納米結(jié)構(gòu)過渡金屬氧化物MOx(M=Ni,Mn)的制備與性能表征.pdf

1、隨著世界人口與經(jīng)濟的急速增長，人類面臨的環(huán)境問題和能源問題日益突出。因此開發(fā)高效清潔的污染處理技術(shù)、新能源技術(shù)迫在眉睫。作為重要的過渡金屬氧化物納米NiO、MnO2具有眾多獨特的物理化學性能這使得其在染料廢水處理、能源儲存等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。相比于塊體材料納米顆粒具有較大的比表面積、較小的體積密度、更多的表面活性中心，這對提高材料的催化性能、電化學性能具有顯著成效。因而如何在較溫和條件下制備具有納米結(jié)構(gòu)的NiO，MnO2獲得了越來

2、越多的關(guān)注。本文采用水/溶劑熱法制得了具有分級結(jié)構(gòu)的納米NiO及β-MnO2納米線，并對其催化性能以及電化學性能進行了表征。
　　本文采用混合溶劑熱法以乙醇/水為溶劑，制備了由納米片自組裝而成的直徑約為5μm的NiO納米微球。借助于XRD、TEM、BET等表征手段發(fā)現(xiàn)，混合溶劑的組成以及非離子型表面活性劑PEG-200的用量與NiO的微觀形貌之間有著緊密的聯(lián)系。在乙醇/水體積比為1∶3時，能夠獲得由納米片自組裝而成的具有分級結(jié)構(gòu)的

3、NiO納米微球。通過光催化降解直接耐酸性棗紅染料，對樣品的催化活性與樣品微觀結(jié)構(gòu)、溶液pH之間的相互關(guān)系進行了研究。結(jié)果表明大的比表面積以及酸性環(huán)境均有利于提高NiO的光催化活性。采用循環(huán)伏安以及恒電流充放電法對其電化學性能進行了研究，結(jié)果表明納米NiO具有典型的贗電容性，在0.65A/g的電流密度下樣品的比電容量達到了137F·g-1，200次充放電循環(huán)后樣品的電化學性能趨于穩(wěn)定。
　　以KMnO4/乙二醇為原料，通過兩步法制備

4、了尺寸分布均勻的MnO2納米線，納米線長達數(shù)微米而寬度僅僅只有50nm。采用XRD、SEM、FE-SEM、BET、UV-vis、CV、恒電流充放電等測試技術(shù)對樣品的結(jié)構(gòu)形貌、催化氧化性能、電化學性能進行了表征。結(jié)果表明樣品為單斜晶系的純相MnO2。水熱溫度和時間與產(chǎn)物的晶相、微觀形貌間有緊密的聯(lián)系。在光催化氧化和類Fenton反應中納米粉體都比塊體MnO2擁有更加優(yōu)異的催化性能，納米MnO2經(jīng)過多次回收后仍然能夠保持很好的催化活性。此外