 CU2+ PB2+ 锂离子电池正极材料Fe^(3+)掺杂Li_(1+x)V_3O_8的制备与电化学性能 2012年 采用柠檬酸辅助的溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂Li1.1Fe0.05V2.95O8及对比样品LiV3O8正极材料.使用TG-DTA、XRD、FT-IR等手段表征了正极材料的物理化学特性,并采用EIS、恒电流充放电等手段研究了其电化学性能.结果表明:Fe3+掺杂LiV3O8与对比LiV3O8相比,能在更低的温度下晶化,能在相同温度、相同时间煅烧下保持更小的晶粒度.Li1.1Fe0.05V2.95O8与对比LiV3O8相比,特别是大电流下的放电容量有较大的提高,在75mA.g-1,197 mA.g-1,373 mA.g-1及重新回到75mA.g-1电流下的初始放电容量分别是307mAh.g-1,237 mAh.g-1,162 mAh.g-1和302mAh.g-1.在回复到75 mA.g-1电流后放电容量能非常稳定保持在278.6mAh.g-1左右,并同时给出了初步的理论解释. 史卫良 水淼 舒杰 高珊 冯琳 陈亮亮关键词:LI1+XV3O8 溶胶-凝胶 电化学性能 大尺寸SiO_2大孔材料的表面改性及其吸附性能 2012年 以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位溶胶-凝胶过程和高温烧结法制备出大尺寸SiO2大孔材料,通过水热法用铝酸钠对材料进行表面改性,得到铝掺杂SiO2大孔材料(Al-SiO2),并用SEM、FTIR和XPS对大孔材料进行了表征.以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究改性大孔材料的吸附性能.结果表明:改性大孔材料对Cu2+和Pb2+均具有良好吸附能力;Al-SiO2对Cu2+和Pb2+的最大吸附量分别为71mg.g-1和138mg.g-1,0.100 g Al-SiO2对100mL 50mg.L-1水溶液中Pb2+的去除率达到95.3%,重复使用3次后的去除率保持在89.8%. 张群 梁云霄 张育淇关键词:表面改性 水热合成纳米片状SnS_2及其电化学贮放锂性能 被引量:3 2011年 用四氯化锡(SnCl4)和L-半胱氨酸(L-Cys)的水热反应合成纳米片状的SnS2,用X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对其微观结构和形貌进行表征.讨论了SnCl4与L-Cys物质的量比对产物及其形貌的影响.结果显示,当SnCl4与L-Cys的物质的量比为1∶2,得到的产物是SnS2和SnO2纳米粒子的混合物;当SnCl4与L-Cys的物质的量比为1∶4~1∶6,得到的产物是纳米片状的SnS2.电化学测试结果显示,纳米片状SnS2作为锂离子电池负极材料具有较高的可逆容量和良好的循环稳定性,其初始容量为480mAh/g,80次循环后其容量为407mAh/g. 马琳 李辉 常焜 李赫 陈卫祥关键词:L-半胱氨酸 水热反应 循环性能 Sn/C纳米复合材料的合成及其电化学嵌放锂性能 被引量:2 2011年 用SnCl4和葡萄糖的水热反应合成SnO2/碳质复合材料,然后在氮气气氛中热处理使SnO2被碳热还原为Sn纳米粒子,制备得到Sn/C纳米复合材料.用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和X-射线电子散射能谱(EDX)对样品进行表征.结果显示Sn纳米粒子具有球形的形貌,并均匀地分散在无定形的碳材料中.对于Sn质量分数58.5%和32.3%的Sn/C复合材料,Sn纳米粒子的平均粒径分别为51和20 nm.电化学测试结果显示,Sn/C复合材料具有高的电化学贮锂可逆容量和良好的循环稳定性.讨论了Sn/C纳米复合材料的形成机理及其循环稳定性能改善的原因. 李辉 李赫 常焜 陈卫祥关键词:锂离子电池 水热反应 循环性能 中空Pd/C催化剂的合成及其对甲酸氧化电催化性能 2011年 为了提高Pd/C催化剂对甲酸电化学氧化的电催化性能和降低催化剂的成本,以XC-72碳为载体,通过金属置换反应制备中空结构的Pd/C催化剂,并用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和X-射线电子散射能谱(EDX)对催化剂微观形貌和结构进行表征.结果显示中空Pd纳米粒子的平均直径为27.3 nm,电化学活性比表面积为116 m2/g,远远高于用硼氢化钾还原制备的实心Pd/C催化剂的.中空的Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性显著高于实心Pd/C催化剂,同时中空Pd/C催化剂的催化活性稳定性也优于实心Pd/C催化剂. 马琳 肖玉凤 赵杰 陈卫祥关键词:燃料电池 金属配合物在ATO/SiO<sub>2</sub>大孔电极上的电催化氧化 2012年 通过SnCl2和SbCl3前驱物的两步水解和高温烧结方法将原位生成的纳米Sb-SnO2(Antimony-doped tin oxide,ATO)均匀负载到SiO2大孔材料上,制备出具有三维复合结构的大孔电极。用SEM、HRTEM和XRD等对该新材料进行结构表征,并测定了材料的比表面积与导电性。用该电极作为阳极开展了铁、铜、镍三种可溶性金属配合物的电催化氧化研究,用XPS鉴定氧化后的固体产物分别是水合氧化铁、氧化镍和单质铜,溶液中金属离子浓度则用原子吸收方法测定,再通过COD测定来跟踪配体化合物的单独氧化过程,这些金属配合物的电氧化实验结果证明:其中的有机配体如CN–、SCN–和EDTA转变成低毒害物质而加以清除,90%以上的金属离子可转变成铁、镍的氧化物或金属铜加以回收。进一步的研究发现SCN–在大孔电极内部发生脱硫反应,所生成的硫在纳米ATO表面的极化作用诱导下发生歧化反应,生成S2- 和 SO42- 。 柴张琳 张钰 张瑞丰 肖通虎关键词:电催化氧化 金属配合物 基于Polymer-S-C/SiO_2多层结构大孔电极锂硫离子电池的制备与性能 被引量:5 2014年 以新型SiO2大孔材料为模板,采用原位聚合及真空热解的方法制备出大孔C/SiO2复合电极,并先后在孔道表面负载单质硫及聚合物膜后得到具有Polymer-S-C/SiO2多层结构的复合大孔电极。用SEM对电极结构进行表征,并测定了比表面积和负载物的平均厚度;用EIS和充放电测试对电极的电化学性能进行了研究。结果表明:聚合物膜厚度的增加可使电极的交流阻抗迅速增大,同时能明显改善锂硫离子电池的逆循环性,说明聚合物膜的存在能够有效抑制多硫化物中间产物的流失。改变单体的用量可以调控聚合物膜的厚度,当聚合物膜平均厚度为8.0nm时,锂离子电池的循环性能达到最佳,其首次放电比容量达792mA·h/g,经过50个循环后,可逆容量仍达到635mA·h/g。 陈宗宗 张瑞丰关键词:单质硫 新型大孔仿生光催化剂Fe(Ⅲ)-taPc/SiO_2的制备及其光催化降解性能 被引量:8 2013年 采用简单的一步溶液浸渍法在大孔SiO2材料上负载四羧基酞菁铁(Fe(Ⅲ)-taPc),制备出有较高催化活性并可重复使用的新型大孔仿生光催化剂Fe(Ⅲ)-taPc/SiO2,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、拉曼光谱(Raman)对该催化剂进行了表征,并以有机染料罗丹明B为目标降解物,考察了其可见光光催化性能及循环使用性。实验证明Fe(Ⅲ)-taPc分子与SiO2载体存在较为匹配的相互作用,因而负载后其分散性好、稳定性高,在可见光照射下该催化剂能快速催化降解罗丹明B,反应60min后的降解率最高达97.4%,经过6次循环使用后催化剂的活性没有明显变化。 张钰 张瑞丰关键词:酞菁铁 罗丹明B 可见光光催化