收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

炭及氧化物空心球材料的RF模板法制备及其结构与性能

张海礁  
【摘要】: 本文以间苯二酚(R)-甲醛(F)为炭前驱体及模板,采用反相悬浮法和水热法制备了炭空心微球,氧化物空心微球,及氧化物/炭复合微球。进一步利用RF凝胶特性,结合模板技术制备了Sn-In_2O_3/炭(ITO/C)一维复合纳米材料,验证了以RF为前驱体制备空心微纳米材料的结构可控性。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM、HRTEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附等分析手段,系统研究了材料微观组织结构,分析了结构形成机理。探索了RF炭微球及ZnO/C复合微球在锂离子电池和超级电容器材料方面的应用,研究了RF炭微球结构、形态对电性能的影响。讨论了ITO/C一维复合纳米材料在气敏元件中的应用。 首次以RF为炭前驱体,通过反相悬浮法,制备了形态可控的RF炭微球。实验结果表明,RF前驱体溶液的初始pH值、催化剂和表面活性剂类型是获得RF炭空心球结构,“碗状”结构和胶囊等结构的重要反应参数。分析了不同形态的RF炭微球的形成机制,研究了RF炭微球的电学性能。电化学分析结果表明,以Na_2CO_3为催化剂所制备的RF炭微球电极材料具有理想的电容行为,循环伏安性能稳定、可逆,适用于大电流下充放电。以K_2CO_3为催化剂制备的RF炭胶囊作为锂离子电池阴极材料,充放电、循环特性测试结果表明,其初始放电电容量可达1059mAh/g,且电性能稳定,循环效率可达99%,是理想的锂离子电池阴极材料。 以表面功能化修饰的RF凝胶微球为模板,制备了结构完整、粒径分布均匀的氧化物空心微球。研究了不同表面修饰剂对RF凝胶微球表面改性的作用机理,分析了RF表面改性对氧化物空心微球结构的影响。通过炭化Zn~(2+)负载的RF凝胶微球,制备了ZnO/C复合微球。其稳定的循环伏安特性和法拉第氧化-还原反应效应表明,ZnO/C复合微球可作为理想的超级电容器材料。 首次将ITO溶液和RF溶液组成复合前驱体,并结合多孔氧化铝(AAO)模板技术,制备了ITO/C一维复合纳米材料。讨论了ITO/RF复合前驱体中ITO浓度对ITO/C一维复合纳米结构的影响。结果表明,通过ITO与RF前驱体溶液的同步溶胶-凝胶化过程,有效地将ITO纳米颗粒复合到RF凝胶网络中形成一维纳米复合材料。气敏性测试表明,所制备的ITO/C一维复合纳米材料具有较高氢气灵敏度和较短的响应时间,可作为氢气气敏材料。 以葡萄糖溶液为前驱体,利用水热法制备了结构完整、粒径分布均匀的炭微球。通过加入不同添加剂可对炭微球结构进行有效控制。以所制备的炭微球为模板,制备了多种氧化物空心微球。利用ZnCl_2/RF/葡萄糖复合体系的水热反应过程制备了结构完整的Zn/炭复合前驱体微球,通过热处理除去炭模板,并调控热处理条件,控制得到了多种形态的ZnO空心微球,为RF凝胶微球的水热制备及其在生物单糖方面的应用奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;EM——70型中速磨煤机空心球用钢的试制情况报告[J];水利电力机械;1979年01期
2 李茂;由ZrO_2-Al_2O_3复合材料制作粉碎用球[J];国外耐火材料;1997年02期
3 司玲,王利侠,张杰,包建春,李邨,梁永晔,徐正;亚微米级Ag_2S空心球的乳液法合成[J];无机化学学报;2003年11期
4 马淳安,张维民,李国华,郑遗凡,周邦新,成旦红;介孔结构空心球状WC粉体催化剂的制备与表征[J];化学学报;2005年12期
5 ;我国科学家研制出性能优异的纳米空心球[J];电子元件与材料;2008年11期
6 乐园,陈建峰,汪文川;空心微球型纳米结构材料的制备及应用进展[J];化工进展;2004年06期
7 傅洵,林琳;以聚苯乙烯-丙烯酸微球为模板制备CdS空心球壳[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2004年02期
8 ;空心球结构纳米材料制备新方法[J];纳米科技;2008年02期
9 李智伟;魏尊杰;王宏伟;;空心球金属泡沫的研究进展[J];机械工程材料;2008年11期
10 谷永章;成形空心球模具凹模尺寸的确定[J];模具工业;1996年01期
11 徐传会;王军;夏肆华;;单分散顺磁性镍纳米空心球的合成[J];宁波大学学报(理工版);2009年04期
12 程旭东,邓世均,李志宏,刘复兴,彭翔,李汉莲;团聚型Al2_O_3·TiC系列球形复合粉末的研究[J];材料保护;1996年10期
13 ;上海硅酸盐所空心球结构纳米材料制备方法获进展[J];上海化工;2008年05期
14 甘治平,官建国;原位诱导生长法制备单分散M型钡铁氧体亚微空心球[J];高等学校化学学报;2005年11期
15 胡永红;容建华;刘应亮;;一种新型的空心镍纳米球的合成(英文)[J];无机化学学报;2006年02期
16 李智伟;王宏伟;魏尊杰;王叶广;;K405合金空心球泡沫的制备与压缩性能研究[J];稀有金属材料与工程;2008年01期
17 宋美芹;;纳米空心氧化铝负载的钴钼烟气脱硫催化剂的研究[J];广东化工;2010年05期
18 易观贵;肖勇;贺文启;赵率;武拥建;刘应亮;袁定胜;黄浪欢;潭绍早;;Co_3O_4空心球的简易合成及其电化学性能(英文)[J];无机化学学报;2011年01期
19 王文仲;温铁光;贾洪明;;空心球状颗粒保护渣的应用与研究[J];连铸;1999年01期
20 吉钰纯;江学良;张玉婷;晏爽;胡凯;;SiO_2空心球的制备与表征[J];武汉工程大学学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 詹茂盛;王瑛;田立云;;聚丙烯/硅-铝空心球增强材料的力学性能[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
2 谭强;王兵;陈东;郑义;肖翔;张宁;张栋;;氧化锆空心球粉中试生产及应用技术研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 刘杰;胡彦杰;顾锋;姜海波;李春忠;;气相燃烧合成二氧化钛空心球结构研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
4 梁永晔;包建春;徐正;;亚微米级金属空心球的软模板法合成[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
5 宋秀芹;杨晓辉;陈汝芬;魏雨;;纳米结构TiO_2空心球的制备[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
6 唐亚文;张玲玲;周萍;陆天虹;包建春;;PtCo双金属空心球的制备及其对甲酸的电催化氧化 Ⅰ.直接液相还原制备PtCo双金属空心球[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
7 张冶;刘云凌;霍启升;;二氧化钛纳米空心球的制备[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
8 鲁闻生;王伟;史巍;林官华;崔文娟;江龙;;基于多胺基表面活性剂自组装形成AgCl及AgCl/Ag空心球[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
9 李新平;郑利强;于丽;;离子液体辅助水热法制备CdS纳米空心球[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
10 洪建民;陆国飞;包建春;;亚微米级NiS空心球的水热法合成[A];2005年全国电子显微学会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘纯;无机纳米空心球可控制备及其环境保护方面的应用研究[D];江苏大学;2012年
2 匡敏;聚合物空心球的制备及其在纳米晶体负载与释放上的应用[D];复旦大学;2004年
3 张幼维;生物相容及环境响应亲水性胶束和空心球的制备、表征和初步应用研究[D];复旦大学;2005年
4 余为;金属空心球材料组元力学性能及结构设计[D];燕山大学;2011年
5 王宪;二氧化硅核壳结构及无机氧化物空心球的构筑[D];华南理工大学;2010年
6 王惠明;空心圆柱和空心球在径向应变情形的弹性动力学解[D];浙江大学;2003年
7 张海礁;炭及氧化物空心球材料的RF模板法制备及其结构与性能[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 张海礁;炭及氧化物空心球材料的RF模板法制备及其结构与性能[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 闵宇霖;几种氧化物球形核壳结构的制备及性质研究[D];中国科学技术大学;2008年
10 吴正翠;配位化学原理调控无机多级和空心微纳结构的合成及物性研究[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李爱玲;纳米孔洞金属—有机骨架空心球的制备及其应用研究[D];安徽大学;2013年
2 吉钰纯;无机纳米空心球的制备及其功能化研究[D];武汉工程大学;2011年
3 牛同健;聚空心球对陶瓷性能影响的研究[D];中北大学;2012年
4 王少恒;空心球/Al合金复合材料动态力学性能及损伤破坏特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 王志琰;纳米磁性二氧化硅空心球的制备及其在载药方面的应用[D];北京化工大学;2010年
6 高觉渊;苯基二氧化硅空心球及空心球/聚苯醚复合材料的制备与性能[D];华南理工大学;2011年
7 帅颖;基于银、锌、铜纳米球/微米空心球修饰的电流型生物传感器的研究[D];西南大学;2013年
8 许晓丽;金属氧化物的制备及处理环境污染物的研究[D];华中师范大学;2014年
9 吕珂臻;TiO_2基空心球的制备、表征及其光催化降解性能研究[D];中南大学;2011年
10 王卉;硫化锌纳米空心球的高压研究[D];吉林大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 徐瑞哲;比细菌还小的“胶囊”在沪诞生[N];解放日报;2007年
2 宗信;金属纳米空心球催化剂研究获突破[N];中国化工报;2004年
3 记者 许琦敏;水中模板巧套纳米多层球[N];文汇报;2007年
4 山东日照市新营小学 苗壮;兴趣是最好的老师[N];中国体育报;2004年
5 夏杰生;“宜兴振球”再获殊荣[N];中国冶金报;2003年
6 本报编辑部编译;将纳米机器人吃下去[N];中国经济导报;2006年
7 本报记者 程志;浙江钢结构为奥运添彩[N];中华建筑报;2008年
8 宝和;延缓衰老之路[N];科技日报;2002年
9 顾定槐;站在先进材料研发前沿[N];中国化工报;2007年
10 李昂;用于飞机制造业的材料研发及其表面处理[N];北京科技报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978