石墨烯负载纳米SnO2复合材料制备及其电化学性能

采用水热方法制备了纳米金属氧化物SnO_2/石墨烯(RGO)复合材料,同时用相同工艺制备了纯SnO_2与纯RGO作为对比。SnO_2/RGO复合材料中SnO_2均匀分布在RGO结构中,晶粒尺寸约为5 nm,与合成的单相SnO_2相比晶粒尺寸显著减小。电化学性能测试表明,RGO、SnO_2和SnO2/RGO的首次可逆容量分别为339.3、862.7和1 054.2 m A·h/g,50次循环后容量分别为198.5、306.2和977.8 m A·h/g。SnO_2/RGO复合材料的可逆容量和循环稳定性比纯RGO和SnO_2有显著增加。电化学性能的提高归因于RGO的加入显著减小SnO2尺寸,提高了材料导电性,同时有效阻止了SnO_2团聚。     

沥青炭填充提高SnO_2/还原氧化石墨烯负极材料Coulomb效率及储钠性能

SnO_2的储钠理论容量高,是很有前景的储钠材料,石墨烯导电性和力学性能良好,是理想的电极材料辅助材料。然而与石墨烯复合后获得的SnO_2/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料比表面积大,首次Coulomb效率低,影响了材料的规模应用。采用水热法,原位合成了SnO_2/RGO复合材料,并成功填充沥青炭制备了C/SnO_2/RGO复合材料。结果表明:C/SnO_2/RGO复合材料中SnO_2均匀分布在RGO结构中,晶粒尺寸约6 nm;沥青炭填充后的C/SnO_2/RGO首次Coulomb效率显著提高,比SnO_2/RGO提高近25%;100次循环以后SnO_2/RGO和C/SnO_2/RGO复合材料容量保持分别为442.1和479.8 m A·h/g;沥青炭的加入使得循环稳定性显著增加,材料的阻抗得到了大幅度改善,增加了SnO_2粒子、RGO以及沥青炭之间的电子以及离子传导性。     

SnO_2/RGO复合光阳极的制备及其对染料敏化太阳能电池性能的影响

采用原位化学法合成不同质量比的SnO_2/还原氧化石墨烯(RGO)纳米复合材料,通过溶胶-凝胶法制得SnO_2/RGO纳米复合薄膜光阳极。经N3染料浸渍,与Pt对电极,I~-/I_3~-电解质组装成染料敏化太阳能电池(DSSC)。对SnO_2/RGO纳米复合薄膜光阳极结构进行分析,通过伏安特性曲线分析了电池的光电性能。结果表明:石墨烯有利于提高SnO_2基DSSC的光电性能。当GO与SnCl_2·2H_2O的质量比为0.20时,电池的性能最优,短路电流密度(J(sc))和开路电压(U_(oc))分别达到15.56 mA/cm~2和0.56 V,光电转换效率为4.58%。并研究了SnO_2/RGO复合材料对光阳极的电子传输和光电转换效率的影响机制。     

SnO_2传感器表面微结构的调控及其气敏性能研究

利用水热合成法,以无水四氯化锡(SnO_2·5H_2O)、和NaOH为原料,在乙二胺溶液中通过改变生长液浓度来控制SnO_2的生长,合成了3个不同溶液浓度的SnO_2样品。通过XRD、SEM对其结构和形貌进行了表征。研究了不同制备条件对SnO_2的影响,结果表明低浓度的生长液得到的SnO_2晶粒尺寸小、比表面积大、活性较高。系统测试了所得SnO_2样品对乙醇、丙酮、苯等气体的气敏特性,结果显示,低浓度生长溶液合成的SnO_2纳米材料具有较好的气敏性能,在110m A的最佳工作电流下对50mg/kg的乙醇气体具有较高灵敏度、良好的重复性和选择性,因此本实验合成的纳米SnO_2材料在乙醇气体检测领域具有一定的应用前景。     

rGO-SnO2纳米复合物的制备及其室温下NH3气敏性能

以五水四氯化锡(Sn Cl_4·5H_2O)和氧化石墨烯(GOs)为原料,稀氨水为pH控制剂,采用沉淀-焙烧法制备了室温下对NH_3具有高灵敏度和高选择性的r GO-SnO_2纳米复合材料。利用XRD、FTIR、XPS、SEM、TEM和BET对纯SnO_2与r GO(1.0%,即r GO占SnO_2的质量分数,下同)-SnO_2纳米复合物进行了表征。与纯SnO_2相比,r GO(1.0%)-SnO_2纳米复合物中SnO_2晶体尺寸较小,为6～20 nm,比表面积更大,为33 m2/g;r GO(1.0%)-SnO_2纳米复合材料对体积分数为0.01%的NH_3灵敏度达到了49.6%,是相同NH3体积分数下纯SnO_2灵敏度的2.1倍,响应和恢复时间分别为21和204s,比纯SnO_2缩短了24和10s,具有良好的重复性、选择性与稳定性;r GO(1.0%)-SnO_2纳米复合材料优良的气敏性能是由r GO与SnO_2产生的p-n异质结以及溶解的NH3电离出的导电离子共同作用的结果。     

多孔ZnO-SnO_2异质结构的制备及气敏特性研究

本研究采用溶剂热法制备了SnO_2介孔球,并以此为基础,将ZnO纳米颗粒负载到其表面,最终制备了ZnO/SnO_2异质结构。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面测试(BET)对产物的晶体结构、微观形貌、元素化合态和孔结构进行了表征。气敏性能测试表明,多孔ZnO/SnO_2异质结构对三乙胺具有优异的气敏性能,对100 ppm三乙胺,灵敏度为88. 4,响应和恢复时间分别为12 s和15 s。此外,该材料对三乙胺表现出优异的选择性。从材料的多孔结构和异质结构能带匹配两方面对多孔ZnO/SnO2异质结构的作用机理进行了分析。     

La掺杂SnO_2材料的制备及其对乙醇敏感性能研究

利用水热法分别制备了SnO_2和La掺杂SnO_2粉末样品。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和智能气敏分析系统对其结构、形貌以及对乙醇气体的敏感性能进行了表征。结果表明,所制备的粉末样品均呈四方石结构,La的掺入未改变SnO_2的晶体结构;此外,La的掺入无新相出现但使颗粒出现了团聚现象。掺入La的样品极大地提高了对乙醇气体的敏感性能,且灵敏度随着乙醇浓度的增加而增加。     

基于氧化石墨烯/氧化锌复合材料的乙醇气体传感器

为探讨氧化石墨烯复合材料的气敏性,以氧化石墨烯(GOs)、乙酸锌(C4H6O4Zn)、尿素(CO(NH_2)_2)为主要原料,采用水热法制备GOs/ZnO复合材料并研究其对乙醇气体的敏感性。以乙酸锌、尿素及GOs为原料,在无水乙醇体系中合成ZnO含量不同的GOs/ZnO复合材料,并对其进行XRD、SEM及FTIR表征及气敏性能的测试,研究讨论了温度、ZnO含量、乙醇浓度等各因素对复合材料敏感性的影响。结果表明,在工作温度为60℃时,氧化石墨烯/ZnO(ZnO含量为15%)具有乙醇最佳的气敏响应,显示了良好的气体敏感性,且GOs/ZnC复合材料有良好的长期使用性,可以用于检测乙醇的气体浓度。     

Pt/CeO_2/RGO复合材料的制备以及对乙醇的电催化性能研究

利用改进的Hummers法合成氧化石墨烯并还原,再利用水热合成法制得Ce O2/RGO复合材料,将其修饰玻碳电极后镀铂后获得Pt/Ce O2/RGO修饰电极。通过SEM和EDS对其形貌进行了表征,同时利用紫外—可见吸收光谱和循环伏安法等方法研究了其在酸性条件下对乙醇的电催化性能。结果表明:酸性条件下RGO在0.05 V处将乙醇氧化成乙醛,在0.5 V处氧化成乙酸;复合材料RGO/Ce O2(1∶1)/Pt在0.04V处将乙醇氧化成乙醛,在0.45 V处氧化成乙酸;复合材料RGO/Ce O2(1∶2)/Pt在0.03 V处将乙醇氧化生成乙酸。     

ZnO负载SnO2复合材料的制备及其气敏性能

以五水四氯化锡（SnCl₄·5H₂O）和乙酸锌[Zn （AC）₂·2H₂O]为原料,氢氧化钠（NaOH）为沉淀剂,采用简单的水热法,使二氧化锡（SnO₂）纳米颗粒锚定在蚕蛹状氧化锌（ZnO）表面,一步成功合成了二氧化锡/氧化锌（SnO₂/ZnO）复合材料。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和氮气吸附脱附仪（BET）对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO₂、ZnO及SnO₂/ZnO复合材料气敏性能的影响。结果表明,所得样品为SnO₂纳米颗粒与蚕蛹状ZnO的复合物,SnO₂纳米颗粒较均匀地负载在ZnO表面。SnO₂/ZnO复合材料气敏元件在最佳工作温度为240℃时,对200μL/L乙醇的灵敏度达到39.68,与SnO₂（24.53）及ZnO （17.8）相比,气敏性能得到了很大的提高。     

微纳结构二氧化锡气敏传感器的研究进展

二氧化锡(SnO_2)是一种重要的半导体气敏材料,特别是具有不同形貌的微纳结构SnO_2,由于其粒子尺寸小,比表面积大,成为广泛研究的气敏材料之一。简要介绍了SnO_2的晶体结构和传感机理,综述了近年来具有不同形貌的微纳结构SnO_2气敏传感器以及金属和金属氧化物掺杂的微纳结构SnO_2气敏传感器的研究进展,并对微纳结构SnO_2气敏传感器未来的研究方向和重点进行了展望。     

还原氧化石墨烯对天然橡胶/石墨烯泡沫复合材料导电性能和压阻性能的影响（英文）

制备了天然橡胶(NR)/石墨烯泡沫(GF)复合材料,研究了还原氧化石墨烯(RGO)对其导电性能和压阻性能的影响。结果表明,RGO可有效改善复合材料的导电性能,扩大应变传感范围,当压缩应变为30%时,二次浸渍NR/GF的压阻性能和传感性能最佳,其灵敏度(ΔR/R_0)为2. 66。     

微纳结构二氧化锡气敏传感器的研究进展

二氧化锡(SnO_2)是一种重要的半导体气敏材料,特别是具有不同形貌的微纳结构SnO_2,由于其粒子尺寸小,比表面积大,成为广泛研究的气敏材料之一。简要介绍了SnO_2的晶体结构和传感机理,综述了近年来具有不同形貌的微纳结构SnO_2气敏传感器以及金属和金属氧化物掺杂的微纳结构SnO_2气敏传感器的研究进展,并对微纳结构SnO_2气敏传感器未来的研究方向和重点进行了展望。     

石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及其电化学电容性能

以石墨(G)和碳纳米管(MWCNTs)为原料,通过共同化学氧化-热还原的简便途径,制备了石墨烯/碳纳米管复合材料(RGO/RCNTO)。为便于比较,采用同样方法分别获得了热还原后的石墨烯(RGO)和碳纳米管(RCNTO)。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对材料进行结构和形貌表征。研究发现:由于氧化石墨(GO)和氧化碳纳米管(CNTO)存在一定的含氧官能团,形成均匀的氧化石墨/氧化碳纳米管复合物(GO/CNTO)。紧接着的热解过程又使得GO层因层间产生的气体膨胀而剥离,RCNTO随之进入层间,还原后石墨烯由于π—π作用吸引,重新堆积并将RCNTO裹在层间形成了三明治结构的RGO/RCNTO。复合材料在电流密度1 A·g~(-1)时的比电容为422.4 F·g~(-1),经过5 000次恒流充放电比电容仍保持在90%以上。良好的电容特性如高比容量和稳定的循环性能归因于该复合材料中RGO和RCNTO有效的协同作用。     

α-氧化铁纳米花的合成、表征与气敏性能研究

以硝酸铁、草酸和尿素为原料,采用水热合成法制备了具有花状结构的α-氧化铁,通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对样品的结构、形貌进行了表征,采用HW-30A气敏元件测试系统测试其对乙醇的气敏传感性能。结果显示:合成的纳米花状α-氧化铁具有较好的结晶质量,对乙醇气体有着较高的传感灵敏度。该材料在传感领域有着潜在的应用前景。     

NiFe_2O_4@TiO_2/RGO光催化剂的制备及催化性能研究

采用水热法成功制备了NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料,考察了氧化石墨烯(GO)掺杂量对复合材料晶型、形貌、磁性能、热性能和光吸收性能的影响,并研究了复合材料对甲基橙的光催化降解性能,探讨了降解机理。结果表明,随着GO掺杂量的增加,NiFe_2O_4@TiO_2/RGO的比饱和磁化强度逐渐下降,但依然展示出超顺磁性;掺杂10%GO的NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料具有优异的光吸收性能,紫外光照射90 min,其对甲基橙的脱色率达到98%。NiFe_2O_4@TiO_2/RGO纳米复合材料是性能优异的可回收光催化剂。     

氧化锌/石墨烯复合物的固相制备及气敏、光催化应用

通过室温固相法制得氧化锌/石墨烯(ZnO/G)复合材料,并利用X射线衍射仪、透射电子显微镜和荧光光谱仪等对复合材料进行表征。考察了ZnO/G复合材料的气敏和光催化性能,并与ZnO进行了比较。结果表明,将ZnO/G复合材料制成气敏元件,其比ZnO对于乙醇蒸汽有更高的响应灵敏度和较好的选择性。复合材料对水溶液中罗丹明B也有较好的光降解性能,在紫外光照射80 min后,其对染料有机物的降解率达94%以上,优于纳米ZnO。     

石墨烯基电催化剂的合成与燃料电池性能研究

如今,生物乙醇及清洁能源,如醇类燃料电池(DAFCs)作为绿色能源引起广泛社会关注。最为明显是在设计和开发有效的阳极催化材料方面。本文使用一步溶剂热法合成还原态氧化石墨烯(reduced graphene oxide,RGO)/二氧化钛二元复合催化剂(RGO/TiO_2),以氧化石墨和钛酸四丁酯作为前驱体。并通过紫外光还原法,以H_2PtCl_6·6H_2O为前驱体,将Pt纳米颗粒直接沉积在石墨烯和TiO_2的界面间,制备出RGO/TiO_2/Pt三元复合材料,并对产物的形貌和结构进行了深入的研究。RGO/TiO_2/Pt三元纳米复合材料有望比传统的铂催化剂和RGO/Pt具有更高的催化活性和稳定性。     

聚噻吩/WO_3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用化学氧化聚合法制备出了不同聚噻吩(PTh)掺杂量的PTh/WO3纳米复合材料进行制备,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对PTh/WO3纳米复合材料的晶体结构和形貌进行了表征;并研究了PTh/WO3纳米复合材料制备的气敏元件对H2S气体气敏性能。结果表明:PTh/WO3纳米复合材料对H2S气体具有较高的灵敏度,用PTh质量分数为50%的复合材料制成的气敏元件在工作温度为60℃时,对500×10-6的H2S灵敏度达到98,且具有较快的响应与恢复时间。     

高度单分散的SnO2/含碳复合材料制备及电化学性质

当今电池已应用于各个领域,电池材料的制备是目前研究的热点,其中SnO_2以其优良的性能已经被广泛关注。以乙醇、SnCl_4·5H_2O和碘为反应原料,制备了多形貌的SnO_2/含碳复合材料。制备过程中,同时进行了2个反应,Sn~(4+)的醇解和碘对乙醇的碳化。乙醇不仅作为溶剂出现,同时还是合成含碳材料的前驱体,对SnO_2/含碳复合材料的制备尤为重要。c(NaCl)会影响SnO_2/含碳复合材料的形貌。通过研究得出SnO_2/含碳复合材料制备的最佳配比,而且经研究发现SnO_2/含碳复合材料具有优良的电化学性能。