Coqn小团簇吸附活化原子氧的密度泛函研究

利用基于密度泛函理论（DFT）的Dmol3程序广义梯度近似PBE泛函,研究了Coqn（n=1~5;q=0, +, -）团簇和原子氧吸附在团簇上的几何结构、稳定性、电子性质和吸附反应行为。结果表明：Coqn团簇的几何结构保持不变,阳离子型团簇（Co+n）的平均结合能远大于中性型（Co0n）和阴离子型（Co-n）团簇的平均结合能,这是因为团簇失去一个电子后可以显著增强该团簇的稳定性;原子氧在Coqn团簇顶位、桥位、空位的吸附稳定性、Co—O键长、原子氧的电荷转移都呈现出规律性变化,说明原子氧被活化;Co-4 O B团簇的吸附能为-8.375 eV,轨道分析进一步表明其原子氧的2p轨道和钴的3d轨道杂化,相互作用为化学吸附。     

球形钛酸镍的制备及其电化学性能表征

钛酸镍(NiTiO3)是一种新型锂离子电池负极材料,采用溶胶.沉淀法可制备尺寸均匀、表面粗糙的球形NiTiO3颗粒.将制备的球形NiTiO3作为锂离子电池负极材料,具有良好的电化学性能,在0.1 C(50mA/g)时,其初始充电比容量约为375.6 mAh/g,库仑效率为52.1％;第二次充电比容量为331.3 mAh/g,库仑效率为90.9％;在1C时,其初始充电比容量为295.4mAh/g,经过前十次电池活化,循环20～100次的容量基本没有衰减,容量保持率高达99.7％.将球形NiTiO3与片状石墨复合,可提高首次库仑效率,改善循环性能,增加电子导电率,减小电池极化,有利于NiTiO3锂离子电池负极材料的工业应用.     

氮掺杂SrTiO3的制备及其可见光催化产氢活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了钛酸锶,进而用固相法制备了氮掺杂SrTiO3,并用光沉积和氢气还原法制备了Pt负载的氮掺杂SrTiO3光催化剂.用XRD、SEM、UV-Vis漫反射和荧光光谱对其进行了表征和分析,考察了光催化剂在可见光下的产氢活性.研究了不同氮源、掺杂量、烧结温度和Pt负载量对催化剂产氢活性的影响.结果表明,三种不同氮源剂其掺杂效果为六次亚甲基四胺(HMT)>EDTA>尿素,而EDTA掺氮效果稍低于HMT.当氮源剂为HMT,SrTiO3与HMT质量比为1:3,焙烧温度为450℃时,所制备的光催化剂具有最佳的光催化产氢活性.在负载金属铂后,产氢活性有较大幅度的提高,其中用氢气还原法制备所得的光催化剂较光沉积法制备的具有更高的光催化活性,在最佳负载量均为2wt%时,两种光催化剂6h内的产氢量分别为6.89mmol和2.24mmol,分别是未负载铂样品产氢量的12倍和4倍多.     

石墨烯基吸附剂的特性、吸附原理、改性复合及 研究方法

石墨烯具有独特的结构和优异性能,适合用作水处理吸附材料。介绍了与吸附相关的石墨烯的结构及特性,石墨烯基材料对不同污染物的吸附原理;基于石墨烯的性质和结构特点,对石墨烯基材料的改性、复合方法及其研究方法作了较详细论述。鉴于石墨烯基材料再生性能的重要性,对磁性石墨烯及三维石墨烯吸附材料作了简单介绍,最后对石墨烯基吸附剂研究的发展方向作了展望。     

花状结构三氧化二锑的制备及其在超级电容器 中的应用

通过溶液法制备了花状结构的Sb_2O_3(简称FL-Sb_2O_3)赝电容正极材料,研究了水浴温度对合成结果的影响,用水热法和煅烧法对材料进行了进一步处理。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及电化学工作站等,对部分Sb_2O_3的形貌结构和性能进行了研究和测试。研究结果表明:水浴温度对材料形貌的形成有较大影响,其中水浴温度为30 ℃时得到的FL-Sb_2O_3形貌结构最佳,它拥有较高的比容量和电导率。在0.5 A/g的电流密度下,该材料的比容量达到580 F/g,且在5 A/g的电流密度下比容量为383 F/g,表明材料的倍率性能良好。在2 A/g的电流密度下经过2000次循环后,该材料的容量保持率为91.6%。。     

纳米Ag／TiO2对溴虫腈的光催化降解

用紫外杀菌灯为光源，Ag/TiO2，SDS／Ag／TiO2和TiO2作光催化剂对悬浮液中溴虫腈进行光催化降解，并采用高效液相色谱、液-质联用仪和紫外-可见分光光度计对降解过程浓度变化进行分析。研究结果表明：在100mL混合中性溶液中，当溴虫腈质量浓度为100mg／L、催化剂质量浓度为1．0g／L、温度为室温条件下，溴虫腈5h的降解率分别为78％，65％和55％（空白实验为32％）。用上述3种催化剂为光降解源和空白实验制备4种纳米农药水乳剂，于玻璃上涂膜后在相同条件下进行太阳光降解实验，各制剂中溴虫腈降解率分别为62％，53％，34％和13％：在酸性条件下，溴虫腈分子和催化剂的吸附及氢键的形成十分有利，这有利于溴虫腈的降解；紫外光、太阳光下溴虫腈分解的主要中间产物为氯苯，其他中间产物含量较少。     

氧化石墨烯包覆磁性纳米粒子复合材料的制备及其对亚甲基蓝的模拟吸附

制备了一种氧化石墨烯包覆磁性纳米粒子复合材料,并运用X射线衍射、扫描/透射电镜、傅里叶红外光谱、振动样品磁强计对该复合材料进行了表征。研究结果表明,该复合材料具有Fe3O4核、氧化石墨烯壳的核壳结构,复合材料中皱纹丝状的氧化石墨烯紧密和磁性纳米粒子相连,Fe3O4成单晶状。该复合材料的制备首先在球形的Fe3O4纳米粒子表面包覆SiO2涂层,再在涂层表面赋予-NH2基,最后和氧化石墨烯反应,最终得到具有核壳结构的复合材料。对复合材料的吸附性能进行了初步模拟测试,以亚甲基蓝为吸附质,对溶液pH值、吸附剂量对吸附量的影响以及吸附等温线进行了研究,结果表明该复合材料能够在吸附后在外加磁场下快速分离,是一种优异的吸附剂。     

Na+掺杂V2O5电极材料的制备及其储锌性能

针对V2O5电子传输慢、离子 扩散受阻以及循环性能不稳定等问题,通过一步水热法制备Na0.4V2O5纳米粉体材料,并作为锌离子电池正极材料。结果表明,Na0.4V2O5电极的倍率性能和循环稳定性均优于V2O5电极。Na+掺杂通过改变V2O5的层状结构,改善V2O5的电子传输和离子扩散,从而提高电极电导特性和结构稳定性。Na0.4V2O5电极是倍率性能和循环稳定性优良的电极材料。     

小团簇Con（n=1~7）吸附O, CO, CO2的 密度泛函研究

ConA团簇;DFT;吸附;电子性质;CO氧化     

氮掺杂碗状空心碳微球的制备及其 在超级电容器中的应用

针对碳电极材料存在比电容小、能量密度低的问题,采用异质成核合成路径制备了新型的碗状空心碳微球,进一步以尿素为氮源,通过水热法制备了高性能氮掺杂碗状空心碳微球。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、傅立叶红外光谱仪和X射线光电子能谱分析仪对碗状空心碳微球和氮掺杂碗状空心碳微球的形貌及结构进行表征,并分析了氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能。实验结果表明:氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能有显著的改善,在1 A/g的电流密度下,氮掺杂碗状空心碳微球的比电容(235.5 F/g)远高于碗状空心碳微球的比电容(121.0 F/g),此外,氮掺杂碗状空心碳微球在3 A/g的电流密度下循环5 000次后,其比电容保持率为78.3%。