过渡金属氧化物纳米材料的合成及相关性能研究
四氧化三钴纳米材料的合成及其性能的研究
2018年10月四氧化三钴纳米材料的合成及其性能的研究王艳（成都师范学院，四川成都611100）摘要：光催化裂解产生氧气和氢气是实现光能化学能转换的最佳途径。
要实现水氧化裂解需要较高的活化能，从而开发新型的非贵金属的高效光解水催化剂，对提高产氢速率的实际应用是至关重要的。
钴基催化剂具有超高的催化活性和催化稳定性，设计具有多级纳米多孔结构的光催化材料受到学者的瞩目。
本文采用自模板合成法，以六水合硝酸钴为原料合成超薄多孔纳米四氧化三钴空心球，并通过X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜和高分辨率的透射电子显微镜等手段对其进行表征。
结果表面纳米粒子尺寸越小，光催化活性位点越多，催化活性越好。
通过氮气吸附脱附曲线可知，样品的比表面积为53.8m3/g，是一个H3型的滞后环。
对氧气进行光催化析出氧气测试，结果表明结晶度较差的样品Co-T@250的催化活性较好。
电催化水氧化测试可知，采用10mA/cm2工作电流，过电势的值为0.4V。
采用2,2-bipyridine作为光敏化剂，可见光照射，产氢速率较高。
关键词：光催化；氢气析出；纳米粒子；四氧化三钴1第1章1.1光催化的原理概述电子被激发从价带跃迁到导带的机理过程如图1.1所示。
太阳光辐射在半导体的纳米材料上，当半导体的禁带宽度小于等于吸收光子的能量时，由于能量的激发产生电子-空穴对，受到激发的电子跃迁至纳米材料的表面，产生异相的光催化。
电子被激发产生空穴，在迁移到材料表面的过程中产生吸附作用，能够吸附样品表面的无机物或者有机物。
半导体材料给出一个电子去还原电子受体，从而实现催化反应；光生空穴具有氧化作用，可以直接氧化目标反应物。
电子-空穴的复合过程，可以在半导体材料的表面或者内部进行，要解决光生电荷迁移速率，必须考虑导带和价带的吸收边[4-6]。
1.2过渡金属氧化物光解水研究现状已有研究工作表明，全光解水效率不高。
主要原因是光解水由产氢的半反应和产氧的半反应决定的。
稀土及过渡金属功能配合物的合成与应用研究
稀土及过渡金属功能配合物的合成与应用研究稀土及过渡金属功能配合物的合成与应用研究引言：稀土及过渡金属功能配合物在化学、材料科学、生物医学和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
它们以其独特的性质，如光电性、荧光性、磁性、催化性和生物活性等，被广泛地应用于传感器、催化剂、发光材料、药物控释和持久污染物的修复等。
本文将介绍稀土及过渡金属功能配合物的合成方法，并探讨其在不同领域中的应用现状和前景。
一、功能配合物的合成方法稀土及过渡金属功能配合物的合成方法多种多样，下面将介绍一些常见的方法。
1. 溶剂热法：溶剂热法是在高温高压条件下合成稀土及过渡金属功能配合物的一种常见方法。
通过选择合适的溶剂和反应条件，可以控制反应过程中的温度和反应速率，从而得到不同形貌和结构的功能配合物。
该方法适用于合成纳米材料和复杂结构的配合物。
2. 水热法：水热法是在高温高压的水介质条件下进行反应合成功能配合物的方法。
水热法不需要有机溶剂，操作简单，具有环境友好的特点。
同时，水热法可以控制物质的结晶生长和形貌形成，制备出具有特殊形貌和结构的功能配合物。
3. 沉淀法：沉淀法是通过控制反应温度、反应时间和溶液pH值等条件，使反应物生成沉淀物，再通过沉淀物的分离和洗涤得到功能配合物。
沉淀法操作简便，适用于大规模合成和工业生产需求。
二、功能配合物在传感领域中的应用1. 光电传感器：稀土及过渡金属功能配合物的荧光性质使其成为理想的荧光探针。
通过设计与合成不同配合物，可以用于气体传感、离子传感和生物传感等方面。
例如，利用稀土配合物的荧光性质，可以实现对金属离子和有机分子的高效检测和分析。
2. 催化剂：稀土及过渡金属功能配合物的催化性质使其在化学合成和能源转化等领域中得到广泛应用。
通过调控配合物的结构和组分，可以实现对于有机反应和氧化还原反应的催化活性提升。
例如，钼系配合物在不对称催化合成领域中具有重要应用，可以用于合成高附加值的有机化合物。
三、功能配合物在材料科学中的应用1. 光电材料：稀土及过渡金属功能配合物在光电领域中被广泛应用。
物理实验技术中的过渡金属氧化物的合成与电子结构分析方法
物理实验技术中的过渡金属氧化物的合成与电子结构分析方法过渡金属氧化物是一类具有丰富物理性质和潜在应用价值的功能材料。
在近几十年的研究中，人们发现过渡金属氧化物具有各种各样的电子结构和物理特性，如金属-绝缘体转变、强关联效应和多铁性等。
因此，研究过渡金属氧化物的合成方法和电子结构分析技术对于揭示其物理机制、优化性能以及实现相关器件的应用具有重要意义。
一、过渡金属氧化物的合成方法过渡金属氧化物的合成方法一般可以分为化学法和物理法两大类。
其中，化学沉积法是最常见和常用的一种方法。
化学沉积法包括溶胶凝胶法、水热合成法、溶液凝胶法等。
这些方法具有合成简便、操作灵活、成本较低等优点，可以制备各种形貌和尺寸的过渡金属氧化物。
此外，化学气相沉积法和物理蒸发法等物理法也可以制备高质量的过渡金属氧化物薄膜。
不同的合成方法可以调控氧化物的晶体结构、形貌和物理性质，有助于满足特定应用需求。
二、电子结构分析方法为了研究过渡金属氧化物的电子结构，科研人员使用了多种分析技术。
以下是几种常见的电子结构分析方法：1. X射线衍射（XRD）：XRD技术可以确定材料的晶体结构和晶格参数。
通过对X射线的散射模式进行分析，可以得到晶体的结构、取向、晶界等信息。
这些信息对于了解氧化物的晶体缺陷结构以及晶粒尺寸的影响非常重要。
2. 扫描电镜（SEM）：SEM技术可以观察材料的表面形貌和结构。
通过施加高能电子束，可以得到金属氧化物的高分辨率图像，从而分析样品的形貌和表面性质。
此外，SEM还可以与能谱分析仪（EDS）联用，用于定量分析元素的含量和分布。
3. 透射电子显微镜（TEM）：TEM是一种常用的高分辨率电子显微镜技术，可以观察到材料的晶体结构和纳米尺度的细节。
通过TEM，可以观察到过渡金属氧化物的晶体缺陷、界面和纳米颗粒等结构特征，并且可以进行电子衍射和高分辨透射电子显微学分析。
4. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）：FTIR技术利用吸收在红外波段的辐射来研究材料的振动特性。
功能性无机纳米材料的合成与应用研究
功能性无机纳米材料的合成与应用研究近年来，随着纳米科技的迅速发展，功能性无机纳米材料的合成和应用研究成为科学界的热点之一。
这些无机纳米材料拥有独特的物理、化学和光学性质，广泛应用于电子器件、催化剂、生物医学等领域。
一、无机纳米材料的合成方法首先，溶胶-凝胶法是一种常见的制备无机纳米材料的方法。
该方法通过溶胶的凝胶过程获得纳米材料，并通过调控溶胶中的成分浓度、溶胶的酸碱性、溶胶的转变方式等条件，可以得到不同性质的纳米材料。
其次，气相沉积法是另一种常用的方法。
这种方法通过将金属有机化合物或金属卤化物等物质在高温下分解，并使其在气体状态下沉积到衬底上形成纳米材料。
这种方法可以控制纳米材料的粒径、形貌和晶型，适用于制备金属、合金、氧化物等不同种类的纳米材料。
此外，模板法也是一种常见的制备无机纳米材料的方法。
该方法利用纳米颗粒、胶体、高分子和晶体等模板，在其上沉积或包裹材料，然后去除模板，得到具有特定结构和形貌的纳米材料。
这种方法可以制备出具有特殊结构和形貌的纳米材料，例如纳米线、纳米球和纳米片等。
二、无机纳米材料在电子器件中的应用功能性无机纳米材料在电子器件中有着广泛的应用。
例如，金属氧化物纳米颗粒作为染料敏化太阳能电池的光电转换层，可以提高太阳能电池的光电转换效率。
另外，量子点作为光电转换材料，具有较窄的光谱吸收和发射带宽，能够用于制备高分辨率的显示器件。
此外，钙钛矿材料作为光电转换材料，由于其高的光吸收系数和电子迁移率，被广泛应用于太阳能电池和光电子器件中。
三、无机纳米材料在催化剂中的应用无机纳米材料在催化剂领域也有着重要的应用。
例如，贵金属纳米颗粒作为催化剂的活性中心，可以提高催化反应的速率和选择性。
此外，过渡金属氧化物纳米材料作为催化剂，具有较大的比表面积和丰富的表面氧空位，能够提高催化反应的活性。
另外，在环境催化剂领域，无机纳米材料也被广泛应用于有害气体的吸附和催化氧化等领域。
四、无机纳米材料在生物医学中的应用功能性无机纳米材料在生物医学中也有着广泛的应用前景。
纳米过渡金属催化的有机合成反应
第1章纳米过渡金属催化有机反应的进展纳米金属粒子一般是指1~50nm尺寸的粒子，在这个尺度内，其形状以及大小对该金属的性能有显著的影响。
其颗粒越小，分布于表面的原子越多。
有报道表明，当纳米粒子的直径为10nm时，有大约10%的原子在粒子表面，而当纳米粒子的直径小于1nm时，则100%的原子都在粒子的表面，这使其成为一种高活性的金属形态。
[1]因而，过渡金属纳米粒子用于催化有机反应近年来在国际上引起了极大的兴趣。
[2-6]近年来，各种形状或尺寸的纳米材料相继被制备出来，它们所具有的特殊性质，为催化剂的发展提供了新的思路。
纳米催化剂可通过化学、物理等方法进行制备。
无论采用何种方法，制备的纳米粒子都必须达到如下要求: 1)粒子形状、粒径及粒度分布可控；2)粒子不易团聚；3)易于收集；4)产率高。
纳米粒子由于其大小位于纳米级尺度，因此表现出了宏观物质不具备或在宏观物质中可被忽略的一些物理效应，例如：表面效应、量子尺寸效应、体积效应以及宏观量子隧道效应等。
纳米催化剂的表面原子的排列方式以及纳米粒子的晶态结构和形状对其催化作用有显著影响。
由于表面效应使得纳米催化材料的比表面积大、表面能高、晶内扩散通道短、表面催化活性位多，同时由于反应条件温和、催化性能优异而且易于与反应产物分离，具有高活性和高选择性，因此相对于常规催化剂而言，纳米催化剂在催化领域有着更为广阔的应用前景[7]。
加之反应结束后纳米粒子可以回收而且依然保持催化活性，所以可以重复使用，且其制作过程不污染环境，是一种环境友好的催化剂，从而具有常规催化剂所无法比拟的优点。
国际上已把纳米催化剂称为第四代催化剂[7]。
1.1纳米过渡金属催化剂的一般制备和稳定方法1.1.1 纳米过渡金属催化剂的一般制备方法过渡金属纳米粒子一般可由如下方法制备[8,9]：溶胶-凝胶法、浸渍法、微乳液法、离子交换法、水解法、等离子体法、微波合成法；金属盐的化学还原；零价金属配合物的热、光以及超声化学分解；有机金属化合物配体还原；气相沉积；以及高价金属的电化学还原等。
二氧化锡纳米材料的制备与扩展
二氧化锡纳米材料的制备与扩展二氧化锡纳米材料是一种具有广泛应用前景的过渡金属氧化物，因其独特的物理化学性质而受到广泛。
本文将详细介绍二氧化锡纳米材料的制备方法以及扩展方法，旨在为相关领域的研究提供参考。
在制备二氧化锡纳米材料方面，本文介绍了一种简单易行的溶液法。
将锡粉溶解在适量的盐酸盐酸中，得到锡的乙二醇溶液。
然后，将一定量的硝酸加入到上述溶液中，并在一定温度下剧烈搅拌，使锡离子与硝酸根离子反应生成二氧化锡纳米粒子。
通过离心分离和洗涤干燥得到纯度较高的二氧化锡纳米材料。
该方法具有操作简便、成本低廉等优点。
在扩展方法方面，本文着重介绍了两种方法。
通过添加不同种类的纳米粒子，可以有效地改善二氧化锡纳米材料的性能。
例如，将二氧化硅纳米粒子添加到二氧化锡纳米材料中，可以显著提高其光学性能，使其在光催化领域具有更广泛的应用。
改变制备条件也是一种有效的扩展方式。
例如，通过调控制备过程中的温度、pH值等参数，可以调节二氧化锡纳米材料的形貌和尺寸，从而获得具有优异性能的二氧化锡纳米材料。
尽管二氧化锡纳米材料具有许多优点，但仍存在一些不足之处。
例如，其制备过程有时可能涉及较为复杂的化学反应，导致成本较高。
关于二氧化锡纳米材料的应用领域仍需进一步拓展。
未来研究方向可以包括优化制备工艺、发掘新的应用领域以及探究其潜在的物理化学性质等。
二氧化锡纳米材料作为一种具有广泛应用前景的过渡金属氧化物，其制备与扩展方法具有重要的研究价值。
通过不断地优化制备工艺、发掘新的应用领域以及探究其潜在的物理化学性质，有望为相关领域的发展做出重要贡献。
纳米二氧化铈是一种具有重要应用价值的无机纳米材料，因其独特的物理化学性质而受到广泛。
本文将概述纳米二氧化铈的制备方法及其优缺点，并探讨其在不同领域的应用研究进展，同时展望未来的发展方向。
纳米二氧化铈的制备方法主要包括化学沉淀法、还原法、气相法等。
化学沉淀法是一种常用的制备纳米二氧化铈的方法。
该方法通过控制反应条件，如溶液的pH值、温度和反应时间等，合成不同形貌和尺寸的纳米二氧化铈粒子。
五氧化二钒纳米材料的制备及其性能综述[权威资料]
![五氧化二钒纳米材料的制备及其性能综述[权威资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/5700749603d276a20029bd64783e0912a2167c1b.png)
五氧化二钒纳米材料的制备及其性能综述【摘要】五氧化二钒独特的物理和化学性能，广泛应用于传感器、致动器、锂离子电池、场效应管以及电致变色等领域。
氧化钒纳米材料的性能与其微观结构有密切关系，本文综合了近年来有关五氧化二钒的制备技术及相关性能研究，从实验方案，相关性能，结构形貌的表征等方面进行系统的阐述。
【关键词】五氧化二钒纳米材料金属氧化物1 引言过渡金属氧化物V2O5为层状结构，且存在V+2、V+3、V+4和V+5等价态，使得V2O5广泛应用于催化、电致变色、电化学等领域，而纳米结构的V205更可用于场效应晶体管、传感器自旋电子器件和纳米光刻模板等。
V2O5具有层状结构层内强的O-V-O-V键结合，�案�V原子与五个O原子形成5个V-O键，V原子处于畸变的[V05]四方锥的中间，O原子位于顶点处，[VO5]四方锥以共顶点和共边的方式相互连接，形成平面结构。
其特殊的晶体和电子结构，赋予了不同的应用。
（1）电学性能及其应用；扶手椅型之字型结构的V2O5纳米管最大能隙分别为2.67eV/2.95eV，且管径缩小，能隙降低，趋于消失，对材料进行表面涂覆贵金属、氧化物纳米粒子或者半导体量子点等处理，还可提高其灵敏度和稳定性。
V2O5的层状结构，非常适合于Li+的嵌入和脱出，Wu等利用碳球模板制备了Rattle-type构型的V2O5纳米结构，在锂离子电池方面展现出良好的性能。
Dimitra Vernardou采用电化学沉积的方法，在氧化铝表面进行氧化钒电镀，测试了不同种基底材料包括FTO和Ag/AgCl等离子复合，进行了循环次数和电能储量等测试，研究发现钒系材料在多次循环后CV曲线几乎保持不变，同时在持久性也有良好的表现。
如图（1-3）所示。
图1 图2图 3（2）光学及其应用；对V2O5纳米管进行电致变色、光学吸收、红外和剩曼光谱、光限幅特性等方面的研究，发现其在2.5eV以下有一个宽吸收带，其中心位于1.25eV处，还包含了三个单独的特征吸收峰，分别为0.87、1.25和1.76 eV，光谱吸收阈值为0.55 eV，这是V2O5纳米管的光学带隙随着层间距的增加，光学带隙发生红移，利用V2O5纳米线作为刻他模板制备的AuPd纳米金属线，电阻在lOIdl量级，I-V呈现线性关系，而且能制备纳来空隙，得到与金属纳来线相同的横截面。
过渡金属氧化物纳米材料制备方法技术综述
过渡金属氧化物纳米材料制备方法技术综述作者：吴晗来源：《科学与财富》2017年第27期摘要：在过渡金属氧化物纳米材料制备方法领域中，其初衷就是按照人类的意愿去控制原子的排列，而实现这种意愿的手段无非通过将宏观的变为微观的纳米材料或者将更微观的原子等变为纳米材料，因此本综述将过渡金属氧化物纳米材料的制备方法分为两大类，一为“自上而下（Top-Down）”，二为“自下而上（Bottom-up）”。
关键词：过渡金属氧化物；纳米；自上而下；自下而上1、概述过渡金属氧化物表现出丰富的价态和价电子构型，被广泛应用在半导体、催化、传感器、磁存储、发光材料、光电转化、太阳能、燃料电池、锂离子电池、超级电容器、生物传感、无机颜料、气敏、热电等领域[1-2]。
过渡金属氧化物纳米材料的制备方法横跨了液相、固相、气相三种相态，制备方法繁杂众多，本综述尝试按照新的分类体系进行分类综述，在过渡金属氧化物纳米材料制备方法领域中，其初衷就是按照人类的意愿去控制原子的排列，而实现这种意愿的手段无非通过将宏观的变为微观的纳米材料或者将更微观的原子等变为纳米材料，所以将过渡金属氧化物纳米材料的制备方法分为两大类，一为“自上而下（Top-Down）”，二为“自下而上（Bottom-up）”。
“自上而下”是指将较大尺寸（从微米级到厘米级）的物质通过各种技术变小来制备所需的纳米结构，一般涉及物理反应。
而“自下而上”是将原子、分子、纳米粒子等为基础单元构建纳米结构的方法，一般涉及化学反应。
2、“自上而下”“自上而下”法往往包括：机械粉碎、高能球磨、固相煅烧、激光刻蚀、电化学等。
具体来说：机械粉碎一般是将过渡金属氧化物颗粒或者大块固体进行破碎。
虽然机械破碎法原理比较简单，但是仅通过机械力将其破碎成纳米尺寸是比较艰难的，因此该方法研究偏向于粉碎设备的研究，如胶体磨，纳米微粉机或称为纳米机。
固相煅烧法按照是否发生化学反应可以分为固相直接煅烧法和固相化学反应法。
过渡金属氧化物单原子-概述说明以及解释
过渡金属氧化物单原子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述过渡金属氧化物单原子是近年来备受研究关注的新型材料，其具有许多独特的物理和化学性质。
单原子过渡金属氧化物是指由过渡金属原子和氧原子组成的一种化合物，其中过渡金属原子以单原子形式存在。
过渡金属氧化物具有广泛的应用前景，可以应用于催化、电化学储能、传感、光电子器件等领域。
由于其特殊的电子结构和表面活性，单原子过渡金属氧化物展示出卓越的催化活性和选择性，可用于催化剂的设计和合成，例如在氧还原反应、氢生成、CO2还原等重要反应中发挥重要作用。
然而，单原子过渡金属氧化物的研究仍面临许多挑战。
首先，合成单原子过渡金属氧化物的方法需要进一步改进，以提高合成效率和产量。
其次，对于单原子过渡金属氧化物的结构和性质的深入理解需要更加精确的实验技术和理论模拟方法的支持。
此外，如何克服单原子催化剂的稳定性和寿命的问题也是亟待解决的难题。
本文将对过渡金属氧化物单原子的定义和特性进行介绍，并总结目前单原子过渡金属氧化物的研究现状。
同时，将展望单原子过渡金属氧化物在催化领域的应用前景，并探讨未来研究的方向和挑战。
希望通过深入的研究和探讨，能够为单原子过渡金属氧化物的应用和发展提供新的思路和方向。
1.2 文章结构文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对过渡金属氧化物单原子的研究背景和意义进行概述，介绍过渡金属氧化物的定义和特性，并阐述本文的目的。
正文部分将详细讨论过渡金属氧化物的定义、特性以及单原子过渡金属氧化物的研究现状。
其中，2.1部分将介绍过渡金属氧化物的基本概念、性质和应用领域，并讨论其在催化、电化学和能源领域的应用。
2.2部分将对单原子过渡金属氧化物的最新研究进展进行详细介绍，包括制备方法、物理性质以及在催化和电化学中的应用情况。
结论部分将总结本文的主要内容，重点说明单原子过渡金属氧化物的应用前景，并提出未来研究的方向和挑战。
在此部分，将强调单原子过渡金属氧化物在催化剂设计和能源转化中的重要性，并展望其在环境保护和能源可持续发展方面的潜在应用。
四氧化三钴纳米材料的控形制备及其电化学性能研究
四氧化三钴纳米材料的控形制备及其电化学性能研究四氧化三钴（Co3O4）是一种重要的过渡金属氧化物材料，具有优异的电化学性能。
近年来，研究人员通过纳米材料制备技术不断提高Co3O4的性能，并将其应用于能源储存和电化学传感器等领域。
本文将介绍Co3O4纳米材料的控形制备方法以及其电化学性能的研究。
Co3O4纳米材料的控形制备方法主要有溶胶凝胶法、水热法、氢化还原法、微乳液法等。
其中，溶胶凝胶法是一种常用的制备方法，可以通过控制前驱体浓度、溶剂和热处理条件等来调控Co3O4的形貌和结构。
此外，水热法也是一种常见的制备方法，通过调节反应温度和时间可以合成不同形貌的Co3O4纳米材料。
氢化还原法和微乳液法则主要通过对前驱体的还原和乳化反应来制备Co3O4纳米材料。
这些方法可以有效地控制Co3O4纳米材料的粒径、形貌和结构，对于提高其电化学性能具有重要的意义。
Co3O4纳米材料的电化学性能主要包括电容性能和催化性能两个方面。
对于电容性能，Co3O4纳米材料具有优异的比电容和循环稳定性，可以用于超级电容器的制备。
研究表明，Co3O4纳米材料的比电容主要受到其表面积、电子传导性和离子扩散性等因素的影响。
因此，通过调节Co3O4纳米材料的形貌和结构，可以有效地提高其比电容和循环稳定性。
此外，掺杂和复合Co3O4纳米材料也是提高其电容性能的重要途径。
对于催化性能，Co3O4纳米材料主要应用于氧还原反应（ORR）、氢析出反应（HER）和氧析出反应（OER）等电化学过程。
研究表明，Co3O4纳米材料的催化性能受到其形貌、晶面结构和导电性等因素的影响。
通过控制Co3O4纳米材料的形貌和结构，可以有效地提高其催化活性和稳定性。
此外，Co3O4纳米材料的复合和修饰也是提高其催化性能的重要途径。
总之，四氧化三钴纳米材料通过控形制备方法可以得到不同形貌和结构的纳米材料，从而具有优异的电化学性能。
未来的研究可以进一步优化Co3O4纳米材料的制备方法，提高其电化学性能，并探索其在能源储存和电化学传感器等领域的应用。
MOFs衍生过渡金属氧化物材料的制备及其氧析出性能研究
第33卷第1期2021年3月塔里木大学学报Journal of Tarim UniversityVol.33No.1Mar.2021文章编号:1009-0568(2021)01-0056-10MOFs衍生过渡金属氧化物材料的制备及其氧析出性能研究冯婷匕王芳3,姜建辉心(1新疆兵团南疆化工资源利用工稈实验室，新疆阿拉尔843300)(2塔里木大学生命科学学院，新疆阿拉尔843300)(3洛阳理工学院环境工稈与化学学院，河南洛阳471000)摘要以ZIF-8@ZIF-67为模板，硝酸镍和硝酸铁为镍来源和铁来源,利用金属的水解作用和低温氧化策略制备三种不同催化剂NiCo2O4、CoFe2O4和NiCo2O4/CoFe2O4复合物。
采用X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)检测手段表征材料的微观形貌和组成。
在0.10mol/L KOH介质中进行氧析岀(Oxygen evolution reaction,OER)催化性能探究，结果表明：NiC°2O4/CoFe2O4复合物在碱性介质中表现岀较低Tafel值(59.58mV-dec-1)和初始电位，阻抗测试结果表明其具有更加优异的导电性。
NigO/CoFe；。
*复合物较高的OER催化活性来自于混价过渡金属氧化物的催化活性和它们之间相互协同作用，以及多孔结构和大的比表面积为电子和离子传输提供通道。
关键词NiCo2O4/CoFe；O4;MOFs;氧析岀；过渡金属氧化物中图分类号:0643.36文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2021.01.008Preparation of transition metal oxides derivedMOFs and oxygen evolution propertiesFENG TingX WANG Fang3,JIANG JianhuN2*(1Engineering Laboratory of Chemical Resources Utilization in South Xinjiang，Xinjiang Production&Construction Corps.Alar，Xinjiang843300)(2College of Life Sciences，Tarim University，Alar，Xinjiang843300)(3School of Environmental Engineering and Chemistry,Luoyang Institute of Science and Technology,Luoyang,Henan471000)Abstract The precursor of ZIF-8@ZIF-67is served as template and Ni(NO3)2*6H；O and Fe(NO,),•9H；0as metal resource to prepare three different catalysts NiCo2O4,CoFe2O4and NiCo2O4/CoFe2O4by utilizing hydrolysis of metals and low temperature oxidation strategy.XRD and SEM were used to characterize the microstructure and composition of the materials.The OER catalytical performance was investigated under0.10mol/L KOH.The results show that NiCo；O4/CoFe；O4exhibits lower Tafel value(59.58mV•dec-1)and initial potential.The EIS test results show that NiCo2O4/CoFe2O4has better conductivity than others.The good catalytic activity is due to the cata-收稿日期：2020-12-01基金项目：南疆化工重点实验室开放课题“量子点掺杂天然蛭石复合催化剂及其可见光催化分解水制氢性能研究”CRUZD1802)；北京化工大学-塔里木大学联合项目“基于天然蛭石的三维自支撑硅基高性能锂离子电池负极材料的研究”ZZ1703)第一作者:冯婷(1989—)，女,2018级在读硕士研究生，研究方向为电极材料的开发与应用。
过渡金属纳米硫化物的制备及其光学和催化性能研究
过渡金属纳米硫化物的制备及其光学和催化性能研究引言纳米技术是近十几年来最为热门的研究领域之一。
纳米材料具有与宏观材料不同的特殊物理和化学特性，因此在各种领域都有着重要应用。
其中，纳米硫化物因其优异的电子、光学和催化性质，被广泛研究。
由于硫原子具有较小的半径，并能与氧化物相反应，因此非常适合制备过渡金属硫化物的纳米材料。
本文介绍了一种简单易行的制备过渡金属纳米硫化物的方法，并对其光学和催化性能进行了研究。
制备方法过渡金属纳米硫化物的制备方法众多，如化学气相沉积、溶胶凝胶、水热法等。
本文采用的是一种简单易行的还原法制备过渡金属纳米硫化物的方法。
具体步骤如下：1.将过渡金属盐(如氯化钴、氯化镍等)和硫化物(如硫酸钠)溶解于去离子水中，得到过渡金属离子和硫离子溶液。
2.将硫化物溶液滴加入过渡金属离子溶液中，缓慢搅拌，并控制pH值为8左右，形成交替混合的沉淀。
3.将沉淀用离心机离心，洗涤干净，然后在100℃左右的高温下干燥。
通过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)技术对所制备的样品进行表征，可以看出样品主要由过渡金属粒子和硫化物粒子构成。
此外，还可以通过紫外-可见光谱(UV-Vis)和拉曼光谱(Raman)来确定其光学性能。
结果与讨论1.光学性质所制备的过渡金属纳米硫化物样品的光学性质被研究，发现样品在可见光区域表现出明显的吸收峰。
这种吸收峰是由样品的表面等离子体共振引起的。
从光学吸收谱可以看出，CuS和NiS样品的吸收峰位置分别为480nm和395nm。
这表明，过渡金属纳米硫化物的光学性质可以通过改变其粒径和结构来调控。
2.催化性质采用所制备的CuS和NiS样品分别作为催化剂，在苯并咪唑(SBBI)的氧化反应中进行催化实验。
催化实验中，反应物为SBBI和过氧化氢(H2O2)，反应温度为25℃，反应时间为120min。
实验中添加的催化剂量为10mg。
结果表明，与无催化剂反应相比，CuS和NiS样品的加入能够显著促进反应速率，同时能够提高反应的选择性。
《2024年新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料的设计、合成及其电容型脱盐性能研究》范文
《新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料的设计、合成及其电容型脱盐性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，水资源的污染和短缺问题日益严重，对高效、环保的脱盐技术需求迫切。
电容型脱盐技术因其高效、环保、低能耗等优点，近年来受到了广泛关注。
其中，掺杂型过渡金属基功能纳米材料作为电容型脱盐技术的核心材料，其设计、合成及性能研究具有重要意义。
本文旨在研究新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料的设计、合成方法及其在电容型脱盐性能中的应用。
二、新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料的设计1. 材料选择与掺杂设计本研究选择过渡金属氧化物（如氧化锰、氧化钴等）作为基体材料，通过引入其他元素（如氮、硫等）进行掺杂，以提高材料的电化学性能。
掺杂元素的选择依据其能够改变材料的电子结构，从而提高材料的电化学活性和电容性能。
2. 纳米结构设计为提高材料的比表面积和电化学性能，本研究采用纳米结构设计，包括纳米片、纳米线、纳米球等。
此外，通过控制合成条件，实现材料的孔隙结构和表面性质的调控，进一步提高材料的脱盐性能。
三、新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料的合成1. 合成方法采用溶胶凝胶法、水热法、化学气相沉积法等方法合成新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料。
其中，水热法因其操作简便、成本低廉、易于规模化生产等优点，成为本研究的主要合成方法。
2. 合成过程及参数优化详细描述水热法的合成过程，包括前驱体的制备、反应温度、时间、pH值等参数的优化。
通过单因素变量法，探讨各参数对材料结构、形貌及性能的影响，从而得出最佳合成条件。
四、电容型脱盐性能研究1. 电容性能测试利用循环伏安法（CV）、恒流充放电测试等方法，对新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料的电容性能进行测试。
通过分析CV曲线和充放电曲线，得出材料的比电容、内阻、循环稳定性等性能参数。
2. 脱盐性能测试将合成的新型掺杂型过渡金属基功能纳米材料应用于电容型脱盐装置中，通过实际脱盐实验，测试材料的脱盐性能。
浅谈四氧化三铁纳米材料的制备与应用
浅谈四氧化三铁纳米材料的制备与应用作者：王彦来源：《现代盐化工》2020年第02期摘要：四氧化三铁纳米材料，在很多行业中有着良好的应用前景。
立足于四氧化三铁的性质与结构，分析了制备方法，并讨论了四氧化三铁纳米材料的制备在多个方面的应用，以供参考。
关键词：四氧化三铁;纳米材料;制备;应用四氧化三铁纳米粒子化学性质较为稳定，粒径能够降到几纳米，有着极高的催化活性以及很好的磁响应与耐候性等优点，可以在多个方面进行合理运用。
比如，汽车面漆与皮革方面、塑料与涂料方面、催化剂与组织工程方面等，与此同时，有望探索新的用途。
本研究针对四氧化三铁纳米材料的制备及其在各方面的运用进行了分析和论述。
1 四氧化三铁性质与结构铁氧化物可以划分成3种类型，即四氧化三铁、一氧化铁与三氧化二铁，其化学名称是Fe3O4、FeO、Fe2O3，而M（Fe3O4）=231.540。
四氧化三铁为黑色晶状固体，是电的导体，具备磁性，同时，不溶于水，还有还原性与氧化性。
四氧化三铁高温有氧加热容易氧化成三氧化二铁;还易于被还原性强的物质还原成铁单质。
经过X-射线衍射能够发现：四氧化三铁化合物是以Fe2+与Fe3+混合氧化态构成，属于反尖晶石结构。
2 四氧化三铁纳米材料的制备方式分析通常而言，影响纳米四氧化三铁性能的核心因素有结晶度与磁饱和量、粒径与矫顽力等。
不一样的性能，其适用范围不同，如此看来，四氧化三铁纳米粒子制备方式存在着一定的差异性。
四氧化三铁纳米粒子制备方式的关键为物理与化学方式。
物理方式中具有代表性的就是机械球磨方式，该制备方式简单，可是所花时间长，颗粒大小不同，产品纯度不高，所以，该方式制备出来的纳米材料不能满足科学领域的需求。
当下制备四氧化三铁纳米粒子的常用法为化学方式，合成的纳米粒子很稳定，形状可以控制，同时，可以单分散，该制备方式程序简单，费用低。
当下制备纳米四氧化三铁的方式较多，比如热液、沉淀与热水解方式等。
2.1 水热方式这种方法也被称为热液方法，从宏观角度而言涵盖了水溶剂热方式以及溶剂热法。
《2024年过渡金属MOF基纳米材料用于电催化分解水及合成氨性质研究》范文
《过渡金属MOF基纳米材料用于电催化分解水及合成氨性质研究》篇一过渡金属MOF基纳米材料在电催化分解水及合成氨性质研究一、引言随着人类对能源需求的日益增长，寻找高效、环保、可持续的能源转换和存储技术已成为科研领域的重要课题。
电催化分解水和合成氨作为两种重要的能源转换过程，在能源科学和化学领域具有重要地位。
近年来，过渡金属MOF基纳米材料因其独特的结构和优异的性能，在电催化分解水和合成氨领域展现出巨大的应用潜力。
本文将重点研究过渡金属MOF基纳米材料在电催化分解水及合成氨性质方面的应用。
二、过渡金属MOF基纳米材料的概述过渡金属MOF（Metal-Organic Framework）基纳米材料是一种由金属离子和有机配体自组装形成的具有高度多孔结构和良好化学稳定性的材料。
由于其具有较高的比表面积、可调的化学组成和独特的电子结构，使其在电催化领域具有广泛的应用前景。
三、过渡金属MOF基纳米材料在电催化分解水中的应用电催化分解水是一种将电能转化为氢能的技术，具有高效、环保、可持续等优点。
过渡金属MOF基纳米材料因其良好的导电性、较大的电化学活性面积和优异的稳定性，在电催化分解水中表现出良好的性能。
研究显示，该类材料能够有效地降低水分解析氢的过电位，提高析氢反应的速率和效率。
四、过渡金属MOF基纳米材料在合成氨性质研究中的应用合成氨是农业生产和化学工业的重要过程。
传统的合成氨方法主要采用Haber-Bosch法，能耗高且排放大量二氧化碳。
电催化氮气还原为氨是一种新型的合成氨技术，具有低能耗、低排放等优点。
过渡金属MOF基纳米材料因其独特的电子结构和良好的氮气吸附能力，在电催化氮气还原为氨方面具有显著的优势。
研究表明，该类材料能够有效地降低氮气还原为氨的能垒，提高氨合成的速率和选择性。
五、研究方法与实验结果本研究采用多种表征手段对过渡金属MOF基纳米材料的结构、形貌和性能进行表征，包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等。
《过渡金属电催化材料的设计合成、缺陷调控及电催化性能研究》范文
《过渡金属电催化材料的设计合成、缺陷调控及电催化性能研究》篇一一、引言随着全球能源危机和环境问题的日益突出，寻找清洁、高效且可持续的能源转化与存储技术成为科学研究与工程实践的重要任务。
过渡金属电催化材料，凭借其出色的催化活性、稳定性和成本效益，在电化学领域中扮演着举足轻重的角色。
本文旨在探讨过渡金属电催化材料的设计合成、缺陷调控及其电催化性能的研究进展。
二、过渡金属电催化材料的设计合成2.1 合成方法过渡金属电催化材料的合成方法多种多样，包括溶胶-凝胶法、水热法、模板法等。
这些方法各有特点，能够满足不同结构和性能需求。
在本文中，我们将重点关注近年来广泛应用的溶胶-凝胶法，其具有原料来源广泛、合成过程简单以及易获得理想结构的优点。
2.2 结构设计结构设计是过渡金属电催化材料设计合成的关键环节。
通过合理调整材料的晶格结构、元素组成和形貌等，可以显著提高材料的电催化性能。
例如，采用纳米化技术，将材料尺寸控制在纳米级别，以提高材料的比表面积和电子传输效率。
此外，掺杂其他元素也可以改变材料的电子结构，从而提升其催化性能。
三、缺陷调控3.1 缺陷类型及作用缺陷在过渡金属电催化材料中扮演着重要角色。
通过调控缺陷类型和浓度，可以有效改善材料的电催化性能。
常见的缺陷包括点缺陷（如空位和杂质替代）、线缺陷（如晶界）和面缺陷（如晶界面的变形）。
这些缺陷能够改变材料的电子结构和表面性质，从而提高其催化活性。
3.2 缺陷调控方法缺陷调控的方法主要包括化学掺杂、热处理和辐射处理等。
其中，化学掺杂是一种常用的方法，通过引入其他元素或化合物来调节材料的缺陷浓度和类型。
热处理则可以通过改变处理温度和时间来调控材料的相结构和缺陷分布。
而辐射处理则可以通过高能粒子的轰击来引入更多的缺陷。
四、电催化性能研究4.1 测试方法电催化性能的测试是评估过渡金属电催化材料性能的重要手段。
常用的测试方法包括循环伏安法（CV）、线性扫描伏安法（LSV）和计时电流法等。
介稳相MoO3的制备及性能研究概述
第44卷第6期2020年12月中国（业CHINA MOLYBDENUM INDUSTRYVol.44No.6Dec2020介稳相M0O3的制备及性能研究概述何江山（金堆城（业股份有限公司化学分公司，陕西渭南714000）摘要:过渡金属氧化物三氧化（（M8-）因其独特的结构和物理化学性质，一直以来是人们研究的热点&三氧化（的结构目前已知的有3种-MO-（"-M o O3和h-M o O3，其中a-MoO3属于热力学稳定相，而"-M o O3和h-M o O3属于热力学介稳相&介稳相比稳定相具有更多的物理化学活性&因此，寻求介稳相M0O3简单、有效和快速的合成方法，探索其潜在的性能将具有更实际的意义&本文总结了近年来介稳相M0O3的制备、性能和相关机理分析研究,展望了介稳相M0O3的研究发展方向&关键词:M0O3;介稳相;制备;性能DOI：10.13384/ki.cmi.1006-2602.2020.06.001中图分类号：O614.61N2文献标识码:A文章编号:1006-2602（2020）06-0001-06RESEARCH OVERVIEW OF PREPARATION AND PERFORMANCE OF METASTABLE PHASE MoO3HE Jiang-shan（Chemiccl Branch%Jinduicheng Molybdenum cc.,Ltd.%Weinan714000,Shanxi, China）Abstract:Transition meta.oxide molybdenum trioxiCe（MoO3）has been a hot topic foa reseerch beccuse of its unique structure and physicochemiccl properties.Thera are three known strnctures of molybdenum taoxide:!-M o O3、"-M0O3and h-MoO3!-MoO3belongs to tUCTmodyndmic stable phase,while p-MoO3and h-MoO3belong to thermodynamic dielectric sub.phase.The metastabk phase has more physicochemical activity than the sub. phase.Hencc,C will be more practicd to seek simple,efficCnt and fasS synthesis method of metastable phase M0O3ad explore its potential performancc.This papee summarizes the preparation,properties and related mecha-ncm analysis of metastable phase M0O3ci recent years,and looks forward i the research and development direction of metastable phase MoO3.Key wordt:MoO3;metastabk phase;preparation；perfownancc0引言过渡金属氧化物M o O3是具有宽带隙的新型n 型半导体材料［1］，因其独特的结构和性质而引起关注。
水热法制备纳米二硫化钼材料
水热法制备纳米二硫化钼材料纳米二硫化钼材料是一种重要的过渡金属硫化物，具有优良的物理、化学性质和机械性能。
近年来，随着纳米技术的发展，纳米二硫化钼材料在诸多领域展现出广阔的应用前景，如催化剂、光电材料、能源存储和转化等。
水热法作为一种有效的制备纳米材料的方法，具有操作简单、产物纯度高、结晶性好等优点。
本文将介绍水热法制备纳米二硫化钼材料的方法和相关性质。
需要准备好适量的钼源（如三氧化钼）和硫源（如硫粉）。
根据所需的产物比例，称取适量的钼源和硫源备用。
将称取好的钼源和硫源放入高压反应釜中，加入适量的去离子水，并搅拌均匀。
然后，将反应釜密封，放入烘箱中加热至设定的温度（如200℃），保持一定时间（如12小时）。
反应结束后，待反应釜自然冷却至室温，将产物取出。
采用离心分离法将产物分离出来，并用去离子水洗涤数次，最后将产物干燥。
通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对制备的纳米二硫化钼材料进行表征，结果显示产物具有良好的结晶性和形态稳定性。
纳米二硫化钼材料还表现出优异的物理、化学性质和机械性能，如在高温、高压力环境下仍保持较高的稳定性，因此在催化剂、光电材料、能源存储和转化等领域具有广泛的应用前景。
本文通过水热法制备了纳米二硫化钼材料，并对其相关性质进行了研究。
实验结果表明，水热法能够简单有效地制备出高质量的纳米二硫化钼材料，且产物具有良好的结晶性和形态稳定性。
纳米二硫化钼材料在高温、高压力环境下表现出优异的稳定性和应用前景。
这些结果为纳米材料和相关领域的科研工作者提供了新的思路和手段，具有一定的参考价值。
纳米二氧化钛是一种重要的无机纳米材料，具有优异的物理、化学和光学性能，在光催化、太阳能电池、光电子器件、生物医学等领域具有广泛的应用前景。
水热法是一种常用的制备纳米材料的物理化学方法，可以在高温高压条件下促进反应的进行，制备出具有特定形貌和性能的纳米材料。
本文将综述水热法制备纳米二氧化钛的研究进展，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
二氧化钼纳米结构的制备及其光学性能研究
二氧化钼纳米结构的制备及其光学性能研究二氧化钼（MoO2）是一种具有优异物理和化学性质的过渡金属氧化物材料，广泛应用于电、光学、催化和能源等领域。
近年来，人们对MoO2纳米结构的制备及其光学性能进行了广泛的研究。
本文就针对这一主题进行探讨。
一、二氧化钼纳米结构的制备方法1.气相合成法气相合成法是一种通过在高温条件下分解蒸汽相前驱体制备MoO2纳米结构的方法。
该方法具有制备工艺简单、产品粒度均匀以及纯度高等优点。
2.水热法水热法是一种利用水热反应合成MoO2纳米结构的方法。
在水热反应过程中，MoO2纳米晶体可以通过控制反应时间、反应温度和配比来实现结构的可控制备。
3.溶液法溶液法是一种通过将MoO2前驱体与溶液混合反应，然后再进行高温热处理获得纳米结构的方法。
该方法具有操作简单、效率高等优点。
二、二氧化钼纳米结构的光学性能研究1.光吸收性能研究发现，二氧化钼纳米结构具有强烈的吸收和反射光线的能力。
根据气相法制备的MoO2纳米结构研究发现，其吸收率与其晶粒尺寸、晶粒形态、晶面存在的缺陷和杂质等因素有关。
2.光导性能除了光吸收性能，MoO2纳米结构还具有良好的光导性能。
根据实验结果，MoO2纳米线和纳米细片的光导性能分别比普通MoO2晶体提高了三个数量级和一个数量级。
3.光催化性能MoO2纳米结构还具有良好的光催化性能，能够催化一些有机物质的降解，这是其应用于环境清洁和废水处理等方面的重要应用之一。
三、结论通过对二氧化钼纳米结构的制备方法和光学性能研究，我们发现，该材料具有众多的独特物理和化学性质，可以广泛应用在电子、光学、催化和环境保护等领域。
然而，目前有关二氧化钼纳米结构的研究还有待深入和完善，需要进一步发掘其在实际应用中的潜力。
NiCO_2O_4@CNF复合电极材料的构筑及其超级电容器性能研究
• 57•过渡金属化合物复合碳纳米纤维是一种制备高性能超级电容器柔性电极材料的策略。
利用静电纺丝和碳化的方法制备一维超长结构的碳纳米纤维，然后利用水热法将氧化的钴酸镍（NiCO 2O 4）沉积在碳纳米纤维表面，由密集超长的碳纳米纤维作为支撑骨架，从而提高复合金属化合物高电化学性能。
扫描电镜（SEM ）图像上证实了每根碳纤维表面均生长出了NiCO 2O 4，该柔性复合电极具有良好的超级电容性能，在1.0M KOH 中在电流密度为2A/g 时，质量比电容值高达481F/g 。
目前，由于存在人们对环境污染和化石能源资源有限的问题，所以需要激发更多可再生和生态友好的高性能储能设备的需求。
超级电容器以其充放电快、循环寿命长等突出特点，作为理想的储能设备的替代品引起了人们的广泛关注和探索。
超级电容器的性能很大程度上取决于所选择的电极材料，通常可分为两类：第一类型的材料，例如碳材料，它具有化学物理性能稳定、表面积大、导电性能好；而另一种材料为过渡金属氧化物、氢氧化物和导电聚合物，它们利用了快速的氧化还原反应将电荷存储在电活性表面，得到了高赝电容值。
在各种金属氧化物中，有三价镍钴矿（NiCO 2O 4）以其理论容量大、环保、成本低、高丰富度引起了人们的广泛关注，而且，与金属氧化镍或氧化钴相比，NiCO 2O 4具有优越的电导率和较高的电化学活性，同时，通过构造具有高表面积和快速电子/离子传输途径的纳米结构，可以大大提高这些过渡金属氧化物的性能。
近年来的研究证明，构造过渡金属氧化物/碳纳米结构作为电极材料是提高超级电容器性能的有效策略。
活性物质分布在CNF 矩阵作为一种导电载体，有利于产生理想电容行为：同时具有较大的比电容、较高的能量密度和功率密度。
电纺丝由于其结构简单、用途广泛和成本低廉而被认为是制备连续纳米纤维的一种有效方法。
电纺纳米纤维具有高比表面积、高长径比和网状结构的特点。
除此之外，静电纺丝还可以与其他的方法结合，这使得它们在光催化、锂离子电池和超级电容器等领域具有广阔的应用前景。