聚吡咯-铂纳米复合材料对氧还原的电催化性能研究

利用电化学方法制备聚吡咯（PPy）纳米线和聚吡咯-铂（PPy-Pt）纳米复合材料,Pt纳米簇均匀地分散在PPy纳米线中。在中性的磷酸盐缓冲溶液中对之进行氧还原的电化学测试,结果显示,氧在纳米Pt上的电催化还原电流明显小于在PPy-Pt复合材料上的催化还原电流,只有后者的2/3,表明PPy-Pt复合材料对氧的还原具有较高的催化性能。利用循环伏安法研究了不同扫速下氧在PPy-Pt复合材料上的电催化还原过程,呈现的是典型的扩散控制过程。这种新型的PPy-Pt纳米复合材料,可望用于制备灵敏的氧传感器。     

聚吡咯/无机纳米复合材料研究进展

聚吡咯(PPy)是一种典型的导电高分子材料,聚吡咯/无机纳米复合物是一种新型材料.本文综述了聚吡咯/无机纳米粒子的发展状况,概括了PPy/无机纳米复合材料的制备方法,并介绍了聚吡咯/无机纳米复合材料的力学,光学和电磁学等性能及其在传感器、抗静电材料、导电高分子电容器、二次电极及生物医学等方面的应用及发展趋势.     

四氧化三锰/聚吡咯/石墨烯复合材料的研制

聚吡咯与石墨烯都具有良好的导电性,并易于与其他材料复合.为了改善金属氧化物材料的电化学性能,采用两步法,先合成氧化石墨烯/聚吡咯复合物,利用高锰酸钾与乙二醇在微波下与氧化石墨烯/聚吡咯复合物反应,制备四氧化三锰/聚吡咯/还原氧化石墨(Mn3O4/PPy/r GO)复合材料,利用扫描电镜、傅立叶红外光谱和X射线衍射对Mn3O4/PPy/r GO复合材料的微观形貌及结构进行表征,并通过循环伏安法和计时电位法对其电化学性能进行测试.结果表明,电流密度为0.5 A/g时,Mn3O4/PPy/r GO复合材料的电容达到546 F/g,经过800圈循环伏安测试后的电容保持率为94.8%.表明Mn3O4/PPy/r GO复合材料具有良好的电化学可逆性与电化学稳定性.其优良的电化学性能可能是Mn3O4/PPy/r GO复合材料中三种组分共同作用的结果,可望应用于新型超级电容器.     

硅烷偶联剂改性PPy/SiO纳米导电复合材料的研究

首先用硅烷偶联剂APS处理SiO2,然后用化学聚合方法合成聚吡咯／二氧化硅（PPy/SiO2)纳米复合材料。文中分析了硅烷偶联剂的结构特征和作用机理,复合材料电性能研究结果表明APS的加入使得复合材料的PPy含量增加,电导率及材料稳定性提高。其中PPy/1%APS-SiO2复合材料电导率最高,为38．46S/cm,达到文献报导最高值。     

聚吡咯/二氧化钛复合氨敏薄膜的制备及特性研究

采用静电力自组装和原位化学氧化聚合相结合的方法制备了聚吡咯/纳米二氧化钛(PPy/TiO_2)复合薄膜,并进行了表面电阻测试及紫外-可见光谱分析、原子力显微镜分析．利用平面叉指电极结构制备了PPy和PPy/TiO_2薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH_3的敏感性．结果表明,相同条件下PPy/TiO_2复合薄膜传感器的响应/恢复时间均优于PPy薄膜传感器．同时测试了PPy/TiO_2复合薄膜传感器的湿度特性和稳定性．     

GO/Au/Ag复合材料表面形貌调控及其表面增强拉曼效应

表面增强拉曼散射光谱（SERS）因具有高灵敏及无损检测的特点,在化学检测领域受到广泛关注. 采用原位化学还原法,制备氧化石墨烯/金/银（GO/Au/Ag）复合材料,利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、紫光—可见分光光度计（UV）等手段对复合材料结构进行表征,并深入研究不同Au/Ag比例对纳米复合材料形貌和SERS的影响. 以罗丹明6G (R6G)为探针分子,研究纳米复合材料的形态对表面增强拉曼散射的影响. 研究结果表明GO/Au/Ag复合材料具有良好的SERS增强效果,且SERS信号强度与样品表面形貌以及Au、Ag含量（质量分数,全文同）有关. Au/Ag纳米颗粒表面粗糙度以及Au、Ag含量的提高可以显著增加GO/Au/Ag复合材料的SERS效果.     

聚吡咯/钛酸钡/聚偏氟乙烯复合材料的制备及性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,聚吡咯(PPy)和钛酸钡(barium titanate,BT)为填料,通过溶液共混法制备了不同PPy质量分数的PPy/BT/PVDF三相复合材料,并对复合材料的微观形貌、结构和介电性能进行表征和分析.结果表明,PPy和BT大多均匀分散在聚合物基体中,加入PPy对PVDF的结晶影响较小;...     

聚吡咯/普鲁士蓝复合材料合成及其对H_2O_2的检测

利用聚吡咯(PPy)与氯化铁、铁氰化钾的反应,制备了聚吡咯/普鲁士蓝(PB)复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜对PPy/PB复合材料的结构和微观形貌进行表征,采用循环伏安方法测试其电化学性能。实验结果表明,PPy纳米管可以调控PB的生长聚集,颗粒状的PB较为均匀地附着在PPy纳米管表面。PPy/PB复合材料对于H_2O_2有着良好的电检测性能,其线性检测范围是0.5 mmol/L~15 mmol/L,检测限为0.3 mmol/L。在PPy/PB复合材料中,对H_2O_2有电化学检测性能作用的主要是PB,PPy纳米管则是支撑PB颗粒,增加电化学过程的接触面积,提升PB与电极之间的电子传输效率。     

纳米氧化钛基气敏材料的合成与气敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备了纳米二氧化钛粉末,并与均匀沉淀法制备的纳米二氧化锡粉末复合,制备出纳米TiO2-SnO2复合材料.通过硝酸银掺杂制得TiO2-Ag+,TiO2-SnO2-Ag+(Ti/Sn一2:1),TiO2-SnO2-Ag+(Ti/Sn=3:1)三类气敏材料,采用静态配气法测试了气敏元件对乙醇,甲醇和甲醛的气敏特性.实验结果表明,TiO2复合SnO2并掺杂适量Ag+能显著改善TiO2的气敏性能,其中Ti:Sn=2的复合材料气敏性能优于Ti:Sn=3的复合材料.     

聚吡咯薄膜的制备及其氨气敏感特性的研究

运用聚电解质自组装膜对基片表面进行化学改性,通过原位聚合法及自组装方法在基片表面沉积聚吡咯薄膜,利用紫外可见分光光度计(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)对聚吡咯薄膜进行了分析表征。采用平面叉指电极制备了PPy薄膜气体传感器,研究了其在常温下对有毒气体NH3的敏感性及对-30℃~+60℃温度范围内、5.9% R.H~59.6% R.H范围内的湿度其敏感特性的变化,讨论了薄膜沉积时间对气敏特性的影响。结果表明,该传感器对浓度为0~141 ppm的NH3具有较高的灵敏度,对氨气的响应及恢复特性也很好,当沉积时间为20 min时,该传感器的NH3敏感特性最好。     

Electrocatalytic activity of tungsten trioxide microspheres, tungsten carbide microspheres and multi-walled carbon nanotube-tungsten carbide composites

Tungsten trioxide micropheres were prepared by spray pyrolysis, and tungsten carbide microspheres were produced by spray pyrolysis-low temperature reduction and carbonization technology. Multi-walled carbon nanotube-tungsten carbide composites were prepared by the continuous reduction and carbonization process using multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and WO₃ precursor by molecular level mixing and calcination. The morphology and structure of the samples were characterized by scanning electron microscope and transmission electron microscope. Furthermore, the crystal phase was identified by X-ray diffraction. The electrocatalytic activity of the sample was analyzed by means of methanol oxidation. Tungsten carbide microspheres were catalytic active for methanol oxidation reaction. Nevertheless tungsten trioxide microspheres and multi-walled carbon nanotube-tungsten carbide composites were not catalytic active for methanol oxidation reaction. These results indicate that tungsten carbide micropheres are promising catalyst for methanol oxidation.     

可见光催化剂Ag_3VO_4的制备、表征及其光催化性能的研究

通过化学沉淀的方法来制备光催化剂Ag3VO4,用紫外-可见光谱、X射线衍射和荧光光谱对其进行表征.通过光催化还原Cr6＋和光催化氧化甲基橙的效率来评价该催化剂的活性.实验研究了不同的制备条件对Ag3VO4催化活性的影响.实验结果表明,在可见光下,在过量银条件下制备的Ag3VO4有较好的光催化氧化活性和光催化还原活性,且其紫外-可见吸收光谱有较大程度的红移,提高了对光的利用率.实验同时还研究了在过量银条件下制备出的Ag3VO4的稳定性和循环次数.同时对影响Ag3VO4的光催化活性的机理还进行了探讨.     

功能化四氧化三铁的合成和表征及其对钙离子的吸附

结合磁性纳米颗粒及功能基团各自的特性,设计了具有可以螯合金属离子的功能型磁性纳米颗粒,以获得选择性高、操作简易且回收后可重复利用的钙离子吸附剂.以三氯化铁和硫酸亚铁为铁源,采用化学共沉淀法在氩气保护下制备磁性纳米颗粒四氧化三铁;通过硅烷化反应在磁性纳米颗粒上依次包覆二氧化硅及γ-氨丙基三乙氧基硅烷.以甲基丙烯酸及乙二胺为原料通过迈克尔加成及酰胺化反应合成了含酰胺键、酯基、氨基功能基团的磁性纳米颗粒.X-射线粉末衍射线、傅立叶红外、扫描电镜、热重分析、X-射线光电子能谱等技术的分析结果表明已合成各中间体及功能化的纳米颗粒.原子吸收光谱研究表明该纳米颗粒可通过其配位基团按理论配比螯合钙离子.随着功能基含量的增加,吸附钙离子的能力也会随之增强,因此,含较多功能基的该类磁性纳米颗粒有望用作水中钙离子的吸附剂.     

Pt/石墨烯燃料电池催化剂的制备、表征及性能

采用冷冻干燥-蒸汽还原法成功合成了负载Pt纳米粒子的石墨烯燃料电池催化剂。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对Pt/石墨烯催化剂的表面形貌及物相组成进行了表征分析。用循环伏安法(CV)研究了Pt/石墨烯催化剂对酸性条件下甲醇的电催化氧化活性。结果表明,通过冷冻干燥后水合肼蒸汽还原的Pt/石墨烯催化剂样品,Pt颗粒粒径在20～40nm,均匀负载于石墨烯的片层结构上。当Pt负载量为10%时,催化活性最高。     

高氮含量多孔碳的制备、热处理及氧还原性能

采用快速高温碳化法成功制备了具有海绵结构、氮原子摩尔分数高达7.5%的氮掺杂多孔碳材料（N-PC）,然后对其进行惰性氛围高温脱氮处理,获得氮原子摩尔分数为2.5%、起始电位-44 mV、半峰电位-134 mV、极限电流密度-4.5 mA·cm^-2的样品。分别用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和Raman光谱对N-PC材料进行了表征。采用伏安法测定了材料在O₂饱和0.1 mol/L KOH电解液中的氧还原反应（ORR）性能。结果发现,高吡啶氮、吡咯氮摩尔分数的多孔碳材料不具备优异的氧还原性能,而脱氮后的多孔碳材料因有较多的结构缺陷,暴露出了更多的活性位点,表现出较好的电化学性能。N-PC具有与Pt/C催化剂相近的电催化性能,而且具有比Pt/C催化剂更高的耐甲醇能力和更好的稳定性。因此,N-PC可以作为铂催化剂在ORR领域的一个非常突出的替代选择。     

纳米复合材料Ag/ZnO的制备及紫外光催化降解染料

采用溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法制备了纳米复合材料Ag/ZnO,通过X射线衍射（XRD）以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪（SEM-EDS）等测试手段对其结构、形貌等进行了表征。结果表明,复合材料中Ag成功地掺杂在ZnO上,且合成产物Ag/ZnO具有六方晶系纤锌矿结构。为考察上述复合材料的光催化活性,在紫外光照射下,对酸性品红、罗丹明B、孔雀石绿、亚甲基蓝等染料进行了光催化实验研究,结果表明,该复合材料具有较好的可见光催化活性。     

三氧化钼纳米颗粒的制备与性能分析

利用超声化学的制备方法,获得类球形的三氧化钼纳米颗粒;并在相同化学反应条件下制备出未经过超声作用的MoO3颗粒。利用两种微粒的X射线衍射谱（XRD）、场发射扫描电镜（FE-SEM）对其形貌进行表征,观察到利用超声化学方法制备的纳米颗粒尺度小,颗粒形状呈类球形,未经过超声作用制备出的颗粒尺度较大,形状为不规则的块状;并对两种微粒的可见光吸收光谱（UV-vis）及光致变色的性质进行研究;经超声作用所获得溶液的光吸收比未经过超声作用所获得的溶液有显著增强。     

基于氧化铝模板亚甲基蓝修饰电极的电化学性质及对抗坏血酸的催化氧化

采用电化学方法制备聚亚甲基蓝（PMB）修饰阳极氧化铝（Anodic alumina oxide,AAO）纳米电极（PMB/AAO）,并研究该电极的电化学性质和对抗坏血酸（AA）的催化氧化.结果表明：PMB/AAO纳米电极对AA有明显的催化氧化作用,其催化活性强于PMB/Au电极的催化作用.同时,应用线性扫描伏安法（Linear Sweep Voltammetry,LSV）对AA进行定量分析,其氧化峰电流与AA的浓度在5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-6 mol/L.该电极重现性良好,并将PMB/AAO用于维生素C片剂中AA的测定,结果令人满意.     

纳米银/环氧树脂纳米复合材料制备和性能表征

以乙二醇作为还原剂,采用微波法制备长径比不一的银纳米材料。采用SEM和XRD对不同长径比的纳米银进行了表征。以不同长径比的纳米银作为导热填料成功的制备了导热性能优异的环氧复合材料。环氧复合材料的热性能和力学性能测试表明：当长径比为33的银纳米线在较低的填充量具有较高的热导率,比填充纳米方块的环氧复合材料高约9倍（热导率为16.63 W·m-1.K-1）。填充银纳米线的环氧复合材料的抗剪切强度（以铝为基板的抗剪切强度为18.7 MPa）相比于填充相同体积分数的银纳米方块和银纳米棒的环氧复合材料均有不同程度的提高。