一、配位催化液相沉淀法生产氢氧化镍(论文文献综述)
王佳[1](2019)在《过渡金属基电极材料的制备及其非对称电容器性能的研究》文中指出超级电容器作为一种新型的能量存储器件,拥有较高的比电容量和优良的循环稳定性,其整体性能主要受电极材料影响。本论文分别采用液相共沉淀法和水热合成法,成功制备了二氧化锰和钴基化合物电极材料,考察了通过加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改善氧化锰电极材料的各项性能,探讨了磷化改性对四氧化三钴材料电化学性能的影响。并采用体相掺杂方法制得具有二维层状结构的金属氧化物/多孔树脂炭(PRAC)复合电极材料,将制得的活性材料用于非对称电容器以提高其能量密度。然后通过PVP辅助化学共沉淀的方法以制备纳米颗粒状的层状双氢氧化物(LDHs)ConNi1-nLDHs,并构筑ConNi1-nLDHs//PRAC非对称超级电容器。具体结果如下:通过加入PVP,使得二氧化锰电极材料结晶度降低,同时颗粒更细小更分散,增加了材料的有效面积,使得材料的电化学性能大幅提升。以热处理的方法对二氧化锰电极材料进行优化,在350℃的环境下,减少了材料官能团的团聚,增加了活性材料的有效面积,提升了电极材料的性能。经过电化学测试,该材料表现出了较高的比电容量和良好的循环性能。在电流密度为0.5 A g-1的环境下循环1000次之后,样品的比电容值为437 F g-1,仍能保持在85%左右。经过交流阻抗谱测试,发现优化后的样品内阻较小,导电性能较强,适合做超级电容器电极材料。通过水热法制备得到四氧化三钴,结晶度降低,同时颗粒更细小更分散,增加了材料的比表面积。通过350℃环境下热处理2 h,使得材料的性能得到了很大的提升。然后以次亚磷酸钠作为磷源,处理温度为350℃,对钴的前驱体和制得的四氧化三钴电极材料进行优化。四氧化三钴磷化后的电容量明显大于羟基氧化钴磷化后的材料,而且其对称性也为其中最优。电流密度为1 A g-1时,磷化后的四氧化三钴比电容值可达到439 F g-1,5 A g-1的大电流密度下1000次充放电循环后,电容量无明显衰减,说明磷化后的四氧化三钴是理想的电极材料。使用体相掺杂的方法,将具有相反电荷的乙酸钴二维纳米片与酚醛树脂组装,然后经过热处理制备得到二维层状结构的Co3O4/树脂炭(RAC)复合材料。Co3O4在RAC中表现了良好的分散性,为赝电容反应中产生电子传导提供了通道,使复合材料表现出优异的电化学性能。Co3O4与树脂炭的质量配比对复合材料的电化学性能具有重要影响,实验表明加入质量比占50%乙酸钴所制得的Co3O4/RAC-50%的复合材料电化学性能最优,材料内部发生了丰富的法拉第反应,在0.5 A g-1的电流密度下达到1037 F g-1的最大比电容,在5 A g-1电流密度下循环10000次仍有93.5%的电容保持率。以Co3O4/RAC-50%复合材料为正极、多孔树脂炭(PRAC)为负极组装,得到Co3O4/RAC-50%//PRAC非对称电容器。当功率密度从3750 W kg-1减少到24.9 W kg-1,能量密度从45.4 W h kg-1增加到49.8 W h kg-1,大约是PRAC//PRAC对称电容器的能量密度的3倍。采用PVP辅助化学共沉淀方法制备了系列钴镍层状双金属氢氧化物(CoxNi1-x LDHs)复合材料。CoxNi1-x LDHs复合材料由α-Co(OH)2和α-Ni(OH)2组成,其组成成分比例对电容性能有着重要的影响。其中Co0.51Ni0.49LDHs具有最佳的电容性能,1 A g-1的电流密度下其比电容高达2221 F g–1。当电流密度为10 A g–1时,恒电流充放电5000次循环后电容量仅衰减14.2%。以优化后的Co0.51Ni0.49LDHs复合物作正极,活性炭PRAC作负极,构筑了非对称电容器。当PRAC//Co0.51Ni0.49LDHs质量比为4:1时,比容量达到最大值。电流密度为120 m A g-1时,其比容量可达192.21 F g-1。非对称电容器在其功率密度为374.42 W kg-1时的能量密度达64.24 Wh kg-1;而在大功率密度6240.38 W kg-1下,其能量密度仍保持在58.57 Wh kg-1。
董涛[2](2019)在《镍钴基氧(氢氧)化物多维层级结构的构筑及其性质研究》文中研究指明本论文主要以过渡金属镍钴基氧化物和氢氧化物纳米材料的制备为基础,研究了结构和组分的调控对其锂离子电池、超级电容器、光催化及吸附性能提升的作用。在氧化物/氢氧化物纳米材料的基础上对镍钴基磷化物和碳化物的结构和组分进行了调控,并将其作为超级电容器电极材料和水分解的电催化剂进行研究。结构的调控主要是一维结构和多维层级结构;组分的调控主要聚焦于构建异质结构,控制产物中镍钴比和制备与碳材料(碳纤维、石墨烯、碳纳米管)的复合纳米材料。开发了三维花状结构、管状核壳结构和复杂中空结构等多维层级结构的制备方法,拓展了它们在能源储存与转换、催化和污水处理等方面的应用。具体研究内容如下:镍钴基多级结构的形貌和组分调控及性质研究通过合成过程的精确调控,构建了镍钴基氢氧化物、氧化物和磷化物的多维层级结构。制备了三维花状结构的镍钴双金属氢氧化物(Ni-Co LDHs)、Co3O4@Ni Mo O4管状核壳结构、Ni-Co-P复杂中空微球。并通过产物中镍钴比的改变及与石墨烯复合调控产物的超级电容器、电催化及吸附性能,阐明了结构和组分与性能之间的关系。(1)通过溶剂热法成功的制备了三维多级结构的镍钴双金属氢氧化物,所得产物为纳米片组成的三维花状多级开放性结构。乙醇作为溶剂在溶剂热过程对于该形貌的形成起重要作用,同时,乙醇作为填充分子扩大了LDHs的层间距。得益于独特的三维多级结构和镍钴的协同作用,产物作为超级电容器的电极材料和阴离子型染料(酸性品红、刚果红)的吸附剂均表现出优异的性能。通过调控原料中的镍钴无机盐的比例得到了不同镍钴摩尔比的Ni-Co LDHs,不同的镍钴比不会影响Ni-Co LDHs的微观形貌,但是对于性能却有着重大的影响。镍钴摩尔比为1/2时,产物具有最优的超级电容器性能;镍钴摩尔比为1/1时,产物具有最佳的阴离子型染料吸附性能。(2)首先利用静电纺丝法和煅烧法制备了一维纤维结构的Co3O4@C,将其作为模板利用水热法和后续的煅烧处理成功制备了Co3O4@Ni Mo O4多孔核壳管状多维层级结构。核层为Co3O4纳米颗粒组成的一维纤维,壳层为Ni Mo O4纳米片垂直排列形成三维管状结构。管状核壳结构增加了材料的空间利用率,同时核与壳之间存在的空隙有利于电解液的进入。得益于其独特的结构和组分,Co3O4@Ni Mo O4作为超级电容器的电极材料展示了较高的比电容,优良的倍率和循环稳定性能。另外,采用该制备方法成功得到了结构相同的Ni Co2O4@Ni Mo O4和NiFe2O4@Ni Mo O4复合材料,证明该方法具有一定的普适性。(3)首先利用溶剂热法制备出甘油酸镍钴微米球,通过进一步水热过程中水和乙醇的比例及水热时间的调控制备出多维层级结构的镍钴碱式碳酸盐,然后经过高温磷化过程得到磷化镍钴纳米片组成的复杂中空微球。该结构具有大的比表面积和更多活性位点的暴露,这有利于电化学性能的提升。甘油酸镍钴微米球作为自牺牲模板在水热过程中经过溶解-结晶过程是形成多维层级结构的关键步骤。改变甘油酸镍钴中的镍钴摩尔比实现最终产物中镍钴比的调控,镍钴摩尔比为1/1的Ni-Co-P中空微球具有最佳的超级电容器和电催化分解水性能。另外,多维层级结构的磷化镍钴与磷掺杂还原氧化石墨烯的复合材料也成功制备,其超级电容器和电催化水分解性能得到了进一步提升,这主要是由于石墨烯与磷化镍钴之间的协同作用。2.基于Ni(OH)2的Ni3C/Ni/碳纳米管一维结构的可控合成利用氢氧化镍纳米片为镍源首次设计合成了Ni3C/Ni异质结构与氮掺杂碳纳米管的复合纳米材料。得益于Ni3C/Ni的高活性以及与氮掺杂碳纳米管的协同效应,该产物取得了优异的电催化水分解性能。首先利用溶剂热法制备出Ni(OH)2纳米片,然后与双氰胺混合后在惰性气氛下煅烧。通过煅烧温度和时间的精确控制得到了Ni3C/Ni核壳纳米颗粒均匀的包覆在竹节状的碳纳米管上的复合纳米材料。其中,作为碳源的双氰胺中含有大量的氮元素,最终可以得到氮掺杂的碳纳米管。650℃下煅烧2 h得到的产物在碱性电解液(1 mol/L KOH)中具有最优的电催化产氢和产氧活性和出色的循环稳定性。实验表明,产物中具有丰富的活性位点(Ni、Ni3C、Ni-Nx)。氮掺杂碳纳米管互相交错形成的三维导电网络也有利于催化活性的进一步提升。NiFe2O4基一维复合材料及异质结构的制备及其性能研究采用静电纺丝技术结合后续热处理工艺制备了NiFe2O4基一维纤维状纳米结构,探究了产物的储锂性能和光催化性能。另外,成功制备出磁性可见光驱动的光催化剂Ag3PO4/Ag/NiFe2O4,对磁性NiFe2O4材料在光催化方面的应用进行了拓展。(1)利用静电纺丝技术制备了Ni-Fe一维纤维状前驱体,通过进一步热处理得到NiFe2O4基一维纳米纤维。通过煅烧步骤和煅烧温度来控制前驱体的分解和扩散过程,获得了具有不同微观形态的NiFe2O4纤维。600℃下得到的NiFe2O4纳米纤维具有良好的结晶度、大的表面积和稳定的一维结构,其表现出更好的储锂和光催化性能。在氮气气氛下煅烧制备得到NiFe2O4@C一维纤维状纳米结构,NiFe2O4纳米颗粒均匀的封装在多孔碳纤维中。作为锂离子电池负极材料,NiFe2O4@C复合材料较纯相NiFe2O4纤维在倍率性能和循环稳定性方面具有很大提升。NiFe2O4纳米颗粒缩短了锂离子传输路径,碳纤维在提升材料整体导电性的同时还可以缓解锂离子脱入/嵌出过程中的体积变化应力。(2)结合上述的一维纤维状NiFe2O4纳米材料,首先在室温下通过简单的原位化学浴沉积制备Ag3PO4/NiFe2O4异质结构,然后通过光还原过程在Ag3PO4/NiFe2O4界面处生成Ag纳米颗粒,得到了Ag3PO4/Ag/NiFe2O4异质结构。Ag3PO4/Ag/NiFe2O4-3%显示出高光催化活性和循环稳定性。利用电子自旋共振测试验证了NiFe2O4与Ag3PO4和Ag三者之间形成了Z型异质结。
王会敏[3](2018)在《石墨烯复合材料的制备及其电容性能》文中进行了进一步梳理本论文采取优化过后的Hummers法制备得到了氧化石墨烯,采取一步水热法制备了rGO/CuO复合材料以及rGO/CuO/Ni(OH)2复合材料。利用红外光谱技术、X射线粉末衍射技术(XRD)对rGO/CuO和rGO/CuO/Ni(OH)2复合材料的结构进行表征,采用扫描电子显微镜(SEM)观测了 rGO/CuO和rGO/CuO/Ni(OH)2复合材料的形貌,并利用恒电流充放电测试、交流阻抗测试、循环伏安测试技术研究了 rGO/CuO和rGO/CuO/Ni(OH)2复合材料在6 M KOH溶液中的电容性能。rGO/CuO复合材料的FT-IR,XRD,SEM结果表明复合材料中既存在rGO也存在CuO。电容性能分析结果表明水热反应时间18h,水热反应温度180℃,铜离子与rGO之比为1:4时,rGO/CuO电极的电容性能最佳。在6MKOH溶液中,0-0.5V电位窗范围,10 mA/cm2扫描速度下单电极比电容可达277.8 F/g,充放电循环2000圈,比电容的保持率为83.7%,循环稳定性有待提高。rGO/CuO/Ni(OH)2纳米材料的制备选用L16(45)正交表进行正交设计实验,考察了水热反应温度,水热反应时间,物质的配比等因素对复合材料电容性能的影响。正交设计实验结果表明:水热反应温度180℃,水热反应时间9h,铜离子与镍离子物质的量比为2:1,铜离子与氢氧根离子物质的量比为2:1,原料氧化石墨烯用量为1.2毫克时,rGO/CuO/Ni(OH)2电极的电容性能最佳。该条件下制得的rGO/CuO/Ni(OH)2电极,在6 M KOH溶液中,0-0.5 V电位窗下,10 mA/cm2扫描速度下,复合材料电极的比电容可达1363 F/g,循环2000圈后,比电容保持率为88.8%,具有较好的循环稳定性。组装了rGO-rGO/CuO/Ni(OH)2非对称型电容器,在10 mA/cm2电流密度下,其比电容为64.5F/g,充放电循环2000圈,比电容保持原来的91.5%,具有良好的循环稳定性,最大能量密度和功率密度分别为5.2 Wh/kg和310.1 W/kg。
朱春光[4](2016)在《氢氧化镍的制备及降解污染物性能的研究》文中研究指明随着人类生活水平的提高,水污染对人类的身体健康构成严重的威胁,通过纳米材料对废水处理是一个有效途径。氢氧化镍作为一种过度族金属元素的氢氧化物,是P型半导体材料。它具有多种纳米形貌,活性高,比表面积大,且价格低廉等优点,是潜在的降解水污染的材料。目前氢氧化镍的生长机制研究甚少,将氢氧化镍用在降解水的领域中也较少。本文通过水热法制备氢氧化镍,通过X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪、能谱仪、扫描显微镜等手段进行表针,并测试不同生长条件下氢氧化镍对染料的降解能力。然后对氢氧化镍进行银修饰和组建异质结进而研究对染料降解能力的影响。首先在ITO衬底上用水热法一步生成氢氧化镍,通过硝酸镍与不同碱性源反应,制备不同形貌的氢氧化镍。通过XPS,XRD,SEM,接触角测试等表针氢氧化镍。硝酸镍与氨水生成六角片状氢氧化镍,与六次甲基四胺反应生成网片状氢氧化镍。解释了氢氧化镍两种形貌的不同生长机制原因,提出六次甲基四胺分步水解,通过中间产物的相互作用生成网片状结构。其次通过研究溶质配比、氨水体积、溶剂不同配比、水热温度、退火温度等水热条件对氢氧化镍的影响和对甲基橙降解能力的影响。通过氢氧化镍对不同模拟污染物的降解,对甲基橙、罗丹明B、刚果红的降解具有选折性,对刚果红的降解能力最高,其次是甲基橙,最差的是罗丹明B,并且解释了降解选折性的原因。此外对氢氧化镍进行银修饰和组建氢氧化镍/氧化锌异质结来加速光生电子空穴分离,一定程度阻碍电子空穴复合,提高光催化效率。通过研究不同银修饰条件,当硝酸银浓度为0.015 M,光照距离为22 cm,光照时间为5 min时,氢氧化镍/银复合结构对甲基橙的降解效率最高。当在氢氧化镍上提拉六次氧化锌种子层组建异质结时,对甲基橙的降解效率最高。
褚震宇[5](2016)在《镍基复合材料的可控制备及其气敏性能研究》文中提出本文采用简单的回流及水热等方法制备合成了高度介孔的三维花状α-Ni(OH)2/碳黑(CB)复合材料和多孔的二维氧化镍复合氧化铜(NiO/CuO)纳米材料。首先,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,镍(Ni(NO3)2·6H2O)为基底,引入沉淀剂尿素(CO(NH2)2),调控加入不同质量的碳黑(CB),首次合成了以碳黑复合Ni(OH)2的三维多孔花状纳米结构。在室温条件下,对掺杂不同含量碳黑(CB)的样品进行了气敏性能检测,并重点探讨三维多级结构中三维花状纳米结构的形成机理和表面活性剂的作用,研究了三维多孔结构与NiOH层间结构对NO2气敏性能的影响以及碳黑在复合材料中所起的作用。结果表明:三维花状结构是由α-Ni(OH)2纳米薄片层层堆叠组装起来的,纳米片的SEM或TEM电镜结果,主要是指厚度,纳米粒子尺度、大小等。碳黑的高电导率以及材料的多孔结构使得复合材料的导电性能和气体的传输能力得到了显着的提高,进而有效的提高了材料对NO2的气敏特性和使用寿命。其次,在不使用表面活性剂的条件下,利用水热-回流-煅烧的方法合成了二维片状多孔NiO复合CuO纳米材料。对纳米片生长过程的研究发现,通过调节镍铜比,可以使两种材料紧密而有效的结合,生成具有高比表面积的片状多孔结构;进而有效而快速的提高了电子转移效率。室温条件下对NO2的气敏性能测试显示,NiCu1复合材料对100ppm的NO2响应为79.16%,响应时间为2s,最低检测限可达1ppm。综上所述,高度介孔的三维花状α-Ni(OH)2/CB复合材料和多孔二维NiO/CuO片层纳米材料,在室温下对NO2气体具有高的灵敏度、快速的响应时间、较低的检测限和优秀的稳定性,在传感器领域具有潜在的应用价值。
张亚斌[6](2014)在《高性能镍基化合物超级电容器电极材料的研究》文中指出作为重要的新一代能源器件,超级电容器由于具有高的功率密度、快的充放电速率、长的使用寿命等优点而引起了研究人员极大的兴趣。大量研究结果表明超级电容器的性能主要取决于其电极材料,而传统的电极材料已远远不能满足当前超级电容器快速发展的需求。因此,开发高性能廉价电极材料仍是当前超级电容器研究领域的热点。通过不懈地努力,研究人员发现镍基化合物,主要包括氢氧化镍、氧化镍及掺杂氧化镍,由于具有高的理论比电容、资源丰富、环境友好及价格低廉等特点而可用作超级电容器的理想电极材料。本文首先简单阐述了超级电容器的原理和特点,然后系统地综述了超级电容器电极材料的研究现状及其优缺点。在此基础上,详细地介绍了不同维度纳米结构镍基化合物的合成方法及超级电容性能。首先,采用PEG 600和NaAc作辅助剂,氯化镍作镍源,以乙二醇作溶剂,通过溶剂热法和碱溶液后处理两步法制备出具有分层花状形貌的β-Ni(OH)2微球。通过控制反应时间、反应温度及添加剂,探讨了花状微球先驱体可能的生长机理。同时,确定了最佳形貌所需的反应条件为190℃反应8 h。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析(BET)对样品的微观形貌、晶体结构和织构特征进行了表征。所制备的β-Ni(OH)2微球呈现出分层多孔疏松结构,具有高的比表面积、大的孔体积及有效的介孔孔径分布。采用循环伏安测试、恒流充放电测试及交流阻抗测试深入研究了所得产物的电容性能。所制得的β-Ni(OH)2微球比电容可达1401.1 F/g,甚至处于20 A/g的大电流密度时,其比电容仍然为720 F/g。而且,在20 A/g的大电流密度下经过1000次循环仍能保持最初电容的89%。接着,采用葡萄糖辅助混合溶剂热法在ITO/玻璃基底上直接生长由超薄纳米片构成的多孔网络状α-Ni(OH)2先驱体薄膜。经过350℃煅烧3 h后制得一种新型的二维多孔NiO薄膜。采用SEM、TEM及XRD对煅烧处理前后所得产物的形貌、结构和晶型进行了表征。结果发现煅烧处理不仅保留了多孔网络形貌,而且增加了纳米片的结晶度并且在表面产生大量的孔。另外,采用循环伏安法、计时电位法、循环充放电法及交流阻抗法评估了多孔NiO薄膜的电容行为。这种多孔NiO基单电极在1 A/g时的比电容可达1153 F/g,即使电流密度为20 A/g时,其比电容仍然为1 A/g时的83.3%。更为重要的是,在8 A/g的大电流密度下循环1000次后,比电容仅仅损失6.9%。最后,以一定比例的硝酸镍和硝酸钴作原料,以乙二醇和水为溶剂,通过混合溶剂热法和后续的煅烧处理相结合的制备过程,在ITO/玻璃基底上直接制得了 NiCo2O4薄膜。采用SEM、TEM及XRD表征了所得中间体和产物的形貌、结构和晶型。先驱体薄膜由彼此交织的超薄纳米片组成,呈现出蜂巢状形貌。可初步确定其主要成分为Ni-Co-EG的有机无机杂化物。最终产物NiCo2O4薄膜不仅保留了原有的蜂巢状形貌,而且组成薄膜的纳米片表面具有许多孔洞。通过循环伏安测试、恒流充放电测试及交流阻抗测试对比研究了不同煅烧温度所得多孔NiCo2O4薄膜的电化学性能。初步确定了300℃为获得具有高容量和优异倍率性能多孔NiCo2O4薄膜的最佳煅烧温度。同时,采用循环伏安曲线、充放电曲线、循环充放电曲线和交流阻抗曲线深入地研究了300℃煅烧所得样品的超级电容性能。这种薄膜比电容高达1350.8F/g,甚至电流密度高达40 A/g时,比电容仍然为952.3 F/g(70.5%)。而且,在16 A/g下经3000次循环后,比电容先增大后减小,最终值为最大电容的83.1%。
牛虎虎[7](2013)在《镍电极材料的制备及其性能表征》文中研究指明氢氧化镍作为多种碱性电池的正极活性物质,对电池的容量、寿命和电化学性能起关键作用。氢氧化镍具有两种形态,一种是α-Ni(OH)2,另一种是β-Ni(OH)2,这两种形态结构相似,均由NiO2层板组成,层间夹杂水分子和一些阴离子,但是β-Ni(OH)2层板结构平行堆叠,晶胞排列整齐,而α-Ni(OH)2层板结构杂乱堆叠,呈“紊态”结构,正是这种杂乱堆叠使得晶体结构空穴增多,电子转移数较多,从而使α-Ni(OH)2比β-Ni(OH)2具有更高的理论比容量;但是α-Ni(OH)2的这种“紊态”结构也有不足之处,在碱性环境下并不稳定,层间水分子或阴离子会被OH取代,导致转变为β-Ni(OH)2结构。目前,应用于实际生产的β-Ni(OH)2电化学容量已接近理论值,放电比容量方面不会有较大幅度的提升,因此,制备稳定且具有良好电化学性能的α-Ni(OH)2成为研究的热点。本论文选用尿素和六水合硝酸镍为原料,采用水热法,合成了粒径较小、颗粒尺寸均一且具有较大比表面积的纯相α-Ni(OH)2,考察了反应物浓度、物料配比、反应温度、反应时间等因素对产物晶型结构、粒径大小和形貌的影响,筛选出合成α-Ni(OH)2的最佳条件,并用XRD、粒度分析、BET、红外分析对其物化性能表征和用循环伏安法表征其电化学性能。结果表明,当硝酸镍浓度为0.05mol/L,尿素与六水合硝酸镍的摩尔比为3:1,反应时间为4h,反应温度为150℃时,制备的样品为纯相α-Ni(OH)2,其粒径主要分布在10.09μm-22.79μm, SBET=61.64m2/g,氧化电位与还原电位差值为0.2V,差值较大,电化学可逆性较差,所以该材料电化学反应的可逆性需要进一步优化;析氧电位与氧化电位的差值为0.16V,抑制析氧反应方面还有待于提高。为了获得性能更加优良的α-Ni(OH)2,本工作通过引入Al、Zn、 Al/Zn复合掺杂到Ni(OH)2晶格中,合成的掺杂α-Ni(OH)2在碱性溶液中能稳定存在且具有更好的循环性能。采用水热法制备出Al取代α-Ni(OH)2,对其合成工艺条件进行了一系列讨论,结果表明:Al的取代量为20%、25%、尿素与金属盐的摩尔比为3:1时结晶较好,反应时间和反应温度对产物晶型影响不明显;Al取代α-Ni(OH)2粒径主要分布在15-30μm,平均粒径为17.29μm, SBET=67.21m2/g,在碱性环境中能稳定存在;氧化电位与还原电位差值为0.24V,析氧电位与氧化电位的差值为O.10V,与单一α-Ni(OH)2比较,在可逆性和抑制析氧反应方面并未得到改善。采用水热法制备出Zn取代α-Ni(OH)2,对其合成工艺条件进行了一系列讨论,结果表明:Zn的取代量、尿素与金属盐的摩尔比、反应时间和反应温度对产物晶型影响均不太明显,只有结晶度略有变化,Zn取代α-Ni(OH)2粒径主要分布在10-25μm之间,平均粒径为SBET=118.67m2/g,在碱性环境中能稳定存在;氧化电位Va与还原电位Vc的差值为0.16V,析氧电位Vo与氧化电位Va的差值为0.05V,与单一α-Ni(OH)2比较,氧化电位与还原电位的差值(Va-Vc)降低了0.04V,Zn的掺杂使α-Ni(OH)2在可逆性方面有改善。采用水热法制备出Al/Zn复合取代α-Ni(OH)2,对其合成工艺条件进行了一系列讨论,结果表明:尿素与金属盐的摩尔比为5:1时结晶较好,反应时间和反应温度对产物晶型影响不明显;Al/Zn复合取代α-Ni(OH)2粒径主要分布在5-15μm,平均粒径为10.78μm,SBET=146.59m2/g,在碱性环境中能稳定存在;氧化电位Va与还原电位Vc的差值为0.16V,析氧电位Vo与氧化电位Va的差值为O.11V;与单一α-Ni(OH)2比较,Al/Zn取代α-Ni(OH)2的氧化电位与还原电位的差值(Va-Vc)减小0.04V,说明Al/Zn的掺杂使得α-Ni(OH)2的电化学可逆性更好;与Al取代α-Ni(OH)2和Zn取代α-Ni(OH)2比较,在充放电性能和充电效率方面均有提升。
王洪杰[8](2012)在《α-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2/rGO复合材料的合成及NOx气敏性研究》文中提出本文采用简单的回流法制备了具有三维(3D)多级结构的α-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2/rGO复合材料。通过十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的引入,合成了以3-7nm微小粒子为基本单元构成的具有多级孔结构和丰富的层间离子及水分子的α-Ni(OH)2。首次用于室温下NOx气体传感器的研究。并重点对具有三维多级结构的α-Ni(OH)2的气敏机理从以下两方面进行了探讨:(1)多级孔结构与NOx气体在材料表面的扩散、吸附/脱附之间的关系;(2)具有类水滑石层状(LDHs-like)结构的氢氧化镍的化学组成及相邻的NiOH层间相互重叠的纳米晶体之间质子传输能力对NOx气敏性能的影响。结果表明:大量的介孔(3.9nm,34nm)和独特的化学组成([Ni (OH)0.90](OCN)0.10(CO3)(0.47)(SO4)0.02(NO3)0.01(H2O)0.41)有效的提高了材料对NOx的气敏特性和使用寿命。另外,在不添加表面活性剂的条件下,通过一步法制备了形貌可控的α-Ni(OH)2/rGO(还原态氧化石墨)复合材料。通过对α-Ni(OH)2纳米薄片(α-Ni(OH)2TNs)在rGO上生长过程的研究发现,适当条件下两种纳米材料紧密而有效的结合,不仅抑制了α-Ni(OH)2纳米晶体的进一步长大和聚集,而且通过层间Ni2+的插入和晶体的生长使GO剥离为相对薄层的rGO。气敏测试结果表明:α-Ni(OH)2TNs/rGO复合材料比具有三维多级孔结构的α-Ni(OH)2展现出了更高的灵敏度和更快的气敏响应速度综上所述,具有3D多级结构的α-Ni(OH)2纳米晶体和α-Ni(OH)2TNs/rGO复合材料传感器,不仅灵敏度高、响应迅速,而且具有较好的稳定性和相对长的使用寿命,在传感器领域将会有很好的应用前景。
薛俊,缪冶炼,阴秀丽,吴创之[9](2009)在《多孔镍/白云石颗粒对生物质气化焦油裂解的催化性能》文中指出通过添加镍的方法,改善多孔白云石颗粒对生物质气化焦油裂解的催化能力。采用配位沉淀法制备Ni/白云石粉末,再以Ni/白云石粉末为原料,制备多孔Ni/白云石颗粒。以苯为生物质气化焦油的模型成分,在Ni/白云石颗粒固定床对苯进行蒸汽重整,考察了多孔Ni/白云石颗粒制备过程中,焙烧温度和氧化镍含量等条件对其催化能力的影响。结果表明,多孔Ni/白云石颗粒的催化能力随焙烧温度和氧化镍含量而变化,在焙烧温度750℃和氧化镍质量分数13.5%的条件下,Ni/白云石颗粒上苯蒸汽重整的气体收率达到最大值83.0%。在焙烧温度(450~900)℃和氧化镍质量分数0~22.5%时,积炭率基本保持在4.5%。900℃焙烧2 h,对积炭失活的多孔Ni/白云石颗粒进行再生,再生的多孔Ni/白云石颗粒对苯蒸汽重整的催化能力与新鲜多孔Ni/白云石颗粒相同。
陈卫华[10](2009)在《氢氧化镍材料的合成、修饰及其电化学性能研究》文中研究说明化石能源危机和环境危机所产生的双重压力促使电动车(包括纯电动车和混合动力电动车)得到极为广泛的重视。在电动车中,高功率蓄电池占有非常重要的地位。具有“高比能绿色电池”之称的金属氢化物一镍电池(MH/Ni电池)在作为混合动力电动汽车的车用电池方面具有明显的优势,也是最早作为混合动力电动车用电池进入商业化阶段的电池系统。由于MH/Ni电池在设计上采用的是正极容量限制方式,因此,其正极材料氢氧化镍综合性能的提高对电池整体性能的提升至关重要。本论文以提高氢氧化镍材料的大电流充放电性能及其质量比容量为目的,采用不同的制备方法分别合成了片状纳米氢氧化镍、纳米氢氧化镍/碳复合材料、α相纳米片状Ni-Co氢氧化物以及表面覆钻的微米球形氢氧化镍,并对它们各自的电化学性能进行了深入细致的研究。1.纳米Ni(OH)2具有特殊的结构特性,被认为具有比微米级球形氢氧化镍更好的电化学性能。但目前系统研究纳米Ni(OH)2的制备及其形貌、结构等因素与其电化学性能关系的还很少。为了对纳米Ni(OH)2的这种关系有进一步的了解,本文采用水热法控制合成了系列均匀片状纳米Ni(OH)2,对合成的系列纳米Ni(OH)2的循环伏安、倍率放电等性能作了详尽的研究,并与商业化球形氢氧化镍进行了对比,结合XRD、SEM和HRTEM等结构分析方法得出以下的结论:①纳米Ni(OH)2有更高的电化学反应活性和快速活化能力,但并非所有的纳米级氢氧化镍均较微米级的球形氢氧化镍在电化学性能方面表现出优势。②降低纳米Ni(OH)2在垂直于[100]晶轴方向的结晶性,可以提高其电化学活性和比容量。③在理解纳米Ni(OH)2的粒径对其电化学性能的影响方面,不能单纯地追求单个颗粒整体的大小对电化学性能的影响,还应该考虑到颗粒中存在的不完全的结晶和优先生长可能对其电化学性能带来的影响。2.纳米Ni(OH)2具有电化学活性高、充电效率高及放电平台高等优点,但存在易于团聚、在使用过程中难与导电剂均匀混合等问题导致其纳米特性难以得到很好的体现。为了克服上述问题,我们利用超声波处理方法,在液相中把现场生成的纳米Ni(OH)2微粒直接均匀地分散负载于纳米级的碳基微粒材料表面,使两者均匀复合成一种新型材料。不仅解决了现有技术中存在的纳米Ni(OH)2活性材料的分散问题,确保了Ni(OH)2纳米特性,同时也使其导电性得到提高。电化学测试证实此种复合材料具有优异的大电流充放电特性,活性材料的利用率也得到明显提高。3. a-Ni(OH)2中的Ni元素在电化学反应中的理论交换电子数约为1.7,远大于β-Ni(OH)2的1个交换电子,故合成稳定的a-Ni(OH)2是提高MH/Ni电池正极比容量的重要途径。我们首次采用部分阳离子交换法制备出一系列α相Ni-Co氢氧化物。循环伏安研究表明所合成的a相Ni-Co氢氧化物比共沉淀法合成的β相Ni-Co氢氧化物具有更低的电阻和更好的电化学可逆性。充放电测试表明所合成的α相Ni-Co氢氧化物的比容量远高于β-Ni(OH)2的理论比容量,并且在500周循环后仍保持有很好的容量特性和充放电性能。通过调节Ni-Co氢氧化物的组成,还可以调控其电化学性能。此外,阳离子交换反应还可以可逆进行。阳离子交换方法是一个构筑不同组成的双金属氢氧化物的简便的新方法,并且以此方法制备的材料呈现出不同于传统方法所得产物的优异电化学性能。4.在微米级球形Ni(OH)2表面进行钴元素的包覆,可在其表面形成导电网络,有效提高其导电性。通常采用的覆钴方法主要是化学沉积法和电沉积法。本文采用了一种新方法—阳离子交换方法,成功地合成了系列具有核-壳结构的Ni(OH)2@CoOOH样品。这种原位的阳离子交换合成过程使得产物Ni(OH)2@CoOOH完好地保持了初始球形Ni(OH)2的结构和形貌,并且表层CoOOH与内部Ni(OH)2核是通过过渡相a-Ni(OH)2贯通起来的。这种结构不仅增强了CoOOH与Ni(OH)2之间接合的牢固度,使得此种材料的循环稳定性得到了明显的提高,而且还使其作为MH/Ni电池的正极材料时的比容量得到提高,超过了β-Ni(OH)2的理论比容量。覆钴材料的导电性和活化特性也得到了极大的提高,可用0.5-2C的倍率在几周内完全活化。此外,还探讨了Ni(OH)2@CoOOH的制备方法所涉及的反应机理。鉴于所开发的核-壳结构Ni(OH)2@CoOOH的制备方法简单,所得到的材料具有导电性高、易于活化、比容量高、循环性能好等优点,我们对此种材料的单批合成量成功地进行了放大,并采用所制备的大批量Ni(OH)2@CoOOH材料组装了方形动力电池(6Ah)。电化学测试结果表明,当电池的放电倍率提高到30C时仍保持有74.19%的放电效率,而用以制备核-壳结构Ni(OH)2@CoOOH材料的原料球形Ni(OH)2加入CoO作为导电添加剂所制作的对比电池在30C放电时的放电效率降到了1.86%。
二、配位催化液相沉淀法生产氢氧化镍(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、配位催化液相沉淀法生产氢氧化镍(论文提纲范文)
(1)过渡金属基电极材料的制备及其非对称电容器性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超级电容器的发展趋势 |
1.3 超级电容器的分类及工作原理 |
1.3.1 超级电容器的分类 |
1.3.2 双电层电容器 |
1.3.3 法拉第赝电容 |
1.3.4 非对称电容器 |
1.4 超级电容器电极材料 |
1.4.1 炭材料 |
1.4.2 导电聚合物 |
1.4.3 金属氧化物 |
1.5 复合电极材料 |
1.5.1 金属氧化物/炭复合材料 |
1.5.2 层状结构双金属氢氧化物 |
1.5.3 电极材料的制备方法 |
1.6 二维电极材料 |
1.6.1 石墨烯 |
1.6.2 二维纳米片 |
1.7 生物质炭材料 |
1.7.1 淀粉基活性炭 |
1.7.2 纤维基活性炭 |
1.8 电解液 |
1.8.1 水系电解液 |
1.8.2 有机系电解液 |
1.8.3 离子液体 |
1.9 论文的研究目的及主要内容 |
第二章 实验及表征方法 |
2.1 实验用试剂及原料 |
2.2 实验仪器与设备 |
2.3 样品的物理表征及电化学测试 |
2.3.1 测试仪器与表征方法 |
2.3.2 电化学性能测试 |
第三章 二氧化锰电极材料的合成及优化 |
3.1 引言 |
3.2 锰氧化物电极材料的优化 |
3.2.1 液相共沉淀法制备电极材料 |
3.2.2 电极的制备及电化学测试 |
3.3 锰氧化物电极材料的结果与讨论 |
3.3.1 二氧化锰及其优化材料的形貌与结构对比 |
3.3.2 二氧化锰及其优化材料的电化学性能比较 |
3.4 充放电速度对比电容影响的机理分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 钴基化合物电极材料 |
4.1 引言 |
4.2 钴基化合物电极材料的优化 |
4.2.1 钴基化合物的制备 |
4.2.2 电极片的制备及其电化学测试 |
4.3 钴基化合物的表征及电化学测试结果与讨论 |
4.3.1 钴基化合物及其磷化后电极材料的材料表征 |
4.3.2 钴基化合物及其磷化后电极材料的电化学性能测试 |
4.4 磷化后四氧化三钴的充放电机理分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 二维层状结构Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的制备及其非对称电容器性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验 |
5.2.1 Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的制备 |
5.2.2 PRAC电极的制备 |
5.2.3 电化学性能测试 |
5.3 Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的结果与讨论 |
5.3.1 Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的结构表征 |
5.3.2 复合电极材料的电化学性能测试 |
5.4 炭掺杂四氧化三钴的充放电机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 Co-Ni双金属氢氧化物复合电极材料的制备及其非对称电容器性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 复合材料的制备过程 |
6.2.1 Co_nNi_(1-n)LDHs复合电极材料的制备 |
6.2.2 PRAC电极的制备 |
6.2.3 电化学性能测试 |
6.3 Co_nNi_(1-n)LDHs复合电极材料的结果与讨论 |
6.3.1 Co_nNi_(1-n)LDHs复合电极材料的表征 |
6.3.2 电化学性能表征 |
6.4 复合层状结构对比电容影响的机理分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 论文主要结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(2)镍钴基氧(氢氧)化物多维层级结构的构筑及其性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 多级结构纳米材料 |
1.1.2 常见多级结构的制备 |
1.2 镍钴基过渡金属氧化物纳米材料的研究现状 |
1.2.1 镍钴基氧化物的基本性质 |
1.2.2 常见的制备方法 |
1.2.3 性质调控 |
1.2.4 应用研究 |
1.3 镍钴基氢氧化物纳米材料的研究现状 |
1.3.1 镍钴基氢氧化物的基本性质 |
1.3.2 常见制备方法 |
1.3.3 性质调控 |
1.3.4 应用研究 |
1.4 选题意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 实验所用试剂、仪器及表征方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征手段 |
第三章 镍钴基多级结构的形貌和组分调控及性质研究 |
3.1 Ni-Co双金属氢氧化物三维花状结构的可控合成及性能研究 |
3.1.1 引言 |
3.1.2 实验部分 |
3.1.2.1 镍钴双金属氢氧化物的制备 |
3.1.2.2 有机染料吸附测试 |
3.1.2.3 电化学性能测试 |
3.1.3 结果与讨论 |
3.1.3.1 形成机理 |
3.1.3.2 微观结构的表征 |
3.1.3.3 相组成和成分分析 |
3.1.3.4 吸附性质的研究 |
3.1.3.5 电化学性质的研究 |
3.1.4 本节结论 |
3.2 Co_3O_4@NiMoO_4层级结构的可控合成及其电化学性能研究 |
3.2.1 引言 |
3.2.2 实验部分 |
3.2.2.1 样品制备 |
3.2.2.2 电化学性能测试 |
3.2.3 结果与讨论 |
3.2.3.1 核壳结构的形成过程 |
3.2.3.2 核壳结构的表征及成分分析 |
3.2.3.2 电化学性能测试 |
3.2.4 本节结论 |
3.3 球状Ni-Co前驱体水热过程中的形貌控制合成多维层级结构 |
3.3.1 引言 |
3.3.2 实验部分 |
3.3.2.1 GO的制备 |
3.3.2.2 球形镍钴前驱体的制备 |
3.3.2.3 磷化镍钴(NiCoP)中空微球的制备 |
3.3.2.4 磷掺杂还原氧化石墨烯/磷化镍钴复合物(PrGO/NiCoP)的制备 |
3.3.2.5 超级电容器性能测试 |
3.3.2.6 电催化水分解性能测试 |
3.3.3 结果与讨论 |
3.3.3.1 产物的形成过程及表征 |
3.3.3.2 产物的结构表征及成分分析 |
3.3.3.3 超级电容器性能 |
3.3.3.4 电催化性能 |
3.3.4 本节结论 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于Ni(OH)_2的Ni_3C/Ni/碳纳米管一维结构的可控合成 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 氢氧化镍纳米片的制备 |
4.2.2 Ni_3C@Ni-CNTs的制备 |
4.2.3 电催化测试 |
4.2.4 全解水性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Ni_3C/Ni-NCNT650-2催化剂的表征 |
4.3.2 Ni_3C/Ni-NCNT催化剂的生长机理 |
4.3.3 HER和OER性能 |
4.3.4 全解水性能 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 NiFe_2O_4基一维复合材料的可控合成及性质研究 |
5.1 NiFe_2O_4和NiFe_2O_4@C一维纤维的可控合成及性能研究 |
5.1.1 引言 |
5.1.2 实验部分 |
5.1.2.1 Ni-Fe前驱体纤维的制备 |
5.1.2.2 NiFe_2O_4纤维的制备 |
5.1.2.3 NiFe_2O_4@C纤维的制备 |
5.1.2.4 电化学性能测试 |
5.1.2.5 光催化性能测试 |
5.1.3 结果与讨论 |
5.1.3.1 NiFe_2O_4纤维的形貌与结构表征 |
5.1.3.2 NiFe_2O_4@C纤维的形貌与结构表征 |
5.1.3.3 NiFe_2O_4纤维的储锂性能 |
5.1.3.4 NiFe_2O_4@C纤维的储锂性能 |
5.1.3.5 NiFe_2O_4纤维的光催化性能 |
5.1.4 本节结论 |
5.2 Ag_3PO_4/Ag/NiFe_2O_4异质结构的制备及光催化性能研究 |
5.2.1 引言 |
5.2.2 实验部分 |
5.2.2.1 NiFe_2O_4纳米纤维的制备 |
5.2.2.2 Ag_3PO_4/Ag/NiFe_2O_4的制备 |
5.2.2.3 光催化性能测试 |
5.2.2.4 光电化学性能测试 |
5.2.3 结果与讨论 |
5.2.3.1 形貌与结构表征 |
5.2.3.2 光催化性能研究 |
5.2.3.3 光催化机理研究 |
5.2.4 本节结论 |
5.3 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
总结 |
展望 |
致谢 |
附录 |
(3)石墨烯复合材料的制备及其电容性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 超级电容器 |
1.1.1 超级电容器的结构 |
1.1.2 超级电容器的特点 |
1.1.3 超级电容器的工作原理 |
1.1.4 超级电容器的分类 |
1.1.5 超级电容器的电极材料 |
1.2 石墨烯 |
1.2.1 石墨烯的结构 |
1.2.2 石墨烯的性质 |
1.2.3 石墨烯的制备方法 |
1.2.4 石墨烯的应用领域 |
1.3 氧化铜 |
1.3.1 氧化铜简介 |
1.3.2 氧化铜的结构 |
1.3.3 氧化铜的制备方法 |
1.4 氢氧化镍 |
1.4.1 氢氧化镍简介 |
1.4.2 氢氧化镍的晶型结构 |
1.4.3 氢氧化镍的制备方法 |
1.5 本论文工作 |
第2章 石墨烯/氧化铜复合材料的制备及其电容性能 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与仪器 |
2.2.2 实验步骤 |
2.2.3 电化学测试 |
2.2.4 计算公式 |
2.2.5 结构表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 水热反应时间对石墨烯/氧化铜复合材料电容性能的影响 |
2.3.2 水热反应温度对石墨烯/氧化铜复合材料电容性能的影响 |
2.3.3 硝酸铜与石墨烯的比对石墨烯/氧化铜复合材料电容性能的影响 |
2.3.4 电流密度对石墨烯/氧化铜复合材料电容性能的影响 |
2.3.5 石墨烯/氧化铜复合材料的循环寿命 |
2.4 复合材料的形貌及结构表征 |
2.4.1 红外光谱分析 |
2.4.2 XRD分析 |
2.4.3 SEM分析 |
第3章 石墨烯/氧化铜/氢氧化镍复合材料的制备及其电容性能 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.3 电化学测试 |
3.2.4 结构表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 正交试验设计选择 |
3.3.2 电容性能的测试 |
3.3.3 石墨烯/氧化铜/氢氧化镍复合材料的循环寿命 |
3.3.4 非对称型电容器的电容性能 |
3.4 材料的形貌及结构表征 |
3.4.1 红外光谱分析 |
3.4.2 XRD分析 |
3.4.3 SEM分析 |
第4章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(4)氢氧化镍的制备及降解污染物性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 纳米材料的特性 |
1.2 染料废水的研究进展 |
1.3 氢氧化镍基本性质 |
1.3.1 氢氧化镍晶体结构 |
1.3.2 氢氧化镍的不同形貌 |
1.3.3 氢氧化镍的不同制备方法 |
1.3.4 氢氧化镍的应用 |
1.4 本课题研究目的和内容 |
1.4.1 研究目的和意义 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 实验仪器及步骤 |
2.1 实验所需药品与仪器 |
2.2 实验的过程及步骤 |
2.2.1 衬底的准备 |
2.2.2 水热法制备氢氧化镍 |
2.2.3 测氢氧化镍的降解性能 |
2.2.4 银修饰氢氧化镍 |
2.2.5 制备氢氧化镍和氧化锌的异质结 |
2.3 样品的表征 |
2.3.1 X射线衍射仪 |
2.3.2 X射线光电子能谱仪 |
2.3.3 扫描电子显微镜 |
2.3.4 电化学工作站 |
2.3.5 高温润湿角测定仪VAF-30 |
第3章 氢氧化镍生长机制及其性能研究 |
3.1 六角片状氢氧化镍制备及其生长机制 |
3.2 网片状氢氧化镍制备及其生长机制 |
3.3 两种碱共同制备氢氧化镍 |
3.4 六角片状氢氧化镍降解性能研究 |
3.5 网片状氢氧化镍降解性能研究 |
3.6 本章小结 |
第4章 网片状氢氧化镍制备及其性能研究 |
4.1 不同溶剂配比下制备氢氧化镍及甲基橙的降解 |
4.2 不同反应温度下制备氢氧化镍及甲基橙的降解 |
4.3 不同退火温度下的镍氧化合物及对甲基橙的降解 |
4.4 氢氧化镍对不同模拟污染物的光降解 |
4.5 本章小结 |
第5章 修饰氢氧化镍及其性能研究 |
5.1 不同浓度银修饰的氢氧化镍及对甲基橙的降解 |
5.2 不同距离银修饰的氢氧化镍及对甲基橙的降解 |
5.3 不同时间银修饰的氢氧化镍及对甲基橙的降解 |
5.4 银修饰退火的氢氧化镍及其对甲基橙的降解 |
5.5 组成氢氧化镍/氧化锌异质结及其对甲基橙的降解 |
5.6 本章小节 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)镍基复合材料的可控制备及其气敏性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 镍基纳米材料的概述 |
1.2.1 镍基纳米材料的研究进展 |
1.2.2 镍基纳米材料的合成方法介绍 |
1.2.3 镍基纳米材料的应用 |
1.3 碳黑简介 |
1.3.1 碳黑的性质 |
1.3.2 碳黑的研究进展 |
1.3.3 碳黑的应用 |
1.4 氧化铜概述 |
1.4.1 氧化铜的结构 |
1.4.2 氧化铜的制备方法 |
1.4.3 氧化铜的应用 |
1.5 气体传感器概述 |
1.5.1 气体传感器的研究现状 |
1.5.2 气敏传感器的工作原理 |
1.5.3 气体传感器的应用与挑战 |
1.6 研究意义和内容 |
1.6.1 选题背景及研究意义 |
1.6.2 论文的主要内容 |
第2章 实验材料和表征方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征方法及原理 |
2.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.3 扫描电子显微镜 |
2.3.4 傅立叶变换红外光谱 |
2.3.5 比表面积测试(BET) |
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.7 热重(TGA) |
2.3.8 电化学测试系统 |
2.3.9 气敏性能测试 |
第3章 α-Ni(OH)_2/CB材料合成及NO_2气敏性研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 三维花状多孔镍基复合碳黑材料的合成 |
3.2.2 三维花状多孔镍基复合碳黑材料的气敏测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 样品的表征及分析 |
3.3.2 NiCB材料材料的电化学性能测试 |
3.3.3 NiCB材料NO_2气敏性能测试 |
3.3.4 NiCB材料的气敏机理探讨 |
3.4 本章小结 |
第4章 NiO/CuO复合材料的合成及NO_2气敏性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 NiO/CuO复合材料的合成 |
4.2.2 NiO/CuO复合材料对NO_2的气敏性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 样品的表征与分析 |
4.3.2 NiO/CuO复合材料的电化学性能测试 |
4.3.3 NiO/CuO复合材料对NO_2气敏性能的研究 |
4.3.4 NiO/CuO复合材料的气敏机理讨论 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(6)高性能镍基化合物超级电容器电极材料的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 超级电容器简述 |
1.1.1 超级电容器的特性 |
1.1.2 超级电容器的分类 |
1.1.3 超级电容器的工作原理 |
1.1.3.1 双电层储能 |
1.1.3.2 法拉第储能 |
1.2 超级电容器电极材料的研究现状 |
1.2.1 碳材料的研究现状 |
1.2.2 导电聚合物电极材料的研究现状 |
1.2.3 金属氧化物电极材料 |
1.2.3.1 贵金属氧化物 |
1.2.3.2 廉价的过渡金属氧化物或氢氧化物 |
1.3 超级电容镍基电材料研究现状 |
1.3.1 氢氧化镍(Ni(OH)_2) |
1.3.2 氧化镍(NiO) |
1.3.3 Ni、Co杂化的双金属氧化物/氢氧化物 |
1.4 选题依据和主要内容 |
1.4.1 选题的依据 |
1.4.2 主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.1.1 化学试剂与实验材料 |
2.1.2 实验设备 |
2.2 实验样品的性能表征 |
2.2.1 X射线衍射仪(XRID) |
2.2.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.2.3 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.2.4 能谱分析(EDS) |
2.2.5 氮气吸附脱附测试 |
2.2.6 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
2.2.7 循环伏安测试 |
2.2.8 恒流充放电测试 |
2.2.9 循环稳定性测试 |
2.2.10 交流阻抗测试 |
第三章 花状Ni(OH)_2微球的电化学性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 花状Ni(OH)_2微球的制备 |
3.2.2 电极的制备 |
3.2.2.1 电极制备方式及集流器 |
3.2.2.2 活性物质配比 |
3.2.2.3 电极负载量选择 |
3.2.2.4 电极成型压力选择 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 最佳制备条件下制得样品的表征 |
3.3.1.1 XRD |
3.3.1.2 红外光谱分析 |
3.3.1.3 形貌表征 |
3.3.2 多孔β-Ni(OH)_2花状微球的形成机制 |
3.3.2.1 时间对形貌的影响 |
3.3.2.2 温度对形貌的影响 |
3.3.2.3 EG,PEG和NaAc对形貌的影响 |
3.3.2.4 花状分层微球形成机理 |
3.3.3 材料的电化学测试 |
3.3.3.1 循环伏安测试 |
3.3.3.2 恒流充放电测试 |
3.3.3.3 循环稳定性测试 |
3.3.3.4 交流阻抗测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 多孔网络状NiO薄膜的电化学性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 NiO电极制备 |
4.2.2 电化学测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料的表征 |
4.3.1.1 XRD |
4.3.1.2 形貌分析 |
4.3.2 材料的电化学测试 |
4.3.2.1 循环伏安测试 |
4.3.2.2 恒流充放电测试 |
4.3.2.3 循环稳定性测试 |
4.3.2.4 交流阻抗测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 多孔网络状NiCo_2O_4薄膜的电化学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 多孔网络状NiCo_2O_4薄膜电极的制备 |
5.2.2 电化学测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 材料的表征 |
5.3.1.1 XRD |
5.3.1.2 形貌和结构分析 |
5.3.2 不同煅烧温度下所得样品的电化学性能 |
5.3.2.1 循环伏安测试 |
5.3.2.2 恒流放电测试 |
5.3.3 最佳锻烧温度所得NiCo_2O_4的电化学性能 |
5.3.3.1 循环伏安测试 |
5.3.3.2 恒流放电测试 |
5.3.3.3 循环稳定性测试 |
5.3.3.4 交流阻抗测试 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录: 硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(7)镍电极材料的制备及其性能表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 氢氧化镍的研究进展 |
1.2.1 β-Ni(OH)_2的研究进展 |
1.2.2 α-Ni(OH)_2的研究进展 |
1.3 氢氧化镍的晶体结构 |
1.4 氢氧化镍的电化学性 |
1.4.1 镍氢电池的反应原理 |
1.4.2 镍电极的工作原理 |
1.5 本研究工作的目的及意义 |
1.6 本研究工作的主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验内容 |
2.1.1 样品的制备 |
2.1.2 电极的制备 |
2.2 主要的化学药品和仪器 |
2.2.1 主要的化学药品 |
2.2.2 主要仪器设备 |
2.3 物理表征 |
第三章 α-Ni(OH)_2的合成及其性能表征 |
3.1 XRD分析 |
3.1.1 尿素与镍盐的配比不同对产物晶型结构的影响 |
3.1.2 反应物浓度对产物晶型结构的影响 |
3.1.3 反应温度对产物晶型的影响 |
3.1.4 反应时间对产物结晶度的影响 |
3.2 粒度分析 |
3.3 SEM分析 |
3.4 BET分析 |
3.5 红外光谱分析 |
3.6 循环伏安特性测试 |
3.7 本章小结 |
第四章 Al代α-Ni(OH)_2的合成及其性能表征 |
4.1 XRD分析 |
4.1.1 Al的取代量对产物晶型的影响 |
4.1.2 尿素与金属盐的比例对产物的影响 |
4.1.3 反应温度对产物的影响 |
4.1.4 反应时间对产物的影响 |
4.1.5 α-Ni(OH)_2与Al代α-Ni(OH)_2作对比 |
4.2 粒度分析 |
4.3 红外分析 |
4.4 BET分析 |
4.5 循环伏安测试 |
4.6 本章小结 |
第五章 Zn代α-Ni(OH)_2的合成及其性能表征 |
5.1 XRD分析 |
5.1.1 Zn的取代量对产物晶型的影响 |
5.1.2 尿素与金属盐的配比对产物的影响 |
5.1.3 反应温度对产物的影响 |
5.1.4 反应时间对产物的影响 |
5.1.5 α-Ni(OH)_2与Zn代α-Ni(OH)_2作对比 |
5.2 元素含量分析 |
5.3 粒度分析 |
5.4 红外分析 |
5.5 BET分析 |
5.6 循环伏安测试 |
5.7 本章小结 |
第六章 Al/Zn复合取代α-Ni(OH)_2的合成及其性能表征 |
6.1 XRD分析 |
6.1.1 尿素与金属盐的比例对产物的影响 |
6.1.2 反应温度对产物的影响 |
6.1.3 反应时间对产物的影响 |
6.1.4 α-Ni(OH)_2与Al/Zn复合取代α-Ni(OH)_2作对比 |
6.2 粒度分析 |
6.3 红外分析 |
6.4 BET分析 |
6.5 循环伏安测试 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文 |
(8)α-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2/rGO复合材料的合成及NOx气敏性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 氢氧化镍的概述 |
1.2.1 氢氧化镍的研究进展 |
1.2.2 氢氧化镍的晶体结构 |
1.2.3 氢氧化镍的合成方法介绍 |
1.3 氧化石墨烯的简介 |
1.3.1 氧化石墨烯的结构 |
1.3.2 氧化石墨的制备方法 |
1.3.3 氧化石墨烯的应用 |
1.4 氧化石墨烯复合材料的研究现状 |
1.4.1 无机物与氧化石墨烯复合材料 |
1.4.2 聚合物与氧化石墨烯复合材料 |
1.5 气体传感器的发展方向 |
1.5.1 气体传感器的分类 |
1.5.2 气体传感器的工作原理 |
1.5.3 气体传感器的研究现状及发展趋势 |
1.6 本文的研究意义和内容 |
1.6.1 选题背景及研究意义 |
1.6.2 论文的主要研究内容 |
第2章 实验材料和表征方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 表征方法 |
2.3.1 X 射线粉末衍射(XRD) |
2.3.2 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.5 比表面积测试(BET) |
2.3.6 气敏性能测试 |
第3章 三维花状Α-NI(OH)_2纳米材料的制备及 NOX的气敏性研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 三维花状α-Ni(OH)_2纳米材料的制备 |
3.2.2 三维花状α-Ni(OH)_2纳米材料的 NO_x 气敏性测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 样品的表征及分析 |
3.3.2 三维花状α-Ni(OH)_2纳米材料的 NO_x 气敏性研究 |
3.3.3 气敏机理探讨 |
3.4 本章小结 |
第4章 Α-NI(OH)_2/RGO 复合材料的合成及 NOX气敏性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 α-Ni(OH)_2/rGO 复合材料的合成 |
4.2.2 α-Ni(OH)_2/rGO 复合材料对 NO_x 的气敏性测试 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 样品的表征及分析 |
4.3.2 对α-Ni(OH)_2/rGO 复合材料 NO_x 气敏性能的研究 |
4.3.3 气敏机理探讨 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(10)氢氧化镍材料的合成、修饰及其电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 MH/Ni动力电池的发展现状 |
1.3 MH/Ni电池的工作原理 |
1.4 氢氧化镍电极的基础理论和研究进展 |
1.4.1 氢氧化镍充放电反应过程和机理 |
1.4.2 氢氧化镍材料的改性途径 |
1.4.2.1 添加剂 |
1.4.2.2 纳米氢氧化镍 |
1.4.2.3 稳定的α-Ni(OH)_2的制备 |
1.5 本论文的选题目的、意义及主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 水热法合成特征纳米氢氧化镍及其电化学性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验器材和试剂 |
2.2.3 纳米Ni(OH)_2样品的制备 |
2.2.4 物理测试 |
2.2.5 电化学测试 |
2.2.5.1 循环伏安测试 |
2.2.5.2 充放电测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纳米氢氧化镍的结构和形貌分析 |
2.3.2 纳米氢氧化镍的电化学性能研究 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 纳米氢氧化镍/碳复合材料及其电化学性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验 |
3.2.1 实验器材和试剂 |
3.2.2 纳米氢氧化镍/碳复合材料的合成 |
3.2.2.1 不同碳基底材料的纳米氢氧化镍/碳复合材料的合成 |
3.2.2.2 不同镍源合成的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料 |
3.2.2.3 不同载量的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料的合成 |
3.2.3 物理测试 |
3.2.4 电化学测试 |
3.2.4.1 循环伏安测试 |
3.2.4.2 充放电测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同碳基底纳米氢氧化镍/碳复合材料的结构和电化学性能研究 |
3.3.2 由不同镍源制备的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料及其结构和电化学性能研究 |
3.3.3 不同载量的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料的结构和电化学性能研究 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 阳离子交换法制备片状纳米Ni-Co氢氧化物及其电化学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验器材和试剂 |
4.2.3 系列Co-Ni双金属氢氧化物A1、A2、A3和A4的合成 |
4.2.4 阳离子交换产物B1、B1'和C1的合成 |
4.2.5 物理测试 |
4.2.6 电化学测试 |
4.2.6.1 循环伏安测试 |
4.2.6.2 充放电测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 水热法合成Co(OH)_2 |
4.3.2 Co(OH)_2与Ni~(2+)的部分交换反应制备系列Ni-Co氢氧化物 |
4.3.3 电化学性能研究 |
4.3.3.1 制备方法对氢氧化镍的结构和电化学性能研究 |
4.3.3.2 部分阳离子交换产物A1、A2、A3和A4的电化学性能研究 |
4.3.4 阳离子交换可逆性研究 |
4.3.5 反应机理 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 阳离子交换法调控的Ni(OH)_2@CoOOH核-壳结构材料的制备、电化学性能测试及其较大量生产探索研究 |
5.1 引言 |
5.2 阳离子交换法调控的NI(OH)_2@CoOOH核-壳结构材料的制备及其电化学性能测试 |
5.2.1 实验 |
5.2.1.1 实验装置 |
5.2.1.2 实验器材和试剂 |
5.2.1.3 核-壳结构Ni(OH)_2@CoOOH的合成:1g级 |
5.2.1.3.1 不同粒径球形氢氧化镍样品的分离 |
5.2.1.3.2 Ni(OH)_2@CoOOH样品的合成 |
5.2.1.4 Ni(OH)_2@CoOOH样品的物理测试 |
5.2.1.5 Ni(OH)_2@CoOOH样品的电化学测试 |
5.2.1.5.1 充放电循环测试用电极的制备及测试 |
5.2.1.5.2 活化测试电极制备及测试 |
5.2.2 结果与讨论 |
5.2.2.1 合成产物的结构确定 |
5.2.2.2 核-壳结构Ni(OH)_2@CoOOH的电化学性能研究 |
5.2.2.2.1 活化性能测试 |
5.2.2.2.2 容量和循环性能测试 |
5.2.2.3 不同钴源对产物Ni(OH)_2@CoOOH的结构的影响 |
5.2.2.4 合成温度对产物Ni(OH)_2@CoOOH结构的影响 |
5.2.2.5 原料中Ni_s/Co_(aq)比例对产物Ni(OH)_2@CoOOH结构的影响 |
5.2.2.6 Ni(OH)_2@CoOOH的组成对其电化学性能的影响 |
5.2.2.7 反应机理 |
5.3 阳离子交换法合成NI(OH)_2@CoOOH材料的放大试验及验证 |
5.3.1 实验 |
5.3.1.1 实验装置 |
5.3.1.2 实验器材和试剂 |
5.3.1.3 30g级Ni(OH)_2@CoOOH的合成 |
5.3.1.4 Ni(OH)_2@CoOOH放大样品的物理性能测试 |
5.3.1.5 Ni(OH)_2@Co00H放大样品的电化学性能研究 |
5.3.2 结果与讨论 |
5.3.2.1 30 g级合成产物的结构确定 |
5.3.2.2 核-壳结构Ni(OH)_2@CoOOH的电化学性能研究(30 g级) |
5.3.2.2.1 单极板的电化学性能测试 |
5.3.2.2.2 单体电池的电化学性能测试 |
5.4 小结 |
参考文献 |
第六章 总结论 |
博士期间已发表和拟发表的论文、专利 |
致谢 |
四、配位催化液相沉淀法生产氢氧化镍(论文参考文献)
- [1]过渡金属基电极材料的制备及其非对称电容器性能的研究[D]. 王佳. 太原理工大学, 2019(03)
- [2]镍钴基氧(氢氧)化物多维层级结构的构筑及其性质研究[D]. 董涛. 济南大学, 2019(01)
- [3]石墨烯复合材料的制备及其电容性能[D]. 王会敏. 东北大学, 2018(02)
- [4]氢氧化镍的制备及降解污染物性能的研究[D]. 朱春光. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [5]镍基复合材料的可控制备及其气敏性能研究[D]. 褚震宇. 黑龙江大学, 2016(02)
- [6]高性能镍基化合物超级电容器电极材料的研究[D]. 张亚斌. 湖北大学, 2014(05)
- [7]镍电极材料的制备及其性能表征[D]. 牛虎虎. 太原理工大学, 2013(03)
- [8]α-Ni(OH)2和α-Ni(OH)2/rGO复合材料的合成及NOx气敏性研究[D]. 王洪杰. 黑龙江大学, 2012(10)
- [9]多孔镍/白云石颗粒对生物质气化焦油裂解的催化性能[J]. 薛俊,缪冶炼,阴秀丽,吴创之. 工业催化, 2009(10)
- [10]氢氧化镍材料的合成、修饰及其电化学性能研究[D]. 陈卫华. 武汉大学, 2009(09)