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Enhancing catalytic toluene oxidation over MnO2@Co3O4 by constructing a coupled interface 认领 引用 被引量：9
1
作者 Quanming Ren Shengpeng Mo +8 位作者 Jie Fan Zhentao Feng Mingyuan Zhang Peirong Chen Jiajian Gao Mingli Fu Limin Chen Junliang Wu Daiqi Ye 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1873-1883,共11页
Herein,a bottom-down design is presented to successfully fabricate ZIF-derived Co3O4,grown in situ on a one-dimensional(1D)α-MnO2 material,denoted as α-MnO2@Co3O4.The synergistic effect derived from the coupled inte... Herein,a bottom-down design is presented to successfully fabricate ZIF-derived Co3O4,grown in situ on a one-dimensional(1D)α-MnO2 material,denoted as α-MnO2@Co3O4.The synergistic effect derived from the coupled interface constructed betweenα-MnO2 and Co3O4 is responsible for the enhanced catalytic activity.The resultantα-MnO2@Co3O4 catalyst exhibits excellent catalytic activity at a T90%(temperature required to achieve a toluene conversion of 90%)of approximately 229℃,which is 47 and 28℃ lower than those of the pureα-MnO2 nanowire and Co3O4-b obtained via pyrolysis of ZIF-67,respectively.This activity is attributed to the increase in the number of surface-adsorbed oxygen species,which accelerate the oxygen mobility and enhance the redox pairs of Mn^4+/Mn^3+ and Co^2+/Co^3+.Moreover,the result of in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy suggests that the gaseous oxygen could be more easily activated to adsorbed oxygen species on the surface of α-MnO2@Co3O4 than on that of α-MnO2.The catalytic reaction route of toluene oxidation over theα-MnO2@Co3O4 catalyst is as follows:toluene→benzoate species→alkanes containing oxygen functional group→CO2 and H2O.In addition,the α-MnO2@Co3O4 catalyst shows excellent stability and good water resistance for toluene oxidation.Furthermore,the preparation method can be extended to other 1D MnO2 materials.A new strategy for the development of high-performance catalysts of practical significance is provided. 展开更多
关键词 MnO2@Co3O4 Toluene oxidation Synergistic effect Coupled interface In situ DRIFTS
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V2O5/TiO2和Cs/Co3O4催化剂联合催化脱除NOx和N2O 认领 引用
2
作者 苗静文 樊星 +1 位作者 刘若雯 张雅坤 《环境工程》 CAS CSCD 2026年第2期103-111,共9页
针对高效脱除硝酸生产尾气中NOx和N2O的需求,提出了先催化NOx还原后催化N2O分解的技术路线。分别考察了V2O5/TiO2和Co3O4基催化剂催化NOx还原和N2O分解的性能,在优选出2.0Cs/Co3O4催化剂的基础... 针对高效脱除硝酸生产尾气中NOx和N2O的需求,提出了先催化NOx还原后催化N2O分解的技术路线。分别考察了V2O5/TiO2和Co3O4基催化剂催化NOx还原和N2O分解的性能,在优选出2.0Cs/Co3O4催化剂的基础上,重点考察了在V2O5/TiO2催化剂之后串接2.0Cs/Co3O4催化剂的联合催化脱除NOx和N2O的性能,并采用N2吸脱附、XRD、XPS和O2-TPD等手段对催化剂理化特性进行表征。结果表明:V2O5/TiO2催化还原NOx时,进气中含2%H2O有利于拓宽活性温度窗口和提高N2选择性,以及抑制N2O形成。在Co3O4表面负载2.0%Cs显著提高了催化剂催化N2O分解性能,这可能与Cs的引入导致部分Co3+还原为Co2+以及催化剂表面形成了更多氧空位有关。高温(400℃)下通入2%H2O对2.0Cs/Co3O4催化N2O分解的抑制作用较弱,但同时通入2%H2O和50×10-6 NO显著抑制了2.0Cs/Co3O4催化剂的活性。采用先V2O5/TiO2后2.0Cs/Co3O4的两段式催化剂联合脱除NOx和N2O时,前端的V2O5/TiO2催化剂主要催化NOx的还原反应,N2O对脱硝过程的影响有限;在V2O5/TiO2催化剂高效脱除NOx(和NH3)的温度范围内,后端的2.0Cs/Co3O4催化剂可较为稳定地催化N2O分解;在温度400℃,进气中含2%H2O时,NOx和NH3转化率均接近100%,N2O转化率为61.3%。 展开更多
关键词 NOx还原 N2O分解 V2O5/TiO2 Cs/Co3O4 联合催化
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电场协同Cs掺杂Co3O4催化N2O低温高效分解 认领 引用
3
作者 王辰 赵旭腾 +6 位作者 班智博 李林亮 贾志琴 张晏源 陈婷 张毅然 林赫 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2026年第3期186-200,共15页
为解决氨内燃机复杂排气中氧化亚氮(N2O)难以低温高效去除的问题,提出了一种电场与Cs掺杂Co3O4协同催化N2O低温高效分解的新策略。采用柠檬酸络合法合成了一系列不同Cs掺杂量的Co3O4催化剂并与SiC载体耦合,发现在电... 为解决氨内燃机复杂排气中氧化亚氮(N2O)难以低温高效去除的问题,提出了一种电场与Cs掺杂Co3O4协同催化N2O低温高效分解的新策略。采用柠檬酸络合法合成了一系列不同Cs掺杂量的Co3O4催化剂并与SiC载体耦合,发现在电场作用下N2O的分解温度显著降低。在90000 h-1的空速下,Cs0.1–Co3O4/SiC催化剂能够在125℃时实现N2O完全分解。机理研究表明,Cs作为电子助剂,适量掺杂可构建Cs–Co3+/Co2+高效电子转移界面,同时提高了催化剂表面Co2+位点浓度和晶格氧的流动性,从而形成更多的OV(氧空位)–Co2+活性中心。在电场作用下,Cs的供电子效应得到进一步强化,加速了N2O分解的氧化还原循环过程,最终驱动N—O键的断裂与N2O低温高效解离。 展开更多
关键词 N2O 低温高效分解 电场协同 Cs掺杂Co3O4 供电子效应
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Si3N4/Si2N2O相界面结合力及结构特征 认领 引用
4
作者 包嘉鑫 王卫国 +1 位作者 陈松 罗旭 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期75-83,共9页
氮化硅陶瓷材料具有优良的综合性能,已在装备制造业和国防建设等领域得到应用。进一步提高氮化硅的力学性能,需深入了解相界面结构及特性,为高性能氮化硅陶瓷材料的研究和开发提供重要的理论基础。本研究通过透射电子显微镜观察了热等... 氮化硅陶瓷材料具有优良的综合性能,已在装备制造业和国防建设等领域得到应用。进一步提高氮化硅的力学性能,需深入了解相界面结构及特性,为高性能氮化硅陶瓷材料的研究和开发提供重要的理论基础。本研究通过透射电子显微镜观察了热等静压烧结的氮化硅陶瓷的Si3N4/Si2N2O相界面,构建了Si3N4/Si2N2O多种相界面模型。利用近列匹配和面重合阵点密度方法分析了Si3N4/Si2N2O相界面的结构特征,并利用分子动力学模拟计算了Si3N4/Si2N2O相界面的拉伸性能。研究结果表明,发育良好的Si2N2O晶粒与Si3N4晶粒结合紧密,界面处原子匹配有序,面重合原子密度较高,其位向关系为[0001]//[001],(1010)//(010);具有(1010)//(010)匹配特征的Si3N4/Si2N2O相界面的分离功高于其他相界面,所能承受的拉伸应力也高于其它相界面。以上结果表明,具有(1010)//(010)匹配特征的Si3N4/Si2N2O界面是一类低能稳定的相界面,增加此类相界面将有益于改善氮化硅陶瓷材料的力学性能。 展开更多
关键词 Si3N4陶瓷 Si2N2O 相界面 结合力
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钆掺杂Co3O4催化剂低温分解N2O的催化性能 认领 引用
5
作者 米倩 王明昊 +3 位作者 李祥利 潘磊 陈标华 徐瑞年 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期1068-1079,共12页
以硝酸钴为钴源,通过调控制备方法(共沉淀、水热合成、共沉淀-水热合成两步法)、沉淀剂(Na2CO3、K2CO3、NH3·H2O、NaOH、KOH)、金属掺杂类型(K、Li、Mn、Cu、Gd、Ce)及煅烧条件(温度、气氛),制备系列Co3O_(4... 以硝酸钴为钴源,通过调控制备方法(共沉淀、水热合成、共沉淀-水热合成两步法)、沉淀剂(Na2CO3、K2CO3、NH3·H2O、NaOH、KOH)、金属掺杂类型(K、Li、Mn、Cu、Gd、Ce)及煅烧条件(温度、气氛),制备系列Co3O4催化剂。采用固定床反应装置评价Co3O4催化剂对N2O的低温分解性能,结合X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、N2吸附-脱附曲线、扫描电子显微镜(SEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和氧气程序升温脱附(O2-TPD)等表征技术,揭示N2O分解机制。结果表明,共沉淀-水热合成两步法制备的Co3O4-C+H催化剂具有更大比表面积、更高Co3+活性位点占比和氧空位含量,低温催化性能最优。在反应温度350℃、气体体积空速(GHSV)为10000 h-1、7%N2O/He(体积分数)条件下,该催化剂的N2O转化率达85.7%。Gd掺杂可显著提升Co3O4-C+H催化剂性能,最优制备条件为:Gd/Co摩尔比0.1、Na2CO3沉淀剂、500℃空气气氛煅烧。Gd掺杂能进一步提高催化剂表面Co3+活性位点浓度,并弱化Co—O键强度。所制备的Gd0.1@Co3O4催化剂在反应温度200℃时N2O转化效率可达80%,反应温度300℃时实现N2O完全分解。值得注意的是,在反应温度300℃、高浓度N2O与O2共存以及高气体体积空速的严苛反应条件下,Gd0.1@Co3O4催化剂仍保持优异活性,N2O转化率稳定在90%以上。 展开更多
关键词 两步法制备 四氧化三钴 钆掺杂 一氧化二氮分解 低温催化
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Si3N4/Si2N2O复相粉体对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响 认领 引用 被引量：1
6
作者 李有奇 何健 +2 位作者 陈俊峰 张嘉良 李正坤 《耐火材料》 CAS 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
为了提高Al2O3-SiC-C浇注料的综合服役性能,采用化学燃烧法合成的微晶氮化硅/氮氧化硅(Si3N4/Si2N2O)复相粉体为添加物,以棕刚玉、板状刚玉、碳化硅、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉、纯铝酸钙水泥、单质Si粉... 为了提高Al2O3-SiC-C浇注料的综合服役性能,采用化学燃烧法合成的微晶氮化硅/氮氧化硅(Si3N4/Si2N2O)复相粉体为添加物,以棕刚玉、板状刚玉、碳化硅、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉、纯铝酸钙水泥、单质Si粉和球沥青为原料,制备了Al2O3-SiC-C浇注料。研究了复相粉体外加量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%和5%)对浇注料性能的影响,同时探究Si3N4/Si2N2O增强试样综合性能的作用机制。结果表明:1)Si3N4/Si2N2O复相粉可以显著改善Al2O3-SiC-C浇注料的力学性能、抗氧化性能和抗热震性;2)Si3N4/Si2N2O复相粉通过填充孔隙、促进烧结反应进行、生成晶须状物质等途径优化了浇注料的显微结构,提高了浇注料的综合性能;3)当Si3N4/Si2N2O复相粉外加量为3%(w)时,浇注料的性能最佳。 展开更多
关键词 Si3N4/Si2N2O复相粉 Al2O3-SiC-C浇注料 抗氧化性 抗热震性
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壳-核结构Fe_3O_4/MnO_2磁性吸附剂的制备、表征及铅吸附去除研究 认领 引用 被引量：30
7
作者 张晓蕾 陈静 +1 位作者 韩京龙 张高生 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2730-2736,共7页
采用共沉淀法制备了具有壳-核结构的磁性吸附剂Fe3O4/MnO2,对其性质进行了系统表征,并对其铅吸附行为进行了初步研究.透射电镜(TEM)结果表明,Fe3O4/MnO2为大小不规则的纳米级细小颗粒.X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,Fe3O4/MnO2具有尖... 采用共沉淀法制备了具有壳-核结构的磁性吸附剂Fe3O4/MnO2,对其性质进行了系统表征,并对其铅吸附行为进行了初步研究.透射电镜(TEM)结果表明,Fe3O4/MnO2为大小不规则的纳米级细小颗粒.X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,Fe3O4/MnO2具有尖晶石的结构.振动样品磁强计(VSM)测得比饱和磁化强度为54.7 A·m2·kg-1,吸附剂磁性较强,易于磁分离;BET比表面积为76.5 m2·g-1.吸附试验结果表明,Fe3O4/MnO2对铅具有良好的去除效果(特别是在低平衡浓度情况下),最大吸附量为142.0 mg·g-1(pH=5.0);Langmuir等温线能更好地拟合Fe3O4/MnO2对溶液中铅的吸附(R2=0.852);吸附速率较快,在初始30 min内可达到平衡吸附量的80%,准二级动力学模型(R2=0.959)能较好地描述吸附过程;溶液pH对Fe3O4/MnO2吸附铅的影响较为明显,随pH升高,吸附量增大,但离子强度变化对吸附影响不大. 展开更多
关键词 壳-核结构 Fe3O4 MnO2 磁性吸附剂 铅 吸附
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MnO2@Fe3O4/石墨烯复合材料对水中Pb(Ⅱ)的吸附 认领 引用 被引量：11
8
作者 龙昊宇 黄彬彬 +1 位作者 翁白莎 王悦 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2888-2900,共13页
以氧化石墨烯(GO)为原料制备MnO2@Fe3O4/石墨烯(RGO),考察吸附过程中MnO2@Fe3O4/RGO投加量、溶液pH值、初始浓度和吸附时间等因素对Pb(Ⅱ)的去除率和吸附量的影响,并运用BET比表面积测试法计算MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积和平均孔径,采用... 以氧化石墨烯(GO)为原料制备MnO2@Fe3O4/石墨烯(RGO),考察吸附过程中MnO2@Fe3O4/RGO投加量、溶液pH值、初始浓度和吸附时间等因素对Pb(Ⅱ)的去除率和吸附量的影响,并运用BET比表面积测试法计算MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积和平均孔径,采用扫描电子显微镜(SEM),振动样品磁强计(VSM),X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等对样品进行表征.结果表明:MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积为89.164m^2/g,孔容为0.284cm^3/g;随着pH值在2~10范围内增加,复合材料对Pb(Ⅱ)的去除率先增大后减小,pH=6时达到最大值.通过4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin、D-R模型)和4种吸附动力学模型(伪一级动力学、伪二级动力学、Elovich、颗粒内扩散模型)拟合发现,MnO2@Fe3O4/RGO对Pb(Ⅱ)吸附符合伪二级动力学模型.吸附等温线更符合Langmiur模型,属于典型的单分子层吸附,以化学吸附为主,最大吸附量为265.3mg/g. 展开更多
关键词 石墨烯 Fe3O4 MnO2 Pb(Ⅱ) 吸附
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酸处理制备高性能Co3O4催化剂及其催化分解N2O污染研究 认领 引用
9
作者 万思彤 张琬悦 +2 位作者 杜媛婷 熊英 于海彪 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2025年第5期125-130,共6页
Co3O4作为氧化亚氮(N2O)催化分解反应中最有潜力的催化剂,面临着反应温度过高、抗杂质气体性能差等问题。在微观结构上对Co3O4催化剂进行设计,采用酸性环境对Co3O4表面进行适当刻蚀,制备富有缺陷的Co3O4催... Co3O4作为氧化亚氮(N2O)催化分解反应中最有潜力的催化剂,面临着反应温度过高、抗杂质气体性能差等问题。在微观结构上对Co3O4催化剂进行设计,采用酸性环境对Co3O4表面进行适当刻蚀,制备富有缺陷的Co3O4催化剂以提高其催化分解N2O的性能。结果表明,采用0.2 mol/L硝酸,在室温下对Co3O4处理1 h后所得到的0.2MCo3O4-N催化剂活性最佳。N2O的完全催化分解温度由单纯Co3O4的475℃降低至0.2MCo3O4-N的400℃。经硝酸处理后,0.2MCo3O4-N表面产生大量缺陷位点,且比表面积也比未处理前增加1倍,具有一定的介孔结构,孔径约为5.6 nm。由于缺陷位的产生,催化剂表面的Co—O键被弱化。此外,所得催化剂具有很好的催化稳定性,在5%O2和100μL/L NO杂质气体共存于反应气的条件下,该催化剂在400℃持续反应10 h后,催化性能几乎没有降低。 展开更多
关键词 催化分解N2O 酸刻蚀 Co3O4 缺陷位点 杂质气体
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Ag_3PO_4-MnO_2/g-C_3N_4非均相臭氧催化对页岩气钻井废水的深度处理 认领 引用 被引量：11
10
作者 朱天菊 陈春燕 +3 位作者 王兵 任宏洋 邹平 向军 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1365-1371,共7页
采用热缩聚合成法、水热法制备Ag_3PO_4-MnO_2/g-C_3N_4三元复合催化剂。利用XRD和SEM对其进行结构表征,并考察催化剂用量、废水pH、臭氧投加量等因素对页岩气钻井废水深度处理效果的影响。结果表明,Ag_3PO_4-MnO_2/g-C_3N_4三元复合催... 采用热缩聚合成法、水热法制备Ag_3PO_4-MnO_2/g-C_3N_4三元复合催化剂。利用XRD和SEM对其进行结构表征,并考察催化剂用量、废水pH、臭氧投加量等因素对页岩气钻井废水深度处理效果的影响。结果表明,Ag_3PO_4-MnO_2/g-C_3N_4三元复合催化剂中,立方晶型Ag_3PO_4、纳米纤维状MnO_2与经模板剂制得的管孔状g-C_3N_4成功复合,改变了其晶面的有序性并增大了比表面积。通过复合提高了Ag_3PO_4的稳定性及其与MnO_2协同作用对臭氧的催化活性。在催化剂投加量为0.5g·L-1,废水pH为11,臭氧投加量为3.2mg·min-1,反应时间为40min的条件下,对预处理后的页岩气钻井废水(COD含量为1076mg·L-1)COD的去除率为85.1%,该复合催化剂重复使用5次后仍保持良好的活性和稳定性。 展开更多
关键词 Ag3PO4 MnO2 g-C3N4 臭氧催化氧化 页岩气钻井废水
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g-C3N4/MnO2复合光催化剂的制备及可见光下降解四环素性能 认领 引用 被引量：13
11
作者 谭诗杨 杜春艳 +5 位作者 余关龙 宋佳豪 阳露 张卓 王世涛 马新月 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期6164-6168,6214,共5页
通过原位生长法制备了g-C3N4/MnO2复合光催化剂,利用XRD,FTIR和UV-vis DRS等方法表征材料的结构和光学性质,并考察在可见光照射下降解四环素的性能。结果表明,MnO2的引入增强了g-C3N4对可见光的吸收;g-C3N4/MnO2复合材料的光催化活性较... 通过原位生长法制备了g-C3N4/MnO2复合光催化剂,利用XRD,FTIR和UV-vis DRS等方法表征材料的结构和光学性质,并考察在可见光照射下降解四环素的性能。结果表明,MnO2的引入增强了g-C3N4对可见光的吸收;g-C3N4/MnO2复合材料的光催化活性较单体得到提升,在可见光照射90 min内对TC降解率可达77.1%,经过5次循环实验后,对TC的降解率仅下降4%,复合材料具有良好的稳定性;机理研究表明,·O2-是反应体系中的主要活性物质,g-C3N4与MnO2之间形成了Z型异质结,促进了光生电子-空穴的转移,提高了光催化活性。 展开更多
关键词 g-C3N4/MnO2 光催化 四环素 可见光 异质结
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新型Fe_3O_4@α-MnO_2活化过一硫酸盐降解水中偶氮染料 认领 引用 被引量：26
12
作者 董正玉 吴丽颖 +3 位作者 王霁 黄湾 张倩 洪俊明 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第8期3003-3010,共8页
采用两步水热法制备了新型磁性纳米Fe_3O_4@α-MnO_2复合材料作为催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·)氧化降解偶氮染料活性黑5(RBK5).采用透射电子显微镜(TEM),X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强... 采用两步水热法制备了新型磁性纳米Fe_3O_4@α-MnO_2复合材料作为催化剂,用于活化过一硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·)氧化降解偶氮染料活性黑5(RBK5).采用透射电子显微镜(TEM),X射线粉末衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对制备的催化剂进行表征,证明成功合成了纳米α-MnO_2包覆Fe_3O_4形态的Fe_3O_4@α-MnO_2催化剂,催化剂的饱和磁化强度为39.89emu/g.Fe_3O_4@α-MnO_2催化剂活化PMS与单一的Fe_3O_4和α-MnO_2活化PMS相比,具有更高的催化效率,说明铁锰双金属存在协同作用.同时研究了催化剂的投加量、PMS的浓度和初始pH值等各种因素对RBK5的降解效率以及反应动力学的影响.实验结果表明,Fe_3O_4@α-MnO_2催化剂活化PMS降解RBK5的过程符合准一级反应动力学,在催化剂投加量为1.2g/L,PMS的浓度为4mmol/L,初始pH值为7.0,反应时间为60min的情况下,浓度为30mg/L的RBK5的降解效率可达到91%,此时RBK5的降解速率常数也达到最高值0.023min-1.此外,通过加入自由基淬灭剂甲醇、叔丁醇和硝基苯判断了Fe_3O_4@α-MnO_2/PMS体系中起主要氧化降解作用的活性物种为SO4-·. 展开更多
关键词 Fe3O4@α-MnO2 过一硫酸盐 活性黑5 硫酸根自由基
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Al2O3包覆对Na0.44MnO2正极材料高温储钠性能的改善 认领 引用 被引量：5
13
作者 李慧 刘双宇 +8 位作者 汪慧明 王博 盛鹏 徐丽 赵广耀 白会涛 陈新 曹余良 陈重学 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1357-1364,共8页
Na0.44MnO2具有特殊的三维隧道结构和良好的化学稳定性,是一种理想的钠离子电池正极材料。本文研究了Na0.44MnO2正极材料的高温电化学性能,采用液相法对Na0.44MnO2正极材料进行Al2O3包覆改性,并通过电化学、形貌分析、结构分析、化学成... Na0.44MnO2具有特殊的三维隧道结构和良好的化学稳定性,是一种理想的钠离子电池正极材料。本文研究了Na0.44MnO2正极材料的高温电化学性能,采用液相法对Na0.44MnO2正极材料进行Al2O3包覆改性,并通过电化学、形貌分析、结构分析、化学成分表征等方法研究Al2O3包覆的改性机制。结果表明:Al2O3包覆层有效地隔离了Na0.44MnO2与电解液的直接接触,缓解了高温下锰的溶解,从而维持了稳定的电极/溶液界面结构。Na0.44MnO2@Al2O3在55℃下的电化学性能相比未包覆Na0.44MnO2有显著提升:循环100次后容量保持率达79.2%,远高于未包覆的66.5%;在10C(1C=120 mAh·g^-1)的大电流密度下放电比容量达到63.6 mAh·g^-1,而未包覆的仅有12.3 mAh·g^-1。 展开更多
关键词 钠离子电池 Na0.44MnO2 Al2O3包覆 高温性能 锰溶解
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锂-空气电池MnO_2和Co_3O_4正极催化剂的研究进展 认领 引用 被引量：3
14
作者 胡安俊 舒朝著 龙剑平 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2017年第12期47-57,共11页
锂-空气电池因具有超高的理论能量密度,被认为是最具发展前景的新一代储能系统。然而,正极缓慢的电极反应成为制约其发展的关键因素之一。催化剂的加入可以有效降低锂-空气电池的过电位,进而提高正极反应的速率。本文首先简要介绍了锂-... 锂-空气电池因具有超高的理论能量密度,被认为是最具发展前景的新一代储能系统。然而,正极缓慢的电极反应成为制约其发展的关键因素之一。催化剂的加入可以有效降低锂-空气电池的过电位,进而提高正极反应的速率。本文首先简要介绍了锂-空气电池的基本结构和工作原理,随后详细综述了近年来用于锂-空气电池正极的过渡金属氧化物(二氧化锰和四氧化三钴)催化剂的研究进展,最后根据目前所存在的问题指出未来的研究方向。 展开更多
关键词 锂-空气电池 正极 综述 二氧化锰 四氧化三钴 催化剂
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xLi2MnO3·(1-x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(x=0.1、0.2、0.3和0.4)固溶体材料性能研究 认领 引用 被引量：6
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作者 李节宾 徐友龙 +1 位作者 董鑫 薛蓉莉 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1125-1130,共6页
通过LiNO3与Mn（NO3）2的混合溶液与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体共混干燥后在900 ℃热处理12 h制备了xLi2MnO3·（1-x）LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（x=0.1、0.2、0.3和0.4）固溶体。随着x的增加，固溶体的XRD峰强度减弱，峰形变宽，而在20... 通过LiNO3与Mn（NO3）2的混合溶液与LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2粉体共混干燥后在900 ℃热处理12 h制备了xLi2MnO3·（1-x）LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（x=0.1、0.2、0.3和0.4）固溶体。随着x的增加，固溶体的XRD峰强度减弱，峰形变宽，而在20°-30°间的结构特征峰（LiMn6）更加明显；尽管固溶体的外观形貌为团聚状，但组成其的单颗粒平均粒径随着x增大，由x=0.1时的250 nm增大到x=0.4时的350 nm。随着充放电截止电压的升高，固溶体的放电比容量增大；在2.5-4.6 V间充放电，当x=0.2时，充放电的极化最小，放电平台最高；不同倍率充放电循环21周后发现随着x的增大，容量保持率从91.2%增加大105.6%。研究结果表明，Li2MnO3可以改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的电化学性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 固溶体 xLi2MnO3·(1-x)LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
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Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对水中刚果红吸附性能研究 认领 引用 被引量：7
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作者 谢建新 吴云英 +2 位作者 陈文静 李娟 周芬艺 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第6期89-92,共4页
通过水热法制备Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料,并研究其对阴离子染料刚果红的吸附性能。考察了溶液初始pH、吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对刚果红吸附的影响,在最优条件下测定Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对刚果红的最大吸附量为103.1 m... 通过水热法制备Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料,并研究其对阴离子染料刚果红的吸附性能。考察了溶液初始pH、吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对刚果红吸附的影响,在最优条件下测定Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对刚果红的最大吸附量为103.1 mg/g,吸附等温线符合Langmuir吸附模式。结果表明,Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料可望作为一种高效吸附去除染料废水中刚果红的吸附材料。 展开更多
关键词 Fe3O4/MnO2复合纳米材料 染料废水 刚果红 吸附
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共沉淀法合成球形正极材料xLi_2MnO_3·(1-x)Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O_2(x=0.2、0.4、0.6)及其性能研究 认领 引用 被引量：3
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作者 杨越 徐盛明 +2 位作者 翁雅青 黄国勇 李林艳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第19期2878-2881,2887,共4页
以氨水作为络合剂，采用氢氧化物共沉淀法合成了球形富锂锰基正极材料xLi2MnO3·（1-x）Li（Ni1／3Co1／3Mn1／3）O2（x=0．2、0．4和0．6），并对合成的不同组分样品材料的化学成分、结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明... 以氨水作为络合剂，采用氢氧化物共沉淀法合成了球形富锂锰基正极材料xLi2MnO3·（1-x）Li（Ni1／3Co1／3Mn1／3）O2（x=0．2、0．4和0．6），并对合成的不同组分样品材料的化学成分、结构、形貌和电化学性能进行了表征。结果表明，样品材料的化学组分与其理论含量相同，随着x的增大，材料的粒度变小，在电压范围为2．5～4．6V条件下进行充放电性能测试时，材料的首次充放电容量随着x值减小而增加，且当x=0．2时，材料在不同倍率条件下具有最大的放电容量。 展开更多
关键词 锂离子电池 共沉淀 正极材料xLi2MnO3·（1-x）Li（Ni1 3Co1 3Mn1 3）O2
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CaCl_2-NaCl熔盐电解MnO_2-Fe_2O_3制备FeMn_4合金粉末 认领 引用 被引量：2
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作者 高筠 毛磊 王岭 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2009年第4期6-10,共5页
提出了以MnO2-Fe2O3为原料经一步熔盐电解得到FeMn4粉末工艺,具有工艺流程短、低能耗、无环境污染等特点。采用850℃的NaCl-CaCl2混合熔盐体系,以烧结后的MnO2-Fe2O3片作为阴极,高密度石墨碳棒作阳极,在一定槽电压下进行电解。记录电解... 提出了以MnO2-Fe2O3为原料经一步熔盐电解得到FeMn4粉末工艺,具有工艺流程短、低能耗、无环境污染等特点。采用850℃的NaCl-CaCl2混合熔盐体系,以烧结后的MnO2-Fe2O3片作为阴极,高密度石墨碳棒作阳极,在一定槽电压下进行电解。记录电解过程中电流变化,利用X射线衍射仪分析电解产物的成分,扫描电子显微镜观察电解产物形貌,激光粒度分析仪测定粉末的粒度。研究了不同的烧结温度、电解电压、电解时间、粒度对电脱氧反应的影响。结果表明,采用熔盐电解固体MnO2-Fe2O3直接制备出高纯度的立方体晶格FeMn4粉末(平均粒径D50为16.95μm),其适宜工艺条件为:球磨3 h(平均粒径D50为6.454μm),成形压力20 MPa,烧结温度800℃,烧结时间5 h,3.20 V的槽电压、850℃的CaCl2-NaCl熔盐中电解18 h。 展开更多
关键词 熔盐 电解 FeMn4 MnO2 Fe2O3
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Fe3O4/δ-MnO2纳米片的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究 认领 引用 被引量：3
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作者 王建芳 王君 +3 位作者 杨和平 周春生 舒唐新 徐杰 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期93-96,共4页
采用拓扑氧化法制备δ-二氧化锰六边形纳米片,通过共沉淀法控制pH=10,使Fe^2+与Fe^3+发生共沉淀形成四氧化三铁沉积于δ-二氧化锰纳米片表面,形成Fe3O4/δ-MnO2磁性六边形纳米片。研究了铁用量对Fe3O4/δ-MnO2结构和晶相的影响。利用X... 采用拓扑氧化法制备δ-二氧化锰六边形纳米片,通过共沉淀法控制pH=10,使Fe^2+与Fe^3+发生共沉淀形成四氧化三铁沉积于δ-二氧化锰纳米片表面,形成Fe3O4/δ-MnO2磁性六边形纳米片。研究了铁用量对Fe3O4/δ-MnO2结构和晶相的影响。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等技术手段对其进行表征分析。研究了Fe3O4/δ-MnO2磁性纳米片对亚甲基蓝溶液的吸附行为,系统分析了吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间对吸附效率的影响。Fe3O4/δ-MnO2六边形纳米片尺寸大小均一,边长约为100nm。该材料对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能,当吸附时间为1 h时吸附量约为2.7 mg/g,去除率约为86.3%。 展开更多
关键词 Fe3O4/δ-MnO2 纳米片 亚甲基蓝 吸附行为
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正极材料zLi_2MnO_3·(1-z)LiNi0.4Mn0.4Co0.2O_2的合成与性能 认领 引用 被引量：2
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作者 钟耀东 李志同 +6 位作者 郭远刚 周权 周凤瑞 强颖怀 杨凌玲 霍瑛 赵思茜 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期698-701,710,共4页
富锂锰过渡金属层状正极材料以其成本低、安全、容量高受到广泛关注,X射线衍射(XRD)和电化学性能测试显示以共沉淀结合煅烧成功合成富锂层状正极材料zLi2MnO3.(1-z)LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2(z=0.2,0.4,0.6)。其中z=0.4组分的放电容量达到210... 富锂锰过渡金属层状正极材料以其成本低、安全、容量高受到广泛关注,X射线衍射(XRD)和电化学性能测试显示以共沉淀结合煅烧成功合成富锂层状正极材料zLi2MnO3.(1-z)LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2(z=0.2,0.4,0.6)。其中z=0.4组分的放电容量达到210mAh/g(2-4.8V,0.05C),远高于z=0.6组分,而经20个充放电循环的稳定性也优于z=0.2组分。微分容量分析表明z=0.2组分中因Ni/(Co+Mn)比值较大和Li2MnO3含量较少可能导致其容量逐渐衰减。z=0.6则因所含LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2量较少,造成其放电容量较低;z=0.4拥有最佳Li2MnO3及LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2组合使其容量和循环性能最好。 展开更多
关键词 zLi2MnO3·(1-z)LiMn0.4Ni0.4Co0.2O2 正极材料 循环性能 容量
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