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利用高锰酸钾与乙醇之间的氧化还原反应,在多孔石墨烯表面沉积纳米二氧化锰花球,获得了一种新型的复合电极材料。通过XRD,TG,SEM,TEM等分析手段确定了材料的晶体结构、化学成分、微观形貌特征。电化学性能测试表明:纳米二氧化锰花球具有优异的比电容,但是倍率性能和循环性能不足。通过在石墨烯表面负载纳米二氧化锰花球,能够显著增加石墨烯的比电容,同时改善纳米二氧化锰花球的倍率性能和循环性能。采用0.5mol/L K2SO4电解液,进行三电极循环伏安测试,复合电极材料在2mV·s^-1扫速下的比电容高达295F·g^-1,在1000mV·s^-1扫速下,比电容仍然可达102F·g^-1,同时100mV·s^-1,1000次循环后,电容循环保持率可达96.3%。这表明石墨烯负载花球状二氧化锰材料是一种极具潜力的超级电容器电极材料。 ...
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本文通过水热法合成了Na0.44MnO2纳米棒,并系统地研究和优化了合成该材料的实验参数。实验结果表明,在200℃下,水热反应16 h获得的Na0.44MnO2纳米棒展现了最好的电化学性能。在2.0~4.0 V的电压窗口,50mA/g电流密度下,该材料具有110.7mA·h/g的初始放电比容量,循环100周后的容量保持率为74.7%。为了进一步提高该材料的电化学性能,将石墨烯与其混合球磨,得到了Na0.44MnO2/石墨烯复合材料。在50mA/g电流密度下,该复合材料首次放电比容量为106.9mA·h/g,100周循环后,放电比容量仍保持为91.8mA·h/g,容量保持率为85.9%。此外,当电流密度提高到500和1000 mA/g时,该复合材料分别具有89和78mA·h/g的放电比容量。与石墨烯复合,Na0.44MnO2材料的循环性能与倍率性能得到了显著提高。 ...
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本文定向合成了一种新型的膦酸化氧化石墨烯(GO)-壳聚糖(CS)复合材料(GO-CS-P),并将其应用于水体中三价Eu(III)的高效富集.宏观实验结果显示,这一复合材料对Eu(III)的吸附在5 min内即可达到平衡,在pH 5.5和293 K条件下的最大吸附容量(106.14 mg/g)高于先前文献中报道的一系列吸附材料.此外,GO-CS-P能够高效、选择性地从高盐度和多组分金属离子共存的水溶液中捕获Eu(III).X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometry,FTIR)、X射线吸收光谱(X-ray absorption spectroscopy,XAS)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)的分析结果表明,Eu(III)与GO-CS-P表面的膦酸酯基团和羧基发生共价结合,形成稳定的内层络合物.基于本文的研究发现,GO-CS-P复合材料在修复被三价镧系/锕系元素污染的地下水方面具有很大的应用潜力。 ...
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为了制备高效、低成本的析氢反应电催化剂,采用一步水热法制备镍掺杂二硫化钼/石墨烯复合材料(Nix-MoS2/G,x=0.03,0.05,0.10),并用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对其进行表征,讨论镍掺杂对复合材料的微观结构和电催化析氢性能的影响.结果表明,与MoS2/G催化剂相比,镍掺杂的MoS2/G催化剂显示了更高的电催化析氢性能,尤其当水热反应体系中的Ni和Mo的摩尔比为1∶20时,制备的Ni0.05-MoS2/G显示了最强的电催化析氢性能,其塔菲尔斜率为50.8mV/dec.电催化活性的增强主要是由于少量镍的掺杂改变了复合催化剂的形貌,使MoS2纳米片更好地负载在石墨烯表面,暴露出更多的催化活性位点,同时镍掺杂提高了MoS2边缘活性位的固有催化活性. ...
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