過渡族金屬氧化物Fe-,3-O-,4-和Zn-,3-(VO-,4-)-,2-的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、過渡族金屬氧化物由于具有多種化合價形式和特殊的結(jié)構(gòu)而在許多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本論文以四氧化三鐵和釩酸鋅為研究對象，以探索他們作為綠色環(huán)保材料在微波吸收和在Li離子二次電池中的應(yīng)用為目標，采用簡單水熱法合成了這兩種材料，并對它們的結(jié)構(gòu)和物性進行了比較系統(tǒng)的評價。研究內(nèi)容和所獲得的結(jié)果主要包括以下幾個方面：
　　 1、發(fā)展了簡單水熱法制備了分散性好的單晶四氧化三鐵納米顆粒，實現(xiàn)了對其形貌和尺寸的控制，得到了盒狀、盤狀和微球四氧化三鐵

2、。
　　 2、測試了四氧化三鐵納米顆粒和石蠟混合樣品的微波吸收性能，表現(xiàn)出良好的吸收特性。當(dāng)匹配厚度為3mm，四氧化三鐵體積分數(shù)為30％時，在8.16GHz處最大反射損失值為-21.2dB。進一步研究發(fā)現(xiàn)，C包覆的四氧化三鐵顆粒的吸收頻帶寬度明顯增加。當(dāng)匹配厚度為4mm，C包覆的四氧化三鐵顆粒體積分數(shù)為70％時，混合樣品的反射損失顯示了從2.5到18GHz的寬頻吸收。
　　 3、電化學(xué)測量表明，四氧化三鐵納米顆粒和微球電

3、極具有明顯的充放電平臺。在0.1mAcm-2的電流密度下納米顆粒電極的首次充放電容量分別為960mAhg-1和1146mAhg-1，50次循環(huán)之后保持容量分別為101mAhg-1和102mAhg-1，整個充放電過程的平均庫侖效率為95.66％。微球電極在0.1mAcm-2的電流密度下首次充放電容量分別為856mAhg-1和1141mAhg-1，50次循環(huán)之后保持容量分別為123mAhg-1和126mAhg-1，整個過程的平均庫侖效率為9

4、5.95％。納米顆粒和微球電極的充放電容量對電壓的微分曲線(dQ/dV)顯示了明顯的氧化還原峰，峰的位置和充放電平臺一致，證實了四氧化三鐵電極的充放電過程對應(yīng)著氧化還原反應(yīng)8Li++Fe3O4(→)3Fe+4Li2O。
　　 4、用簡單水熱法制備了焦釩酸鋅(Zn3(OH)2V2O7·nH2O)納米帶，首次發(fā)現(xiàn)了它在室溫下具有鐵磁性。通過改變實驗條件得到了片狀、花狀形貌的焦釩酸鋅。對焦釩酸鋅納米片進行熱處理得到了釩酸鋅顆粒。光致發(fā)