Fe-doped Co3O4@C nanoparticles derived from layered double hydroxide used as efficient ele
Co3O4_nanocrystals_on_graphene_as_a_synergistic_catalyst_for_oxygen_reduction_reaction--SI
Sample preparation for SEM, TEM and XRD SEM samples were prepared by drop-drying the samples from their aqueous suspensions onto silicon substrates. TEM samples were prepared by drop-drying the samples from their diluted aqueous suspensions onto copper grids. XRD samples were prepared by drop-drying the samples from their aqueous suspensions onto glass substrates.
reaction mixture was prepared by adding 1.2 ml of 0.2 M Co(Ac)2 aqueous solution to 24 ml of mGO EtOH suspension, followed by the addition of 0.50 ml of NH4OH (30% solution) and 0.70 ml of water at RT. The following steps were the same as above. The resulting Co3O4/N-rmGO hybrid was ~20 mg after lyophilization. The mass ratio of graphene in the hybrid was determined by thermal-gravimetric analysis, in which the hybrid material was heated in air at 500℃ for 2 hours and a weight loss of ~30 % was measured. This corresponded to the removal of graphene from the hybrid by oxidation. Co3O4 was about 70% by mass (~20% by atom) in our hybrid. rmGO was made through the same steps as making Co3O4/rmGO without adding any Co salt in the first step. N-rmGO was made through the same steps as making Co3O4/N-rmGO without adding any Co salt in the first step. This produced N-doped reduced GO with N clearly resolved in the GO sample by XPS (Fig.S2b). Free Co3O4 nanoparticle was made through the same steps as making Co3O4/N-rmGO without adding any mGO in the first step.
MaterialsLetters
Chemical synthesis of mesoporous CoFe2O4nanoparticles as promising bifunctional electrode materials for supercapacitorsLeilei Lv a,b,Qun Xu a,n,Rui Ding b,nn,Li Qi b,Hongyu Wang ca College of Material Science and Engineering,Zhengzhou University,No.75University Road,Zhengzhou450052,Chinab State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry,Changchun Institute of Applied Chemistry,Chinese Academy of Sciences,5625Renmin Street,Changchun130022,Chinac Changzhou Institute of Energy Storage Materials&Devices,No.9Hehai Eastern Road,Changzhou213000,Chinaa r t i c l e i n f oArticle history:Received8May2013Accepted12August2013Available online22August2013Keywords:CoFe2O4NanoparticlesPseudocapacitanceMesoporousMetallic compositesa b s t r a c tA promising mesoporous cobalt iron oxide(CoFe2O4)electrode material for supercapacitors has beensynthesized via a chemical co-precipitation method using aluminum nitrate(Al(NO3)3)as a precursor ofaluminum oxide(Al2O3)hard template.The as-prepared CoFe2O4materials were spherical-likenanoparticles with diameter of around25nm.Moreover,the as-prepared CoFe2O4materials exhibiteda high specific surface area(140.6m2gÀ1)and high porosity(0.23cm3gÀ1).The fabricated CoFe2O4electrode showed typical pseudocapacitive behavior with a broad potential window(1.5V),a highspecific capacitance(142F gÀ1,2mV sÀ1)and a long cycling life(71.8%retention after1000cycles).&2013Elsevier B.V.All rights reserved.1.IntroductionWith worldwide increasing warmth in the energy storagefieldof supercapacitors,3d transition metal oxides ranging from noblemetal oxides to inexpensive metal oxides,characterized by highlyreversible capacities,long cycle performance and high powerdensity,have been extensively studied[1].Among them,RuO2could exhibit prominent performance with pseudocapacitance ashigh as720F gÀ1[2],but the expensive cost and high toxicityapparently hinder its commercial application,which made MnO2,Co3O4,Fe3O4,V2O5and NiO,especially binary system materialsCo–Ni,Fe–Mn,Co–Mn,Mn–Ni oxides environmental and econom-ical alternatives of choice for improved applicability[1].Ferrosoferric oxide(Fe3O4)and cobalt oxide(Co3O4)of spinelseries are both attractive candidates for the application in super-capacitors owning to their low-cost and environmental friendlynature,as well as excellent electrochemical capacitive behavior[3,4].Their binary compound cobalt iron oxide(CoFe2O4),as anefficient magnetic material on demand infields of electronics,photomagnetism,catalysis,has widely been studied[5].In2005,Kuo and Wu[6]had a report of CoFe2O4with a specific capacitanceof7.1F gÀ1in neutral NaCl electrolyte,which shed light on itselectrochemical properties by improving inherent structure.Herein,we employ a hard template of Al2O3derived from co-precipitating Al(NO3)3precursor solution to fabricate the porouscapacitive CoFe2O4.And the artificial porous structures are provedto largely enhance the electrochemical performance of theCoFe2O4materials.2.ExperimentalIn a typical procedure,first,2.25g Al(NO3)3Á9H2O,4.85g Fe(NO3)3Á9H2O and1.75g Co(NO3)2Á6H2O were dissolved in120mLdeionized water to form a well-mixed solution.ExcessiveNH3ÁH2O was subsequently added to the solution dropwise untila pH level of10was reached.The obtained dark brown precipita-tion was further vigorously stirred at501C for4h with a constantspeed in a water-jacketed reaction vessel using circulating ther-mostatic bath.Then,the as-prepared sample was obtained bycentrifugalfiltration and dried at701C for10h,afterwardannealed in a muffle stove at4501C under air for2h at a heatingrate of21C minÀ1.Subsequently,the product was etched in2MKOH solution at501C for24h to remove Al2O3template,after-wardfiltrated by centrifugation and washed with distilled waterseveral times until a neutral pH level,andfinally dried at701Cfor10h.For comparison,the experiment without Al(NO3)3Á9H2Oaddition was also conducted.Thefinal products with andwithout Al2O3template are named T-CoFe2O4and CoFe2O4,respectively.Contents lists available at ScienceDirectjournal homepage:/locate/matletMaterials Letters0167-577X/$-see front matter&2013Elsevier B.V.All rights reserved./10.1016/j.matlet.2013.08.055n Corresponding author.Tel.:þ8637167767827.nn Corresponding author.Tel.:þ8643185262915.E-mail addresses:*************.cn(Q.Xu),***************.cn(R.Ding).Materials Letters111(2013)35–38X-ray diffraction (XRD)patterns of the samples were recorded on a Rigaku D/max-2500diffractometer equipped with monochromated Cu K α(λ¼0.15406nm)radiation.Scanning electron microscopy (SEM)images were taken using Philips XL 30and a JEOL JSM-6700F microscope.N 2adsorption –desorption measurements were performed on a Micromeritics ASAP 2020apparatus.Electrochemical examinations were carried out with a CoFe 2O 4working electrode,a Pt mesh counter electrode and a Hg/HgO (2M KOH aqueous solution)reference electrode.The working electrodes were prepared by pressing the homogenous mixture of 70wt%CoFe 2O 4active materials,15wt%acetylene black,and 15wt%poly(tetra fluoroethy-lene)(Sigma Aldrich)onto a stainless steel mesh collector.Cyclic voltammetry (CV)and cyclic stability were collected on CHI700D electrochemical workstation and land CT2001A tester,respectively.The gravimetric speci fic capacitance (C m )is calculated accord-ing to the following equation:C m ¼12vm ðΔV ÞZ V bV a I d V ð1Þwhere m ,νand (V a –V b )i.e.ΔV denote the mass of CoFe 2O 4or T-CoFe 2O 4active powders,scan rate and the potential window (1.5V),respectively.3.Results and discussionFig.1a displays the XRD patterns of T-CoFe 2O 4and CoFe 2O 4materials.All the resultant peaks can be indexed as a face-centered-cubic spinel phase.The identi fied eight diffraction peaks at 2θvalue of 30.211,35.701,37.131,43.161,54.131,57.361,62.961and 74.321correspond to the (220),(311),(222),(400),(422),(511),(440)and (533)crystal planes,respectively,which is in well agreement with the standard patterns for CoFe 2O 4(JPCDS No.22-1086).No signals of Al 2O 3phase (JCPDS No.10-0425)aredetected in the patterns [7].Moreover,neither does Al emerge in XPS nor in EDAX spectra of T-CoFe 2O 4(seen in Fig.S1and S2).All suggested the successful removal of the template.Furthermore,it is clearly seen that diffraction peaks of T-CoFe 2O 4are duller indicating T-CoFe 2O 4comprises of smaller nanoparticles than CoFe 2O 4and this inference is further con firmed by their SEM images (Fig.1b and c).The CoFe 2O 4in Fig.1b,shows basically microsized agglomerate particles with few pores and voids,and a smooth surface,whereas the T-CoFe 2O 4exhibits basically dis-persed and uniform spherical-like particles of around 25nm size with rough surface and high porosity,as can be seen in the domain of Fig.1c.Thus by etching the hard template,T-CoFe 2O 4exhibits a porous framework with smaller granular size rather than bulk.To accommodate super ficial electroactive species as much as possible,it is essential for the electrode material to enrich its inner surface area and pores so as to ease the mass transfer of electrolytes [8].The surface area and porosity of the T-CoFe 2O 4and CoFe 2O 4were further veri fied by nitrogen sorption measurements which are shown in Fig.1d.The N 2adsorption –desorption isotherms of CoFe 2O 4and T-CoFe 2O 4representative of type II and IV curves with distinct hyster-esis loops.The BET surface area of T-CoFe 2O 4is 140.6m 2g À1which is far larger than the value of 27.6m 2g À1for CoFe 2O 4.The main pore size distributes narrowly in the range of 4–8nm centered at 5.6nm and 2–4nm centered at 2.2nm for the T-CoFe 2O 4and CoFe 2O 4,respectively,(shown in the insets of in Fig.1d).Besides,average pore size and mesoporous volume of T-CoFe 2O 4are quantitatively eval-uated as 6.53nm and 0.23cm 3g À1,and the corresponding values of CoFe 2O 4are 2.2nm and 0.225cm 3g À1,respectively.High speci fic surface area and porosity is critical to enhance the electrochemical performances of electrode materials for supercapacitors [1].Thereby,improved electrochemical properties for the porous T-CoFe 2O 4,such as speci fic capacitance,high-rate capability,and longer cycling life,can be expectedaccordingly.Fig.1.XRD patterns (a)and N 2adsorption –desorption isotherms with insets of BJH pore size distribution (d)of CoFe 2O 4and T-CoFe 2O 4;SEM images of CoFe 2O 4(b)and T-CoFe 2O 4(c).L.Lv et al./Materials Letters 111(2013)35–3836The CV plots of CoFe 2O 4and T-CoFe 2O 4electrodes tested in the potential range of À1.0–0.5V were plotted in Fig.2a and b.Two obvious pseudocapacitive blocks are observed in the positive (À0.1–0.5V)and negative (À0.5–À1.0V)potential regions which contribute to most of the capacitance.While the middle intervals (À0.1–À0.5V)contribute to the minor EDL capacitance [9].Here,the observed redox couples well elucidate the pseudocapacitive properties of CoFe 2O 4electrodes.The three couples of redox peaks located at around 0.28/0.05V,0.5/0.38V,À0.75/À0.85V indicate the reversible redox processes of Co 3þ/Co 2þ,Co 4þ/Co 3þ,Fe 3þ/Fe 2þredox couples in alkaline electrolytes [4,9,10],which can be expressed as the following equations:1/3Co 3O 4þ1/3OH Àþ1/3H 2O 2CoOOH þ1/3e À(2)CoOOH þOH À2CoO 2þH 2O þe À(3)2/3Fe 3O 4þ2/3OH ÀþH 2O 22FeOOH þ2/3e À(4)Even though a series of reports have studied the capacitive properties of M Fe 2O 4(M ¼Mn,Fe,Co,Ni),CoFe 2O 4in our work may draw fresh attention as it can both act as anode and cathode electrode materials by virtue of the broad potential window area.The speci fic capacitance values of CoFe 2O 4and T-CoFe 2O 4electrodes are shown in Fig.2c,both speci fic capacitance decreases with increasing scan rate because of insuf ficient active material involved in the redox reactions under higher scan rate.The CoFe 2O 4electrode exhibits a low speci fic capacitance range of 44–13F g À1while the T-CoFe 2O 4electrode exhibits a much higher and considerable speci fic capacitance range of 142–23F g À1in the scan rate range of 2–50mV s À1.Obviously,the porous T-CoFe 2O 4has much higher electrochemical activity than the bulk CoFe 2O 4thanks to suf ficient electroactive sites for electrochemical reac-tions and easy ion diffusion pathways for electrolyte ions transfer process.Long cycle life is a crucial parameter for electrode materials used for supercapacitors.The cyclic performances of CoFe 2O 4and T-CoFe 2O 4electrodes are shown in Fig.2d.The CoFe 2O 4electrodeshowed a capacitance ′s decay in the first 200cycles,then gradually went up with the increasing cycle numbers and finally a retention rate of 68.7%was obtained.The speci fic capacitance of T-CoFe 2O 4,which is nearly three times of CoFe 2O 4,slightly decreased before 200cycles and remained almost stable in the subsequent cycles.A retention rate of 71.8%was obtained after 1000cycles for the T-CoFe 2O 4electrode.Here,the decline in the speci fic capacitance with cycle number may be ascribable to the loss of active material caused by the dissolution and/or detach-ment during early cycle number [11].Further work on searching the most appropriate ratio of template to improve the cycling behavior is currently under progress.4.ConclusionsIn summary,the mesoporous CoFe 2O 4materials for super-capacitors have been successfully synthesized with assistance of co-precipitating Al 2O 3template.High BET speci fic surface and porosity of 140.6m 2g À1and 0.23cm 3g À1were obtained which facilitate the Faradaic pseudocapacitive performance by virtue of suf ficient electroactive sites and easy ions pathways.The unique mesoporous CoFe 2O 4electrode delivered a wide potential window of 1.5V and a high speci fic capacitance of 142F g À1at 2mV s À1,which can be expected to take important roles in both anode and cathode materials for supercapacitors.AcknowledgmentsWe gratefully acknowledge the financial support of this research by National Basic Research Program of China (2012CB932800),Scienti fic Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars and State Education Ministry (SRF for ROCS,SEM).Fig.2.CV plots of CoFe 2O 4electrode (a)and T-CoFe 2O 4electrode (b);speci fic capacitance values under different scan rates (c)and cycling performances (d)of CoFe 2O 4and T-CoFe 2O 4electrodes.L.Lv et al./Materials Letters 111(2013)35–3837Appendix A.Supporting informationSupplementary data associated with this article can be found in the online version at /10.1016/j.matlet.2013.08.055. References[1]Wang GP,Zhang L,Zhang JJ.Chemical Society Reviews2012;41:797–828.[2]Zheng JP,Cygan PJ,Jow TR.Journal of the Electrochemical Society1995;142:2699–703.[3]Xu JA,Gao L,Cao JY,Wang WC,Chen ZD.Electrochimica Acta2010;56:732–6.[4]Du X,Wang CY,Chen MM,Jiao Y,Wang J.Journal of Physical Chemistry C2009;113:2643–6.[5]Li XH,Xu CL,Han XH,Qiao L,Wang T,Li FS.Nanoscale Research Letters2010;5:1039–44.[6]Kuo SL,Wu NL.Electrochemical and Solid State Letters2005;8:A495–9.[7]Shang XF,Wang XG,Nie WX,Guo XF,Zou XJ,Ding WZ,et al.Materials Letters2012;83:91–3.[8]Wei TY,Chen CH,Chien HC,Lu SY,Hu CC.Advanced Materials2010;22:347–51.[9]Li YH,Huang KL,Yao ZF,Liu SQ,Qing XX.Electrochimica Acta2011;56:2140–4.[10]Wu JB,Lin Y,Xia XH,Xu JY,Shi QY.Electrochimica Acta2011;56:7163–70.[11]Lokhande CD,Gujar TP,Shinde VR,Mane RS,Han SH.ElectrochemistryCommunications2007;9:1805–9.L.Lv et al./Materials Letters111(2013)35–38 38。
金属掺杂改性钙钛矿型氧化物的研究进展
金属掺杂改性钙钛矿型氧化物的研究进展王潇敏;康丽;吴旭红【摘要】钙钛矿型氧化物由于其具有独特物理性质、化学性质和高的结构稳定性,日益成为材料科学领域的研究热点。
但由于催化活性偏低,并且带隙能较高,不能高效利用太阳光谱中所含丰富的可见光,因此限制了该技术的推广应用。
金属元素掺杂钙钛矿型氧化物可以有效改善其光催化性能,目前采用的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、固相反应法及微乳液法等,最后提出掺杂改性钙钛矿型氧化物的研究发展。
%Perovskite-type oxides become hotspot of material science because of their unique physical and chemical properties and stable structure, their poor photocatalytic properties and hish band energy, however, it is a major impediment for application. Metal elements doping technology was effectively applied to improve photoeatalytic properties of pemvskite-type oxides. The main methods for preparing perovskite-type oxides were sol-gel method, hydrothermal method, solid-state reaction method, micmemulsion method, etc. , the development tredency of photocatalysis was also proposed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)020【总页数】3页(P36-37,56)【关键词】钙钛矿型氧化物;光催化;金属元素;掺杂【作者】王潇敏;康丽;吴旭红【作者单位】中北大学理学院,山西太原 030051;中北大学理学院,山西太原030051;中北大学理学院,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】O643.36近几十年来,随着工业的大力发展以及人们对资源的过度开发利用,环境问题渐渐引起各国的广泛关注。
汪彦龙中国科学院大连化学物理研究所_汪彦龙
博士 后工 作的 研究 计划
(简述研究计划的可行性、先进性和创新性,理论和现实意义) 围绕 704 组目前的重点研究方向,结合自己之前学习和工作期间所掌握的先
进技术,申请人拟就以下几个方向开展科研工作: 1. 薄层 WS2 中的谷极化特性探究
利用能谷自由度作为信息载体的谷电子学发展成为一个近年来新兴的课题,在柔 性谷电子学器件领域具有巨大的潜在应用前景。原子层薄的 WS2 中,导带和价带 边缘均具有两个能量简并的谷,成为一种实现谷电子学的潜在材料。控制电子在 不同能谷中的数量,进而产生谷极化是制成谷电子学器件的先决条件。尽管从理 论上说声子可以辅助电子的谷间散射过程进而导致谷的退极化效应,但是人们对 于声子在谷去极化过程中的作用机理的认识仍十分有限。为此,我们计划测量生 长在不同衬底上的单层和具有不同叠层顺序的双层 WS2 样品:(1)依赖于温度的圆 偏振光致发光光谱;(2)依赖于激发光能量的双共振拉曼光谱,来研究声子在谷去 极化过程中的作用机理。申请人在化学气相沉积法制备高质量二维材料以及使用 光致发光和拉曼光谱表征二维材料方面的丰富经历为未来的谷极化研究打下了 坚实基础。本项目的预期成果对未来设计基于二维材料的谷电子学器件具有十分 重要的科学指导意义。
modulation in monolayer WS2
Remarkable
Anisotropic
Phonon Response in Uniaxially
Strained Few-layer Black
Phosphorus
Electrically
Tunable
Valley-Light Emitting Diode
Graphene Sheets as Anode
Materials for Li-Ion Batteries
纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌去除养殖海水中重金属离子的研究
纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌去除养殖海水中重金属离子的研究摘要:以纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp. XJ2)制备复合生物吸附剂,对此吸附剂进行表征并考察了其吸附养殖海水中重金属离子的性能。利用合成的新型Co3O4纳米材料吸附性能、再生性能好的优点去除养殖海水中重金属离子,吸附性能研究表明,纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌制备复合吸附剂进行海水中重金属离子动态吸附试验,当F值为1.2 L/h、处理时间为90~130 min,重金属离子去除率达到90%以上,处理后水质达海水质量Ⅰ类标准;连续出水COD值为2.5~3.2 mg/L,COD值去除率达85%左右。关键词:纳米Co3O4;复合生物吸附剂;重金属离子;动态吸附试验Study on Bioremediation of Heavy Metal in Cultured Seawater by Loading Sphingomonas sp. on Nano Co3O4Abstract: Composite biosorbent of nano Co3O4 carrying Sphingomonas sp. was prepared, then the characteristic of composite biosorbent and its heavy metal ions adsorbing ability in aquaculture seawater was investigated. The continuous-flow experiments showed that removal ratio could arrive to 90% after 90~130 min when the flow rate was 1.2 L/h. The effluent water met the level I of seawater quality standard. The COD value after treatment was 2.5~3.2 mg/L, equivalent to a removal ratio of about 85%.Key words: nano Co3O4; composite biosorbent; heavy metal ions; continuous-flow experiments海洋水域由于船舶海洋排污、倾废、事故泄油,大量陆地生活污水、工农业废污水直排,甚至一些未经任何处理的工业废料、生活垃圾倾海或填海等,使得大量的污染物质排向海洋,导致近海海域污染加剧,海水环境质量逐年下降。徐颖[1]在全国第二次海洋污染基线调查工作基础上,研究了连云港附近海域水环境质量,结果表明,连云港附近海域已受到重金属离子和有机物污染。其中Pb2+和Hg2+污染较重,海水COD值一般达到20.0 mg/L以上,远超过中度污染海水水平(COD值≤5 mg/L),不能作为养殖海水使用。进入水体的重金属离子不易被微生物分解,它会通过生物富集和放大作用与水生生物体内酶的催化活性部位中的巯基结合形成难溶解的硫酸盐,抑制酶的活性,妨碍了机体的代谢作用,对水生生物易造成“三致”效应(致死、致畸、致突变)[2]。养殖水体中有机物质在微生物和温度作用下逐渐分解,并造成底层水温升高,水中溶解氧含量下降。在有机质的发酵、分解过程中产生CO2、沼气、有机酸、氨氮、亚硝酸盐等有害物质,还会滋生大量致病菌,导致水生动物致病或死亡[3]。从理论上讲,许多常规的物理、化学、生物的废水处理方法可以应用于养殖体系。例如通过沉积、砂滤、机械过滤等方法可以去除悬浮固体;通过嵌入式或流动式生物过滤器、旋转式的生物反应器和流体化反应床等,可使有机物发生氧化、硝化及去氮化作用等,从而降低水体中COD值及氮、磷浓度。但是这些处理方法有其自身的缺陷,产生大量的淤泥,能量消耗大,保留时间短等,因此并不一定适用于水产养殖废水的处理。最近几年,国内外研究人员研究开发了许多养殖废水处理方法。海洋底泥中的微生物长期处于高度贫营养和恶劣的环境,具有特殊的代谢调控机制以适应多变的环境(尤其是营养物缺乏的环境),能够高效调整自身的生长来抵抗不利的环境变化。并且对众多的底物,从多环芳烃类化合物、聚乙烯醇、稠环芳烃等高聚物到简单无机物氮,都具有独特的降解能力[4,5],筛选出的菌种从生物活性、酶的结构特点等角度看,对多种重金属离子有较强的富集作用,也更适合对海洋重金属离子的净化应用[6],这为海洋中微生物的综合利用提供了可能性[7,8]。纳米材料是粒径在100 nm以下的超微粉末,当物质颗粒被粉碎到大小为纳米量级(1~100 nm)时,随粒径变小而纳米材料的表面原子数、表面积、表面能和表面结合能迅速增大。由于表面原子周围缺少相邻的原子,具有不饱和性,易与其他原子相结合而稳定下来[9],具有很强的吸附能力,可在较短时间内达到吸附平衡,是进行痕量元素分析的较为理想的分离富集材料[10]。试验从连云港海域底泥中分离、筛选出对重金属离子有较强耐性的微生物,利用纳米材料对微生物进行固定化,应用于室内养殖海水中有机物、重金属离子污染的净化处理,类似的研究在国内外未见报道。因而,该研究对于保障海水养殖业健康发展,提高水产品质量,增加经济效益具有重要的现实意义。1 材料与方法1.1 主要仪器WFJ-7200型可见分光光度计[尤尼柯(上海)仪器有限公司];TDL-4飞鸽系列离心机(上海安亭科学仪器厂);SW-CJ-1D型无菌操作台(苏州净化设备有限公司);pHSJ-5型实验室pH计(上海树立仪器仪表有限公司);SHP-180生化培养箱(上海雷磁仪器厂);HZQ-QX型全温振荡器(上海实验仪器总厂);立式压力蒸汽灭菌器(哈尔滨东联电子技术开发有限公司)。1.2 复合生物吸附剂的制备直接使用游离细胞,虽然具有传质性能好、反应迅速、接触面积大等优点,但是由于其密度小、颗粒直径小、强度低、易被水流冲走、利用率低下、固液分离困难、培养基的带入而引起二次污染等,难以直接用于实际生产。因此可以采用微生物细胞固定化技术,利用其生物离子交换树脂的作用,而且固定化细胞比离子交换更为经济,受Ca2+、Mg2+、Na+和K+等离子的影响较小;也可以使用纳米材料负载微生物对其游离细胞进行固定化,可增加其化学稳定性和机械强度,减少吸附—解吸循环中的损耗。试验以合成的纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp. XJ2)。斜面活化(2次活化),转接一次做种子,再按照10%的接种量来制备活体细胞,用250 mL锥形瓶装约60 mL的菌液,在37 ℃摇床中培养24 h,然后往不同菌悬液中加入不同量的Co3O4纳米材料,调节pH为5.5左右,磁力搅拌吸附35 min,使用磁力进行固液分离,然后倾倒掉上清液,得到纳米Co3O4负载菌的复合生物吸附剂,通过测定上清液的COD值来确定菌与纳米Co3O4的最佳比例,试验结果表明复合生物吸附剂在磁场中能快速沉降,固液分离效果好。由表1可知,当菌体与纳米材料的质量比为5∶4时,上清液COD值很低,溶液清澈,在显微镜下可观察到游离菌明显少于未负载前。1.3 试验方法以连云港赣榆县某养殖场海水为样品,分别测定此海水样重金属离子Ni2+、Hg2+、Pb2+、Zn2+和COD值的初始浓度。动态吸附试验装置如图1。取2.0 L已知重金属离子浓度的海水于反应器中,加入一定量的复合生物吸附剂,调节溶液pH,搅拌60 min,打开进样阀连续运行,每隔一定时间在出水口处取样,测定吸附后溶液中重金属离子浓度,计算重金属离子的去除率。2 结果与分析2.1 条件试验2.1.1 时间对重金属离子吸附效果的影响取一定量的海水,室温,控制海水流量为1.0 L/h,菌含量500 mg/L,纳米Co3O4 400 mg/L,结果见图2。从图2可以看出,前60 min吸附速度较快,60~100 min吸附速度相对减慢。这主要是由于起初纳米材料和菌体内部积累的重金属离子的浓度较低,体系对Zn2+的吸附在很短时间内完成,可能主要是由于细菌的代谢产物的作用和菌体、纳米材料的表面吸附作用,而通过参与代谢过程的重金属离子是非常少的。随着时间的推移,吸附体系胞内重金属离子的浓度增大以及生物吸附剂的聚集而导致一部分吸附位点被掩盖,使吸附速率减小;当吸附时间达到100 min时,吸附基本达到饱和,图中曲线将会出现平台的趋势。并且对重金属离子的去除率都可以达到95%以上,达到海水质量Ⅰ类标准。2.1.2 流量对重金属离子吸附效果的影响室温,菌含量500 mg/L,纳米Co3O4400 mg/L,取一定量海水控制不同流量(F)考察其对重金属离子吸附效果的影响,结果如表2所示。由表2可知,在不同F值情况下,对重金属离子的去除率在150 min左右基本都可以达到80%,在110 min可以达到90%。F值为1.2 L/h,处理时间为90~130 min时去除率达到90%以上,处理海水质量达到了海水质量Ⅰ类标准。此后去除率缓慢下降。如果F值过大,运行时间太短,吸附过程还没有达到平衡就开始出水,导致去除率迅速下降;原因可能是在反应器运行初期阶段复合生物吸附剂表面有大量吸附位点,重金属离子极易吸附到材料表面上,去除效果最好;反应器运行一段时间后,材料上吸附位点减少,但是由于材料的吸附量较大,可以连续处理大量的海水,去除率下降缓慢。F值过小,运行时间太长,可能会有一部分复合生物吸附剂随出水流失,导致重金属离子去除率略有下降。F值为1.8 L/h,第8次取样,运行时间为110 min时重金属离子去除率降至80%以下;F为0.8 L/h,第10次取样,运行100 min时重金属离子去除率降至85%以下;F 为1.2 L/h、处理时间为110 min时,连续取样处理前12次重金属离子去除率均可以达到90%以上,并且去除率下降缓慢,吸附剂可重复使用7次以上。因此在处理海水重金属离子过程中F值控制为1.2 L/h,处理时间为110 min。2.1.3 复合生物吸附剂的可再生性用500 mL 0.20 mol/L、1 000 mL 0.10 mol/L、2 000 mL 0.05 mol/L EDTA对失效的复合生物吸附剂进行再生1 h,再生液重复使用。然后用再生后的复合吸附剂进行吸附试验,室温条件,F值为1.2 L/h,时间100 min,通过吸附剂再生后的单位吸附量q计算再生率u(%),考察再生液浓度对吸附剂再生效果的影响。由表3可知,再生液EDTA浓度对再生效果影响不大,从操作方便的角度考虑,选用500 mL 0.20 mol/L EDTA对复合生物吸附剂进行再生。复合生物吸附剂经3次再生后,对重金属离子Ni2+、Hg2+、Pb2+、Zn2+去除率可以达到92%,第4次再生后可以达到85%,第5次再生后吸附剂对重金属离子去除效果较差。如果更换再生液进行再生,吸附剂仍具有较好的吸附性能,故每再生4次后重新更换再生液。连续测定吸附后出水的COD值都为2.5~3.2 mg/L,对海水COD值的去除率可以达到85%左右。2.2 不同吸附剂对养殖海水中重金属离子处理效果比较分别利用海藻酸钠固定化鞘氨醇单胞菌、纳米材料Co3O4、纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌作为处理后1、2、3处理含重金属离子的养殖海水,结果比较见表4、5,可以看到,连云港海水水质都属于Ⅲ到Ⅳ类的标准,不能作为水产养殖区和海洋渔业水域。通过试验研究,使用海藻酸钠固定化鞘氨醇单胞菌对重金属离子吸附净化后,海水水质标准可以达到II类标准,纳米材料Co3O4达到I、II类标准,纳米Co3O4负载鞘氨醇单胞菌处理效果最好,水质全部达到I类标准。参考文献:[1] 徐颖.连云港附近海域水环境质量评价[J].海洋环境科学,2001,20(4):54-60.[2] BAUDOUIN C,CHARVERON M,TARROUX R,et al. 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碳包覆四氧化三铁类芬顿降解酸性橙的研究
倡 基金项目: 国家自然科学基金 (20807057&21477165) 。 第一作者简介: 钟超 (1990 -) , 男, 硕士研究生, 主要从事环保材料及工程应用的研究。 通讯作者: 孙杰 (1975 -) , 男, 教授, 主要从事水污染控制研究。
2
广 州 化 工
2015 射线粉末衍射仪( XRD)对材料进行表征, X 射线扫
化三铁的(111), (220), (311 ), (400), (511)和(440) 晶面。 推断出材料中 Fe 主要以 Fe3 O4 的形式存在。
参照 1畅2畅3 方 法 设 定 实 验 方 案, 设 置 仅 加 入 催 化 剂 无 H 2 O2 、 仅加入H 2 O2 无催化剂和既有催化剂又有 H2 O2 三组实 验。 研究 C@Fe 3 O4 吸附、 单独 H2 O2 氧化和 C@Fe3 O4非均相 类芬顿法三种工艺对酸性橙的去除效果, 如图 3 所示。 从图 3 中可以看出, C@Fe3 O4 对酸性橙吸附效果不理想, 实验吸附 60 min去除率不到 5%, 即使延长吸附时间到 120 min 对酸性 橙的去除效果也很微不足道。单独 H2 O2 氧化对酸性橙具有一 定的效果, 反应 120 min 对酸性橙去除率达 55%。 C@FeO3 4 非 均相类芬顿工艺对酸性橙具有优良的去除效果 , 前 30 min 反应 速率较快, 30 min 后由于受 H2 O2 浓度因素制约, 反应速率减 慢。 在反应时间 120 min 时, 对酸性橙的去除率高达85 %, 较 单独 H2 O2 氧化去除率提高了 30%。 并且在反应时间 20 min 时 去除率就达到了 58%, 大于单独 HO2 2 氧化 120 min 时对酸性 橙的去除效果。 C@Fe3 O4 非均相类芬顿工艺较 C@Fe3 O4 吸附 和单独 H2 O2 氧化工艺具有明显优势。
专业英语翻译
3.1.1. Metal-Based Catalysts For ORR .氧还原金属基催化剂。
3.1.1.1. Pt Catalysts.1 PT催化剂。
Among all of the pure metal ORR catalysts developedto date, Pt is the most wid ely us electrocatalyst for ORR.在所有的纯金属和催化剂的开发到目前为止,PT是最广泛使用的氧还原催化剂.The ORR performance of the Pt catalyst depends on itscrystallization, morphology, sh ape, and size.Pt催化剂ORR的性能取决于其结晶,形态,形状和尺寸。
found that the ORR activity on Pt(100) is much higher than thaton Pt(111) in a H2SO4 medium due to the different adsorptionrates for the sulfates to be adso rbed on these different rates for the sulfates to be adsorbed on these different f acets.发现Pt的ORR活性(100)明显高于在Pt(111)在硫酸介质中的硫酸盐率,由于不同的吸附对于被吸附在这些不同的平面上.Therefore , it is critical to control the shape and morphology of Pt nanoparticles因此,它是控制铂的形状和形态的关键纳米材料.In this context, Wang et al. synthesized monodisperse Pt nanocubes, showing aSpecific activity over 2 times as high as that of the commercial Pt catalyst.在此背景下,王等人。
基于纳米酶制备技术及用于四环素类抗生素的快速分析
2019,28(1)福建分析测试Fujian Analysis &Testing基于纳米酶制备技术及用于四环素类抗生素的快速分析陈祥明*1,2,王丹红1,李飞1,林妍1,杨燕萍1,陈佳东1,蔡佳铭1,石祥程1,叶家星1(1.福州海关,福建福州350001;2.福建省检验检疫技术研究重点实验室,福建福州350001)收稿日期:2018-9-12基金项目:福建省科技厅项目(NO:2016J01087)、国家质检总局项目(NO:T2015-FJCIQ-0008)和福建出入境检验检疫局项目(NO:FK2014-JS002)作者简介:陈祥明(1971-),男,硕士/高级工程师,主要从事食品安全研究,Email:754148819@摘要:本文系基于Fe 3O 4磁性纳米粒子建立一种新颖的生物传感器显色法用于高灵敏检测四环素(TCs )。
实验显示四环素具有强烈的和Fe 3O 4络合的倾向从而抑制Fe 3O 4MNPs -H 2O 2-TMB 显色体系。
利用水热法合成Fe 3O 4纳米酶,通过FT-IR 、XRD 、SEM 、TEM 等手段对Fe 3O 4纳米酶进行表征,并将该材料用于四环素类抗生素的快速检测。
同时本文还优化了各种参数。
在最佳条件下,方法定量限为0.035-0.043μg ,回收率为90.9%~95.6%。
关键词:纳米酶;四环素;分光光度法中图分类号:TQ426文献标识码:A文章编号:1009-8143(2019)01-0001-05Doi:10.3969/j.issn.1009-8143.2019.01.01Preparation of nanozymes for rapid detection of TetracyclinesChen Xiang-ming 1,2,Wang Dang-hong 1,Li Fei 1,Lin Yan 1,Yang Yan-ping ,Chen Jia-dong ,Cai Jia-min ,Shi Xiang-cheng ,Ye Jia-xin(1.Fuzhou customs ,Fuzhou ,Fujian 350001,China ;2.The Fujian Provincial Key Laboratory of Inspection and Quarantine Technology Research ,Fuzhou ,Fujian 350001,China )Abstract:A novel colorimetric biosensor using Fe 3O 4nanoparticles for highlysensitive detection of tetracyclines in this pa⁃per 。
锡、钒氧化物的合成及其储锂_钠电池负极材料的性能研究
学 校 代 码10459 学号或申请号 *************** 密 级硕 士 学 位 论 文锡、钒氧化物的合成及其储锂\钠电池负极材料的性能研究作者姓名:苏行导师姓名:李丹 副教授张建民 教授学科门类:理学专业名称:物理化学培养院系:化学与分子工程学院完成时间: 2019年5月A Dissertation Submitted toZhengzhou UniversityFor the Academic Degree of Master of ScienceThe synthesis of Tin and vanadium oxide as anode material for lithium battery and sodium ion batteriesBy HangSuSupervisors: Prof. Dan LiProf. Jianmin ZhangPhysical ChemistryCollege of Chemistry and Molecular EngineeringMay, 2019原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律责任由本人承担。
学位论文作者:日期:年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。
根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。
本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。
过渡金属Co3O4
化工进展, 2023, 42(6)当x =2时,叶片边缘发生卷曲,产生均匀的大孔道[图4(e)]。
而当x =3时,叶片层边缘和小孔隙发生塌陷,呈现出蜂窝状结构[图4(f)]。
2.1.3 XRD 分析由图5可知,Co 3O 4/ZnO(x )-ZIF 在2θ为18.85°、31.10°、36.72°、44.64°、59.20°和65.10°处出现的衍射峰,归属于Co 3O 4的(111)、(220)、(311)、(400)、(511)和(440)晶面(JCPDS ,PDF#42-1467),表明Co 3O 4/ZnO(x )-ZIF 样品中Co 以Co 3O 4形式存在[29]。
在2θ为34.40°、47.59°、56.53°、62.70°和67.76°处出现的衍射峰,归属于ZnO 的(002)、(102)、(110)、(103)和(112)晶面(JCPDS ,PDF#36-1451),表明Co 3O 4/ZnO(x )-ZIF 样品中的Zn 以ZnO 形式存在。
随着Co 加入量的增加,Co 3O 4的特征峰强度变强,而ZnO 的峰变弱,说明制备过程中调变Co 的加入量,可以实现Co 3O 4/ZnO(x )-ZIF 样品中Co 3O 4与ZnO 相对量的调控。
此外,Co 加入量的增加也会提高Co 3O 4的结晶度,但颗粒尺寸变大,而颗粒尺寸过大不利于Co 的有效利用。
因此,加入适量的Co 有利于获得更高的ORR 活性位。
2.1.4 XPS 分析Co 3O 4/ZnO(x )-ZIF 的XPS 结果如图6和表1所示,催化剂中含有C 、N 、O 、Co 和Zn 等元素。
C 1s 谱可分解为3个特征峰,分别属于C =C (284.6eV )、C =N (285.9eV )和O —C =O (288.4eV )键。
化学链过程铁基载氧体的研究进展
化学链过程铁基载氧体的研究进展作者:陈世豪郭雪岩来源:《能源研究与信息》2024年第02期摘要:在化学链过程中,载氧体通过晶格氧的生成和释放避免了燃料和氧气的直接接触,降低了分离的成本,故其在化学链反应中起到重要的作用。
铁基载氧体因成本低、环境友好的特性成为一种有吸引力的选择。
总结了铁基载氧体在化学链过程中的相关研究。
活性氧化铁因其较低的还原能力通常需要掺杂其他金属,目前主要采用碱性金属(Na、K、Ca)和过渡金属(Cu、Co、 Ni 等)来进行改性。
研究的重点是复合金属载氧体(钙钛矿、铁酸盐、六铝酸盐、CeO2型载氧体等),其中钙钛矿型载氧体传氧能力优异,热稳定性和机械强度高,因此以不同的 A/B 位离子取代,或将钙钛矿与其他材料复合成为近年来的研究热点。
关键词:化学链;铁基载氧体;钙钛矿;复合载氧体中图分类号: TK91 文献标志码: AResearch progress on iron-based oxygen carriers in chemical looping processCHEN Shihao ,GUO Xueyan(School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China)Abstract:Solid oxygen carriers are usually used in a chemical looping process to transfer oxygen from the oxygen gaseous to fuel, which can avoid the direct contact of these two reactants and hence decrease the energy penalty of separation. Among the solid oxygen carriers, iron-based oxygen carrier is an attractive option due to its inherent properties of low cost and environmentally- friendly. The research of iron-based oxygen carriers in chemical looping was summarized. Due to the low reduction ability of active iron oxide, it usually is doped with other metals such as alkali metals (Na, K, Ca) and transition metals (Cu, Co, Ni, etc.) for modification. The research of oxygen carriers recently focuses on composite metal oxygen carriers such as perovskite, ferrite,hexaaluminate, CeO2-type oxygen carriers, etc. Among them, the perovskite has excellent oxygen transfer ability, great thermal stability, and high mechanical strength. Substituting with different A/B-sites ions or combining with other materials recently has become a hot topic of perovskite.Keywords:chemical looping; iron-based oxygen carriers; perovskite; composite oxygen carriers在当前新兴的 CO2捕集技术中,化学链燃烧(CLC)是一种特别有前途的方法[1–2]。
Mn掺杂Co3O4电催化剂的制备及析氧反应性能研究
材料研究与应用 2024,18(2):235‐240Materials Research and ApplicationEmail :clyjyyy@http ://mra.ijournals.cn Mn 掺杂Co 3O 4电催化剂的制备及析氧反应性能研究黄楚蓉,岳鑫*(广东工业大学材料与能源学院,广东 广州 510006)摘要: 氢能对于缓解能源危机和环境污染意义重大。
电化学水分解过程中,阳极析氧反应(OER )作为能量转换装置的关键半反应,由于电子-质子转移形成了复杂的中间产物,导致动力学缓慢,限制了产氢速率。
传统OER 催化剂包括二氧化铱、二氧化钌等贵金属,存在储量低、价格昂贵、稳定性差等缺点,因此设计开发高效、廉价的非贵金属OER 催化剂是解决OER 动力学缓慢问题的关键。
尖晶石氧化物(AB 2O 4)具有特殊的电子结构和优异的OER 性能,并可通过杂元素原子掺杂进一步提高其OER 性能,被认为是一种具有潜力的非贵金属电催化剂。
采用一步水热法,合成了Mn 掺杂Co 3O 4电催化剂Mn -Co 3O 4,研究了其电催化性能和稳定性。
结果表明,利用Mn 原子的掺杂,构建了氧桥连的Mn -O -Co 配位结构,通过协同耦合作用,提高了Mn -Co 3O 4的OER 催化性能。
制备的Mn -Co 3O 4 催化剂表现出高效的催化活性,在电流密度10和100 mA∙cm −2下,其过电位分别为 270和335 mV 。
Mn -Co 3O 4同时表现出快速的动力学性能,Tafel 斜率低至74 mV∙dec −1。
此外,Mn -Co 3O 4还具有优异的稳定性,在电流密度10 mA∙cm −2下可稳定保持40 h 。
本研究为开发高效的OER 催化剂提供了思路 。
关键词: 尖晶石氧化物;Co 3O 4;Mn 原子掺杂;一步水热法;一步水热法;阳极析氧反应;非贵金属电催化剂;催化活性;稳定性中图分类号:TQ426 文献标志码: A 文章编号:1673-9981(2024)02-0235-06引文格式:黄楚蓉,岳鑫.Mn 掺杂Co 3O 4电催化剂的制备及析氧反应性能研究[J ].材料研究与应用,2024,18(2):235-240.HUANG Churong ,YUE Xin.Preparation and Performance of Mn -doped Co 3O 4 Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction [J ].Materials Research and Application ,2024,18(2):235-240.0 引言析氧反应(OER )被认为是各种电化学能量转换装置的关键半反应[1-3],如通过电化学水分离制氢、氮还原反应、金属空气电池等[4-8]。
蔗糖氢氧化氧铁说明书
蔗糖氢氧化氧铁说明书
蔗糖羟基氧化铁咀嚼片(维福瑞®)是一种药物,主要用于控制透析的慢性肾病患者的血磷。
该药物是国内唯一获批上市的首个铁基-非钙磷结合剂,
填补了国内12-18岁慢性肾脏病(CKD)4-5期或接受透析治疗的CKD患儿的降磷治疗用药空白。
在使用蔗糖羟基氧化铁咀嚼片时,需要注意以下几点:
1. 用药前向医生详细描述自己的特殊过敏史、身体状况、基础疾病以及近期用药情况等,排除用药禁忌,避免出现严重用药风险。
2. 不建议在妊娠头3个月接受蔗糖铁注射液治疗,其他妊娠期的妇女也要慎用,应该与医生充分沟通,以免造成胎儿损伤。
3. 蔗糖铁注射液引起的过敏反应可轻可重,严重时甚至致命,所以在接受注射过程中,要特别注意自身出现的疑似过敏的症状,及时呼叫医护人员处理。
4. 用药期间出现任何严重、持续或进展性的症状,应及时就医。
此外,临床试验中报告的不良反应包括腹泻、粪便染色、恶心。
长期用药应监测体内铁平衡。
请注意,以上信息仅供参考,具体的用药建议和注意事项请遵循医生的指导。
纳米片聚结Co3O4微球催化甲苯燃烧
纳米片聚结Co3O4微球催化甲苯燃烧王芳;戴洪兴;邓积光;谢少华;杨黄根;韩文【期刊名称】《催化学报》【年(卷),期】2014(35)9【摘要】Nanoplate-aggregate microspherical Co3O4 was prepared by an ethylenediamine-assisted hydro-thermal route and characterized by means of numerous techniques. Their catalytic activities for toluene combustion were evaluated. The Co3O4 sample obtained using 1.0 ml of ethylenediamine and a hydrothermal treatment at 140 °C for 12 h had a nanoplate-aggregate microspherical mor-phology. This microsphericalCo3O4 sample with a surface area of 66 m2 g-1 had a higher adsorbed oxygen concentration and better low-temperature reducibility than bulkCo3O4. Over the Co3O4 microsphere sample, the temperatures requiredfor 50%and 90%toluene conversions were 230 and 254 °C, respectively, at a space velocity of 20000 ml g-1 h-1. The good catalytic performance of the Co3O4 microsphere sample was related to its large surface area, high oxygen adspecies concen-tration, and good low-temperature reducibility.%采用乙二胺辅助的水热法制备了纳米片聚结的Co3O4微球.利用多种分析技术表征了其物化性质,并评价了其对甲苯燃烧的催化活性.结果表明,由添加1.0 ml乙二胺经140°C水热处理12 h后制得的Co3O4样品呈纳米片聚结的微球状表面形貌. Co3O4微球样品的比表面积约为66 m2 g-1.与体相Co3O4样品相比,Co3O4微球样品具有较高的氧吸附物种浓度和较好的低温还原性.当空速为20000ml g-1 h-1时,在Co3O4微球样品上甲苯转化率达到50%和90%时的反应温度分别为230和254°C.这与该样品具有较大的比表面积、较高的氧吸附物种浓度和较好的低温还原性相关.【总页数】7页(P1475-1481)【作者】王芳;戴洪兴;邓积光;谢少华;杨黄根;韩文【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院北京市区域大气污染控制重点实验室和化学化工系,北京100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京市区域大气污染控制重点实验室和化学化工系,北京100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京市区域大气污染控制重点实验室和化学化工系,北京100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京市区域大气污染控制重点实验室和化学化工系,北京100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京市区域大气污染控制重点实验室和化学化工系,北京100124;北京工业大学环境与能源工程学院北京市区域大气污染控制重点实验室和化学化工系,北京100124【正文语种】中文【相关文献】1.Co3O4纳米片的制备及对H2O2电还原反应的催化性能 [J], 程魁;杨帆;闫鹏;曹殿学;殷金玲;王贵领2.Pt/Co3O4/3DOM Al2O3:甲苯燃烧的高效催化剂 [J], 杨黄根;邓积光;刘雨溪;谢少华;徐鹏;戴洪兴3.Pd/Co3O4纳米颗粒负载于Al2O3纳米片高效催化甲烷燃烧 [J], 刘敬伟;杨娜婷;祝艳4.柱状Co3O4催化剂的乏风催化燃烧性能 [J], 牛汝月;刘鹏程;李威;王爽;李晋平5.基于原位红外技术的Co3O4/CeO2催化剂低温催化甲苯研究 [J], 李一林;汪黎东;刘鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Co3O4纳米粒子的固相合成及磁性研究
Co3O4纳米粒子的固相合成及磁性研究李生英;许世红;徐飞;何丽君;王永红;杨学博【摘要】以Co(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,用固相法合成了Co3O4纳米微粒.用XRD和FT-IR研究了反应进程,证明Co3O4在焙烧阶段形成.用TEM观察了Co3O4纳米微粒的形貌,用磁天平测试了其磁性.结果表明,固相法可以制得平均粒径为22 nm的铁磁性Co3O4纳米微粒,属立方晶系,形状为多角形.400℃焙烧2 h 所得纳米Co3O4的磁性强度为1.7922×10-2 mT-1.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2006(014)006【总页数】4页(P571-573,583)【关键词】Co3O4;纳米微粒;固相法;磁性【作者】李生英;许世红;徐飞;何丽君;王永红;杨学博【作者单位】兰州城市学院,化学系,甘肃,兰州,730070;兰州城市学院,化学系,甘肃,兰州,730070;兰州城市学院,化学系,甘肃,兰州,730070;兰州城市学院,化学系,甘肃,兰州,730070;兰州城市学院,化学系,甘肃,兰州,730070;兰州城市学院,化学系,甘肃,兰州,730070【正文语种】中文【中图分类】O614.8室温或近室温条件下的固相化学反应以其无溶剂、选择性高、产率高、能耗低、操作简单等优点,广泛用于合成化学[1,2]。
低温固相反应作为合成纳米材料的新途径也已受到了广泛的关注[3,4]。
Co3O4具有正常的尖晶石结构,与磁性氧化铁Fe3O4为异质同晶体,其中Co(Ⅱ)离子四面体地被氧原子包围,Co(Ⅲ)离子八面体被氧原子包围,具有较高的晶体场稳定化能,在空气中低于800 ℃时十分稳定,是优良的磁性材料和催化剂材料[5]。
Co3O4还广泛地应用于颜料、有色玻璃、陶瓷等方面,尤其是在电子工业中,要求其纯度高、粒度细、粒径分布范围窄、烧结活性好的Co3O4。
目前,纳米Co3O4的制备主要有聚合物燃烧法[6]、沉淀法[7]等。
莫西克汀生产工艺
莫西克汀生产工艺莫西克汀(Moxifloxacin)是一种广谱抗生素,可以用于治疗多种感染症,包括呼吸道、皮肤和泌尿系统的感染。
莫西克汀生产工艺是一个复杂的过程,涉及到多个环节和步骤。
首先,莫西克汀的原料主要包括4-氨基苯甲酸(4-aminobenzoic acid)、环戊二烯酮(cyclopentanone)和碘乙酸酐(iodoacetic anhydride)。
这些原料需要先经过化学反应,生成莫西克汀的前体物质。
在生产过程中,首先将4-氨基苯甲酸和环戊二烯酮加入反应釜中,在适当的温度和压力条件下进行酰化反应,生成莫西克汀的酮前体。
然后,将莫西克汀的酮前体与碘乙酸酐反应,进行碘代反应。
这一步骤中,需要注意控制反应的温度和时间,以确保反应的完整性和产物的纯度。
接下来,将反应产物进行结晶、过滤、干燥等处理,以得到莫西克汀的成品晶体。
在此过程中,需要仔细控制实验条件,以获得高纯度的产品。
最后,通过微生物发酵技术,将莫西克汀晶体与适当的稀释剂进行混合,形成液体剂型(如溶液或悬浮液)。
在混合过程中,需要进行严格的质量控制,以确保产品的规格符合要求。
莫西克汀生产工艺中还有一系列的监控和质量控制措施,确保产品的质量和安全性。
这些包括原料质量检验、反应过程的监控、产物纯度的测试和产品包装的检查等。
总结来说,莫西克汀的生产工艺是一个复杂而精细的过程,需要严格的质量控制和实验条件控制。
只有确保每个步骤的准确和有效,才能获得高纯度和高质量的莫西克汀产品,以满足医药行业对于抗生素的需求。
通过持续的改进和创新,莫西克汀的生产工艺也将不断提升,为患者提供更好的医疗选择。
四氧化三铁纳米粒子表面接枝聚合制备磁性聚合物微球_周莅霖
Preparation of Magnetic Hybrid Nanoparticles via Surface-Initiated Polymerization from Magnetite
磁性聚合物微球按照其结构特点大致可分为以 下几种类型[ 19] :核壳式 , 即内核是无机磁性颗粒 , 外 壳是聚合物 ;反核壳式 , 即内核是聚合物 , 外壳是无 机磁性颗粒 ;夹心式 , 即内外层均为聚合物 , 中间为 无机磁性颗粒 , 这类复合微球往往是通过对反核壳 式微球再包裹一层聚合物而制备的 ;弥散式 , 即无机 磁性颗粒遍布在聚合物微球中 。
收稿 :2008 年 9 月 , 收修改稿 :2008 年 10 月 *国家自然科学基金项目(No .20836004 , 20574042)和国家重点基础研究发 展计划(973)项目(No .2009CB930602)资助 **Corresponding author e-mail :yuanjy @mail.tsinghua
从制备方法上分 , 磁性聚合物微球的制备主要 有物理包埋法 、原位法 、单体聚合法等 。 其中 , 单体 聚合法目前的研究和应用最为广泛 。而在单体聚合
法中 , 由于制得的磁性聚合物微球具有粒径小且均 匀 、分散性好 、易进行再功能化等优点 , 通过在磁性 粒子表面接枝聚合制备磁性聚合物微球的方法被广 泛关注 。
化 学 进 展
第 21 卷
子点提供 , 因此它的荧光强度更大 , 有更宽的激发光 谱和更窄的发射光谱 , 以及更好的光化学稳定性 。
三氟化硼二聚体结构式
三氟化硼二聚体结构式
三氟化硼二聚体是由两个三氟化硼分子通过共享氟原子形成的。
其结构式可以表示为:B2F6。
每个三氟化硼分子由一个硼原子和三个氟原子组成,其中硼原子以sp3杂化轨道与三个氟原子形成三个B-F键。
在三氟化硼二聚体中,两个三氟化硼分子通过共享一个氟原子形成一个大分子,这个大分子被称为二聚体。
这个二聚体的结构式可以表示为:B2F6,其中两个硼原子通过共享一个氟原子相互连接。
这个二聚体分子也可以被视为由两个相互垂直的三氟化硼单元组成的,每个单元都包含一个硼原子和三个氟原子。
这种二聚体结构在三氟化硼的固态中是常见的,但在气态或液态中并不稳定。
新型花状纳米四氧化三钴修饰玻碳电极对芦丁的电催化氧化及其测定
新型花状纳米四氧化三钴修饰玻碳电极对芦丁的电催化氧化及其测定王明艳;张东恩;马卫兴;童志伟;许兴友;杨绪杰【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2010(38)10【摘要】采用滴涂法制备了新型花状纳米Co3O4修饰玻碳电极(F-Co3O4-np/GC/CME).纳米Co3O4的扫描电镜(SEM)表明,纳米Co3O4膜为多孔纳米材料;X-射线衍射光谱(XRD)表明,纳米Co3O4为纯面心立方相尖晶石结构.采用循环伏安法(CV)、计时电量法(CC)、半微分线性伏安法(SDV)研究了芦丁在F-Co3O4-np/GC/CME上的电化学行为及动力学性质.结果表明:芦丁在此修饰电极上有敏锐的氧化还原峰,其氧化峰电流与电位扫描速度(v)呈良好线性关系,表明芦丁在修饰电极上的伏安行为受吸附控制.芦丁的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-6~4.5×10-4 mol/L范围内呈线性关系;检出限为5.0×10-7 mol/L.本方法可用于槐花、红花、金银花、杜仲叶的提取液中芦丁含量的测定,加标回收率为99.5%~100.9%之间;RSD为1.7%~4.5%.【总页数】5页(P1388-1392)【作者】王明艳;张东恩;马卫兴;童志伟;许兴友;杨绪杰【作者单位】南京理工大学材料化学实验室,南京210094;淮海工学院,化学工程学院,连云港,222005;淮海工学院,化学工程学院,连云港,222005;淮海工学院,化学工程学院,连云港,222005;淮海工学院,化学工程学院,连云港,222005;南京理工大学材料化学实验室,南京210094;淮阴工学院,淮阴,223003;南京理工大学材料化学实验室,南京210094【正文语种】中文【相关文献】1.金纳米粒子/碳纳米管复合修饰玻碳电极对对苯二酚氧化还原反应的电催化性能[J], 董永平;齐芳玲2.簇状纳米二氧化锰修饰玻碳电极电化学发光法测定己烯雌酚 [J], 吕昊;章竹君;郭志慧;李志仙3.亚硝酸根在纳米金修饰玻碳电极上的电催化氧化行为及其测定 [J], 张敏;张燕;蔡志泉;陈妹琼;程发良4.芦丁修饰玻碳电极对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的电催化氧化 [J], 张莉萍;张克营;马海艳;张少君;张玉忠5.新型Fe3O4纳米颗粒修饰玻碳电极对头孢噻肟钠的电催化还原及其测定 [J], 王明艳;杨俊;周琴;陈龙;陶智鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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Journal of Energy Chemistry 32 (2019) 63-70
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Journal of Energy Chemistry
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Caiyun HeaJ, Xuzhao Hanal, Xianggui Konga*, Meihong Jiang3, Deqiang Leib, Xiaodong Leia'*
a State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China h Department of Neurosurgery. Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430022, Hubei, China
1. Introduction
The rapid energy demand from fossil fuels coupled with the related environment problems has prompted scientists to develop clean and sustainable energy with earth abundance, high efficiency, low cost and environment-friendly. Electricity-driven water split ting should be one of the most promising and appealing strategies to generate clean and「enewable fuels, such as molecular hydro gen and oxygen [1-5]. However, as half-reaction of the water split ting reaction, the electrochemical oxygen evolution reaction (OER) is the bottleneck of water splitting because of its sluggish kinetics [6-8]. Therefore, highly efficient OER catalysts must be explored to exped让e the reaction kinetics and reduce the overpotential. Cur rently, precious metal-based materials, such as iridium oxide and ruthenium oxide, are employed as the benchmarked OER electro catalysts [9-11]. Nevertheless, high costs and poor resources hinder them from the large-scale application. Therefore, it is imperative to develop earth-abundant and low-cost substituted OER electro
ABSTRACT
Compared with noble metal catalyst, Co3O4-based electrocatalysts have attracted considerable interest!ng as low-cost alternatives for oxygen evolution「eaction (OER). However, the poor electrocatalytic activity still remains a huge challenge. Herein, we demonstrate a feasible approach through oxidation of CoFe layered double hydroxide (CoFe-LDH) to synthesize Fe-doped Co3O4@C nanopmrticles with size of about 30-50 nm. As OER catalyst, the as-synthesized Fe-doped Co3O4@C nanoparticles exhib让ed superior OER performance w让h a small overpotential of 260 mV at the current density of 20 mA cm 2, a small Tafel slope of 70 mV dec *1 and long-term durability (there was no obviously OER current density degradation for 100 h) in alkaline solution. The present work opens a new avenue to the exploration of cost-effective and excellent electrocatalysts based on transition metal oxide materials to substitute precious metal ma terials for water splitting.
© 2018 Scienee Press and Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences. Published by Elsevier B.V. and Science Press. All rights reserved.
JGC JOURNAL OF eNGRGY CHGMISTgy
/ journal-of-e nergy-chemistry/
Fe-doped Co3O4@C nanoparticles derived from layered double hydroxide used as efficient electrocatalyst for oxygen evolution reaction
ARTICLE INFO
Article history: Received 15 May 2018 Revised 23 June 2018 Accepted 26 June 2018 Available online 7 July 2018
Keywords: Layered double hydroxide Doping, nanoparticles Oxygen evolution reaction