本文關鍵詞：多孔氧化鎳納米結構的控制合成及性能研究

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【摘要】：NiO作為重要的寬帶隙p型半導體(E_g=3.6~4.0 eV),由于具有良好的化學和熱穩(wěn)定性、環(huán)境友好,成為關注的焦點,被用于催化劑、鋰離子電池、超級電容器、氣敏傳感器、吸附劑。本論文采用綠色的微波法和水熱法,在水體系中不加入表面活性劑,制備了不同形貌的NiO;同時采用微波法合成了葉片狀CuO-NiO復合材料,其性能明顯提高。通過XRD、FESEM、TEM等對產(chǎn)物就行分析研究,并分別對其吸附和電化學性能進行研究,內(nèi)容如下:1、采用綠色微波輔助化學合成法及后續(xù)的煅燒處理,成功得到了分散性好的分級結構的NiO,合成的產(chǎn)物通過XRD,FESEM,TEM和N_2吸脫附等溫線進行表征。三維(3D)花狀微球是立方相的NiO納米片組裝而成,微球直徑在400-600nm左右,片狀的厚度約為10nm。超薄的納米片上有不同孔徑晶間孔隙,分布在2.3-30.4nm的范圍內(nèi)。簡單的解釋了NiO結構形成過程。吸附水中剛果紅染料,展示了快速、大吸附量的性能及穩(wěn)定的循環(huán)能力,在水處理上有潛在的價值。2、在花狀NiO的基礎上通過改變尿素用量,采用微波輔助法探究了對NiO形貌的影響。在20mmol尿素條件下,制備了均一、蓬松球狀NiO。制得的產(chǎn)物通過XRD、FESEM對其進行表征。在NiO FESEM圖片中可觀察到球是由小的顆粒構成,球的直徑約為800nm。研究了該產(chǎn)物對有機染料CR的吸附性能,對CR的最大吸附量為142.25mg·g~(-1),遜于花狀分級結構的NiO。這可能是構成球的顆粒較大,使得比表面積小及使用的尿素的量較大,在產(chǎn)物的表面可能附著有帶負電的基團,減弱了靜電作用,使得吸附量下降。3、在不添加有機模板劑的條件下,采用簡單、溫和的水熱法制備了超大且薄的2D荷葉狀NiO。晶體結構、組成以及形貌通過XRD、FESEM和TEM進行表征觀察。片的尺寸為1.8-2.5μm,厚度在10-20nm,通過FESEM和TEM能明顯地觀察到孔結構。荷葉狀的NiO展示了對CR較好吸附的能力,最大吸附量為205.76mg·g~(-1),吸附速率雖不及花狀NiO,但仍然有較快的速度。而且吸附后較容易回收和去除吸附的CR,在三次循環(huán)使用后仍能保持較高的去除率。說明能夠作為一種高效可循環(huán)的去除水中有機染料的吸附劑。4、采用微波法合成了葉片狀CuO、顆粒NiO以及較少報道的以CuO為基的葉片狀CuO-NiO復合材料。合成的產(chǎn)物通過XRD、FESEM對其進行表征。從FESEM圖中清晰地觀察到NiO顆粒均勻的分散在CuO葉片表面。采用循環(huán)伏安和恒電流充放電等測試方法對制備的電極材料的電化學性能進行了研究,在不同的掃速和電流密度下,測得三種物質的循環(huán)伏安曲線和恒電流充放電曲線。結果均表明,復合物在各成分的協(xié)同作用下,表現(xiàn)出優(yōu)于單一物質的性能。是作為超級電容器電極材料的優(yōu)選材料。
【關鍵詞】：NiO CuO-NiO 多孔材料 吸附性能 電化學性能 剛果紅
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ138.13
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-33
• 1.1 前言12-14
• 1.2 納米材料14-20
• 1.2.1 納米材料及分類14-15
• 1.2.2 納米材料的特性15-18
• 1.2.3 納米材料的應用18-20
• 1.2.4 納米材料的發(fā)展狀況20
• 1.3 NiO結構與研究現(xiàn)狀20-27
• 1.3.1 NiO結構與性質20-21
• 1.3.2 NiO的制備方法及應用21-27
• 1.4 CuO研究現(xiàn)狀27-31
• 1.4.1 CuO結構與性質27-28
• 1.4.2 CuO制備方法及應用28-30
• 1.4.3 CuO復合材料30-31
• 1.5 本論文選題意義及研究內(nèi)容31-33
• 1.5.1 本論文選題意義31-32
• 1.5.2 研究內(nèi)容32-33
• 第二章 花狀和球狀NiO的制備及吸附性能研究33-45
• 2.1 前言33-34
• 2.2 實驗部分34-36
• 2.2.1 實驗器材34
• 2.2.2 實驗藥品34-35
• 2.2.3 樣品制備35
• 2.2.4 樣品表征35
• 2.2.5 吸附性能實驗35-36
• 2.3 結果與討論36-44
• 2.3.1 花狀NiO分析36-42
• 2.3.2 球狀NiO分析42-44
• 2.4 本章小結44-45
• 第三章 荷葉狀NiO的制備及吸附性能研究45-51
• 3.1 前言45
• 3.2 實驗部分45-47
• 3.2.1 實驗器材45-46
• 3.2.2 實驗藥品46
• 3.2.3 樣品制備46
• 3.2.4 樣品表征46-47
• 3.2.5 吸附實驗47
• 3.3 結果與討論47-50
• 3.3.1 物相、結構分析47
• 3.3.2 形貌分析47-48
• 3.3.3 吸附性能研究48-50
• 3.4 本章小結50-51
• 第四章 葉片狀CuO-NiO的制備及電化學性能研究51-59
• 4.1 前言51-52
• 4.2 實驗部分52-54
• 4.2.1 實驗器材52
• 4.2.2 實驗藥品52-53
• 4.2.3 樣品制備53
• 4.2.4 樣品表征53
• 4.2.5 電極制備53-54
• 4.3 結果與討論54-58
• 4.3.1 物相、結構分析54-55
• 4.3.2 形貌分析55
• 4.3.3 電化學性能研究55-58
• 4.4 本章小結58-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-67
• 致謝67-68
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果68

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1 馬艾麗;許并社;;CVD法制備不同碳材料產(chǎn)物的FESEM研究[J];廣東化工;2008年05期

2 陳召勇;朱偉;朱華麗;張建利;李奇峰;;Electrochemical performances of LiFePO_4/C composites prepared by molten salt method[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2010年05期

3 ;Deposition of antimony telluride thin film by ECALE[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2006年06期

4 ;Crystal structure and some dynamic performances of Ti_(0.25)V_(0.34)Dy_(0.01)Cr_(0.1)Ni_(0.3) hydrogen storage electrode[J];Chinese Chemical Letters;2011年01期

5 奚璐,肖德寶,楊文勝,姚建年,張寶文;Morphology Control over the Organic Nanoparticles of 1,3-Diphenyl-5-(9-anthryl)-2-pyrazoline[J];Chinese Journal of Chemistry;2003年12期

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1 陳光耀;多孔氧化鎳納米結構的控制合成及性能研究[D];安徽建筑大學;2016年

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本文編號：900453