本文選題：α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2　切入點(diǎn)：Co_3O_4/NiO　出處：《安徽大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：鈷-鎳基納米材料因?yàn)榫哂刑厥獾木w結(jié)構(gòu)與性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器、電池、傳感、光學(xué)、催化及磁性等領(lǐng)域,從而受到了各領(lǐng)域研究者們的追捧。本文以室溫下化學(xué)沉淀法為基礎(chǔ),首先以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為穩(wěn)定劑和表面活性劑,制備得到了一種雙金屬氫氧化物納米復(fù)合物材料,該材料成分為α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2,擁有類石墨烯狀的薄膜結(jié)構(gòu),研究了它們的催化、吸附性質(zhì)。接著,利用此樣品在氮?dú)夥諊?50℃下煅燒得到了薄膜狀鈷-鎳雙金屬氧化物Co_3O_4/NiO,并在三電極體系中對(duì)其和α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2進(jìn)行了電化學(xué)性質(zhì)研究與對(duì)比。另外,將化學(xué)沉淀法和煅燒法結(jié)合起來(lái)合成了另外一種多孔狀Co_3O_4/NiO復(fù)合材料及它們的單一組分材料,研究和比較了它們作為超級(jí)電容器電極材料的電容性質(zhì)。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)部分：1、類石墨烯狀α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2復(fù)合物的合成及其催化、吸附性質(zhì)研究選用Co(NO_3)_2·6H_2O和NiCl_2·6H_2O分別作為鉆源和鎳源,反應(yīng)體系中穩(wěn)定劑和表面活性劑為PVP,在室溫下通過(guò)硼氫化鈉在水溶液中分解提供堿性條件,通過(guò)化學(xué)沉淀法合成了具有類石墨烯狀薄膜結(jié)構(gòu)的鉆-鎳雙金屬氫氧化物納米復(fù)合物α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2。采用X-射線晶體衍謝(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、熱重分析(TGA)、綜合物性測(cè)量系統(tǒng)(PPMS)等測(cè)試手段對(duì)樣品的組成、形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。考察了反應(yīng)體系溫度、PVP的用量、穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)物組成和形貌的影響。BET比表面測(cè)試表明這種結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合產(chǎn)物的比表面積高達(dá)260.1 m2/g。將典型條件下合成的α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2作為催化劑用于對(duì)硝基苯酚的加氫還原實(shí)驗(yàn),另外作為吸附劑用于有機(jī)染料甲基藍(lán)的吸附實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明,與兩種單一組分相比,這種鈷-鎳雙金屬氫氧化物納米復(fù)合物具有更優(yōu)異的催化性能和對(duì)有機(jī)染料的突出的吸附效果。2、薄膜狀Co_3O_4/NiO納米復(fù)合物的電化學(xué)性質(zhì)研究在前部分實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)TG曲線,將α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2在氮?dú)?350℃條件下進(jìn)行煅燒,獲得另一種氧化產(chǎn)物。通過(guò)XRD、SEM、TEM等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物的組成、形貌進(jìn)行表征。表征結(jié)果顯示,通過(guò)煅燒,α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2轉(zhuǎn)變成鈷-鎳雙金屬氧化物Co_3O_4/NiO,該復(fù)合物同樣具有褶皺狀的薄膜結(jié)構(gòu)。以6M KOH為電解質(zhì),在三電極體系中采用循環(huán)伏安、恒流充放電等測(cè)試方法對(duì)其和α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在高電流密度下充放電時(shí),Co_3O_4/NiO的比電容值要高于雙金屬氫氧化物納米復(fù)合物α-Co(OH)_2/α-Ni(OH)_2,并且當(dāng)電流密度從小到大時(shí),其電容值大小變化緩慢,說(shuō)明通過(guò)煅燒可以提高產(chǎn)物在電化學(xué)測(cè)試中的穩(wěn)定性,同時(shí)提高其比電容值。3、多孔狀Co_3O_4/NiO納米復(fù)合物的合成及其電化學(xué)性質(zhì)研究與上一章不同,本章通過(guò)兩步法合成了另一種多孔狀鈷-鎳雙金屬氧化物Co_3O_4/NiO。選用CoCl_2·6H_2O和NiCl_2·6H_2O為鈷源和鎳源,以草酸鉀(K_2C_2O_4·H_2O)為沉淀劑,PVP作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和表面活性劑,在室溫下通過(guò)化學(xué)沉淀法生成前驅(qū)體CoC_2O_4/NiC_2O_4。根據(jù)前驅(qū)體在氧氣中的TG-DTG曲線,選擇合適的煅燒溫度,將前驅(qū)體放置在馬弗爐中,在空氣氛圍500℃下煅燒成復(fù)合材料Co_3O_4/NiO。采用XRD、SEM、TEM、XPS、PPMS等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物的組成、形貌、性質(zhì)進(jìn)行表征�？疾炝饲膀�(qū)體的合成溫度、表面活性劑的種類和質(zhì)量對(duì)產(chǎn)物組成和形貌的影響。將最佳條件下合成的產(chǎn)物作為電極材料制作成工作電極,以6MKOH為電解質(zhì),在三電極體系中測(cè)試其電化學(xué)性質(zhì)。經(jīng)過(guò)循環(huán)伏安、恒流充放電和電化學(xué)阻抗測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),復(fù)合后產(chǎn)物Co_3O_4/NiO的電化學(xué)活性明顯優(yōu)于單一組分CO_3O_4和NiO。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33

【參考文獻(xiàn)】

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