不同形貌纳米氧化镍的制备及其电容特性研究_邓建成

不同形貌纳米氧化镍的制备及其电容特性研究

邓建成*, 邓晶晶, 刘博, 刘子玲, 邓惠仁

(湘潭大学化学学院,化学与应用化学教育部环境友好重点实验室,湖南湘潭411105)

[摘要] 采用配位均匀沉淀法制得无规则颗粒状和针形两种不同形貌的纳米氧化镍,其前驱体和产品用TG 、IR 、XRD

和TEM 进行了分析表征,并用循环伏安法和恒流充放电法研究了它们的电化学电容特性.结果表明,颗粒状纳米氧化镍

比针形纳米氧化镍具有更好的电容性能.

关键词:纳米氧化镍;配位均匀沉淀法;电化学电容器

中图分类号:O614 文献标识码:A 文章编号:1000-5900(2009)01-0047-06Preparation and Electrochemical Capacitance

Characterization of Nano -Scale NiO with Different Shapes

D EN G J ian -cheng *, D EN G J ing -j ing , L I U Bo , L I U Zi -ling, D EN G H ui -ren

(Key Laboratory of E nvironmentally Friendly Chem istry and Applications of M in istry of Education ,

School of Chem istry,Xiangtan U nivers ity.Xiangtan 411105China)

=Abstract > Amo rphous and needle -like nano -scale N iO pa rticles as super capacito r electr ode materials wer e

prepa red by thermal decomposit ion of the pr ecur so rs obtained v ia coor dinat ion ho mog eneo us precipitatio n

method.T hermo gr avimet ric analysis (T G ),infra red abso rption spect ra (I R),po wder X -ray diffractio n

(X RD)and transmission electro n micr oscope (T EM )tests w ere applied to investig ate the thermal behav io r,

cry stalline and mor pholog y of the N iO pr oducts.Electro chemical pr operties wer e ex amined by cy cle voltam -

met ry(CV),g alvanostatic charg e -discharg e measurement s.Results indicated that the specific capacitance of

amor phous N iO electro de w as super io r to t hat o f needle -like N iO.

Key words: N ano -scale NiO;Co or dinatio n ho mog eneous precipitatio n metho d;Electro chemical capacito r

电化学电容器是一种界于电池和静电电容器之间的新型储能装置,它具有高比功率、长循环寿命、无环境污染等突出优点,可用于电动车辆、激光微波武器、移动通讯装置、计算机和燃料电池的启动电源[1,2].根据储能机理的不同,电化学电容器主要有两类:(1)双电层电容器(double -lay er capacitor s),它是利用电极/电解液界面上形成的双电层来存储电荷,其电极材料主要是各种高比表面积碳材料;(2)赝电容器(pseudo capacito rs),它是借助于活性物质表面法拉第反应而产生的/赝电容0来进行能量的储存,其电极材料主要为金属氧化物和导电聚合物.由于双电层电容一般只有约10~40L F #cm -1,而赝电容可以是它的10~100倍[3],故近年来,对赝电容器的研究引起了科研工作者的极大关注.贵金属氧化物,如RuO 2是一种性能十分优异的赝电容器电极材料,其比电容达到768F #g -1[4].但由于Ru 等贵金属价格十分昂贵而限制了它们的实际应用,因此,寻找价格便宜且拥有高容量的电极材料成了研究的热门课题.研究发现:氧化镍[5~7]、氧化锰[8~10]和氧化钴[11,12]等过渡金属氧化物都具有和RuO 2相似的赝电容性质,其中,氧化镍不仅具有较高的电容量,而且价格便宜,来源广泛,对环境友好,是一种很有应用前景的新型赝电容电极材料,因而在电化学电容器领域受到了广泛的关注.

由于纳米级氧化镍比普通氧化镍具有更高的电容特性,而且用不同方法和工艺制备的纳米氧化镍电化学电容性能也不一样,故纳米氧化镍的制备方法也十分引人关注.目前,制备氧化镍电极材料最典型的两种方法是溶胶-凝胶法[5]和电化学沉积法[6,7],其比电容在50~277F #g -1

,但这两种方法不同程度地存在工艺条件复杂、制备成本高、不适合规模化生产等缺点.我们曾经采用配位均匀沉淀新方法成

第31卷第1期2009年3月湘潭大学自然科学学报N atural Science Jo urnal o f Xiangtan U niver sity V o l.31No.1M ar.2009

收稿日期:2008-05-27

基金项目:湖南省自然科学基金资助项目通信作者:邓建成(1949) ),男,湖南湘乡人,教授.E -m ail:d jcw ye@https://www.360docs.net/doc/ef2291147.html,

功地制备出了纳米氢氧化镍和纳米氧化锌及其复合物等纳米材料[13,14],目前尚未见有用此法制备纳米氧化镍的报道.本文拟用此法制备纳米氧化镍,并测试其电化学电容性能.该方法反应条件温和,成本低廉,易于实现工业化生产.

1实验部分

1.1实验试剂与测试仪器

Ni(NO3)2#6H2O,NH4H CO3,氨水,聚乙二醇-400,无水乙醇,均为分析纯试剂;红外光谱用Per-kin Elmer spectrum o ne傅立叶变换红外光谱仪测定;热稳定性用日本岛津DT-40热分析系统测定; XRD谱用SIEM ENS D-5000全自动X射线粉体衍射仪测定;产品的形貌用(H ITACH I)-800透射电镜(200kV)测定;循环伏安和恒流充放电测试在CH I660电化学工作站上进行.

1.2制备原理

配位均匀沉淀法制备纳米氧化物的基本原理是:先将金属离子与某种合适的配位剂反应生成能与沉淀剂共存的配合物溶液,然后改变反应体系条件,使配合物的配位平衡向离解方向移动.当溶液中金属离子达到一定浓度后,便与溶液体系中的沉淀剂反应生成沉淀.由于金属离子和沉淀剂都是均匀地分散在整个溶液体系中,故沉淀也是均匀地生成和析出,不会造成因为沉淀剂或金属离子局部过浓而产生的团聚现象,因而容易得到纳米级目标产物.

本文以硝酸镍为原料,廉价的氨水为配位剂,碳酸氢铵(或氢氧根)为沉淀剂,先反应生成能与沉淀剂碳酸根离子(或氢氧根离子)共存的镍氨配合物溶液,然后通过加水稀释和加热驱氨的方法使镍氨配合物的配位平衡向离解方向移动,当离解出来的Ni2+达到一定浓度时就与溶液中的沉淀剂反应生成前驱体沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥、煅烧后,便得到目标产物.

镍氨配合物的离解和沉淀反应过程如下式所示:

[N i(NH3)6]2+2++6NH3{.(1)当以CO2-3为沉淀剂时,生成碱式碳酸镍前驱体:

2Ni2++2OH-+CO2-3Ni2(OH)2CO3#n H2O.(2)当以OH-为沉淀剂时,生成氢氧化镍前驱体:

Ni2++2OH-Ni(OH)2|.(3)分别煅烧两种前驱体得到纳米氧化镍:

N i2(OH)2CO3v

2NiO+H2O+CO2{,(4)

Ni(OH)2v

NiO+H2O.(5)

1.3纳米NiO的制备

1.3.1前驱体碱式碳酸镍的制备在搅拌下将碳酸氢铵(1.6g)和氨水(28%,3m L)加入到硝酸镍溶液(1mo l#L-1,10mL)中,反应至所有固体物全部溶解,生成一种蓝色配合物溶液.在搅拌下将配合物溶液加入到装有一定量蒸馏水的烧杯中,70e水浴加热反应1h,溶液变成绿色悬浊液后,离心分离,所得沉淀分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤3次后,在70e真空干燥10h,得到浅绿色粉末状前驱体碱式碳酸镍,记为A.

1.3.2前驱体氢氧化镍的制备所有操作与1.3.1相同,但在反应体系中不加碳酸氢铵,而添加聚乙二醇-400作为表面活性剂,所得前驱体为浅绿色的氢氧化镍粉末,记为B.

1.3.3纳米氧化镍的制备将干燥后的前驱体A、B置于马弗炉中,在一定温度下煅烧1.5h,得到黑色纳米氧化镍粉末,分别记为1、

1.4电极制作和电化学测试

将上述制备的纳米氧化镍与导电剂乙炔黑、粘结剂PTFE按质量比75B20B5充分混合,加入适量乙醇搅拌成膏状,将其涂在泡沫镍集流体上,干燥后在15MPa下压制成研究电极.循环伏安(CV)和恒流充放电测试在电脑及电化学测试软件控制的电化学工作站上进行,采用三电极测试体系,氧化镍电极作为研48湘潭大学自然科学学报2009年

究电极,大面积泡沫镍为辅助电极,饱和甘汞电极作为参比电极,电解液为6mol #L -1的KOH 溶液.2 结果与讨论

2.1 前驱体和产品的XRD 分析

图1(a)中曲线A 为前驱体A 的XRD 谱图,其衍射峰不是很明显,表明其结晶性不好,对照JCPDS 卡38-0714可知,前驱体为结晶性较差的Ni 2(OH )2CO 3#n H 2O.曲线1为煅烧后产物的XRD 谱,在36.96b (111),43.08b (200),62.56b (220),74.92b (311),78.72b (222)处出现特征衍射峰,峰位置和强度均与NiO 立方晶系标准光谱(JCPDS 卡47-1049)的衍射数据相吻合.从图中还可以看出,衍射峰出现宽化,表明这些衍射面的生长速率慢,晶粒尺寸较小.根据Scherrer 公式Dc =K K /B cos H 计算得出,产物的平均晶粒大小约为9nm.

图1(b)中曲线B 为前驱体B 的XRD 谱图,在19b (001),33b (100),38b (101),52b (102),59b (110),62b (111),70b (103),72b (201)附近均出现特征衍射峰,与B -Ni(OH )2的JCPDS 卡14-0117标准衍射峰的2H 值相对应,表明该样品为六方晶形的B -Ni(OH )2.其煅烧后产物氧化镍的XRD 谱(曲线2)峰位置和强度均与JCPDS 卡47-1049上的的衍射数据相吻合,表明产物也属于立方晶系

图1 前驱体及其煅烧后产物的XRD 图谱

Fig.1 XRD patterns of p recu rsors an d the as -calcin ed nick el oxides

2.2 前驱体和产品的IR

分析

图2 前驱体及产品的红外图谱Fig.2 FT -IR sp ectra of precu rsors and the as -calcined nickel oxides 图2为前驱体和产物的红外谱图.碱式碳酸镍(曲线A )

在3450cm -1处的宽吸收峰及1628cm -1处的弱吸收为吸

附水的振动,1403cm -1、835cm -1和724cm -1是由CO 2-3

的晶格振动产生的吸收峰,430cm -1归属于N-i O 的晶格振

动;样品经380e 煅烧后,前驱体的特征峰全部消失(曲线

1),在460cm -1左右有一个很强的N-i O 特征振动峰.氢氧

化镍(曲线B )在3638cm -1附近出现强而尖锐的特征吸收

峰,这是自由羟基官能团伸缩振动引起的吸收峰,即

M (OH ),是B -Ni(OH )2典型的IR 谱图特征.样品在3435

cm -1处的一个宽吸收带可归结为吸附水的伸缩振动,即M

(H 2O);1632cm -1处的弱吸收表示水分子的弯曲振动,即

D (H 2O).520cm -1左右处的吸收峰对应于OH 的弯曲振

动,即D (OH );460cm -1附近的弱吸收峰对应于N-i O 的晶

格振动,即M (N-i O).煅烧后的样品(曲线2),在410cm -1附近出现N-i O 的伸缩振动吸收峰,550cm -1附近还有一个小的肩峰.

2.3 前驱体和产品的外观形貌图3为前驱体及产物的T EM 图.由图3可见,前驱体碱式碳酸镍(图3a)呈不规则的颗粒状,其颗49第1期邓建成,等不同形貌纳米氧化镍的制备及其电容特性研究

粒尺寸约为20~80nm,煅烧后的氧化镍也呈颗粒状,分散性较好,粒径为5~12nm,与XRD 数据计算结果相符.前驱体氢氧化镍(图3b)为针状,长度大约为100~200nm ,直径为10~25nm,煅烧后的氧化镍产品也呈针形,其宽度大约为10~25nm ,长度约为100~150nm,产品的分散性较好

图3 前驱体及产物的TE M 图

Fig.3 T EM images of precurs ors and the as -calcined n ickel ox ides

2.4 前驱体的热分析

图4(a)为前驱体碱式碳酸镍的热失重分析曲线,其中100e 以下是脱除物理吸附水,100~240e 是脱除结晶水,240~340e 则是碱式碳酸镍的分解.图4(b)是氢氧化镍的TG -DT G 分析曲线.DTG 曲线在300e 左右有一个较强的吸热峰,同时在TG 曲线中出现一个失重的台阶,表明前驱体Ni(OH )2在该温度下分解生成氧化镍产物.研究发现,实际煅烧温度为380e 时就能达到使前驱体完全分解生成目标产物的目的,产物的IR 谱图也证实了这一结论

(a)Ni 2(OH)2CO 3#n H 2O (b)Ni(OH)2

图4 前驱体的TG -DT G 曲线

Fig.4 TG plots for the precur sors

50 湘潭大学自然科学学报 2009年

2.5 不同形貌氧化镍电化学电容特性

NiO 电极的循环伏安测试在6mo l #L -1

KOH 溶液中进行,电位范围为0~0.5V (vs.SCE),扫描速度分别为2,5,10mV #s -1.图5(a)是颗粒状NiO 在不同扫速下的循环伏安曲线,可以看出,随着扫描速度的增加,循环伏安曲线对称性降低,这可能是由于在大扫描速度下,存在电化学极化和浓差极化,使得电极活性物质利用率不高;在低扫描速度下呈现较好的对称性,说明在小电流放电条件下,电极具有较好的可逆性[15].图5(b)为针形NiO 在相同电解液中不同扫速下的CV 曲线.与图5(a)比较可知,这两种不同形貌NiO 的CV 曲线很相似,但在相同扫描速度下,颗粒状NiO 比针形NiO 具有更大的氧化还原电流密度,从而具有更高的比电容

.(a)颗粒状NiO (b)针形NiO

图5 不同形貌氧化镍的循环伏安曲线

Fig.5 CV cu rves of NiO

electrode

图6 不同形貌NiO 的充放电曲线(电流密度:0.2A #g -1;电位范围:-0.1~0.4V)Fig.6 Charge -disch arge curves of NiO w ith different s heaps (current density:0.2A #g -1;potential:-0.1~0.4V)图6是计时电位法测得的N iO 电极的充放电

曲线.电极在6mol #L -1KOH 溶液中,电位在-

0.1~0.4V (vs.SCE)范围内以0.2A #g -1的电

流密度充放电(小电流保证电极活性物质充分利

用).由图可以看出,样品1和2的曲线均类似于等

腰三角形的对称形状,说明电极反应具有较好的

可逆性,而电压与时间基本上呈线性关系,说明电

极材料具有电化学电容性能.样品1的放电时间

远大于样品2,这也说明颗粒状NiO 的电化学性

能优于针形NiO,与循环伏安测试的结果相一致.

根据充放电曲线,样品的比电容可通过下式

进行计算[16]:

C =I @v t v V @m

,(6)其中:I 为电流密度,v t 为放电时间,v V 为放电电位区间,m 为活性物质质量,C 为比电容.在不同电流密度下两种NiO 样品的比电容值列于表1.

表1 氧化镍电极在不同电流密度下的比电容

Tab.1 The specific capacitance of NiO electrodes at dif ferent current densities

electrode

Specific capacitance 0.2A #g -10.4A #g -10.6A #g -10.8A #g -11A #g -1Sample -1

203.6194.4185.0176.6169.4Sample -298.092.389.386.784.8

由表1可以看出,样品1比样品2具有更高的比电容.其原因可能是颗粒状NiO 的粒径比针形的51

第1期邓建成,等不同形貌纳米氧化镍的制备及其电容特性研究

小,比表面积相应较大.因为法拉第准电容的产生是一种界面现象,对于NiO电极,充放电时发生如下反应[17]:

NiO+z OH

-z NiOOH+(1-z)NiO+z e-,

即发生Ni2+与Ni3+之间相互转化的氧化还原反应时,只有一部分(z)镍原子参与反应,而且z值一般较小,主要为NiO晶粒表面的镍原子参与反应,显然,氧化镍的粒度越小,比表面积越大,能参与反应的表面镍原子数越多,从而比电容也就越大;另外,氧化镍晶粒的减小还可使晶界等晶体缺陷增多,可增大OH-进入NiO体相的自由度,增大体相反应发生的几率,从而增大NiO的比容.

3结论

采用配位均匀沉淀法成功地制备出了粒径5~12nm的颗粒状和长度100~200nm、直径10~25 nm针形的纳米氧化镍;两种不同形貌的氧化镍均属于立方晶系;颗粒状氧化镍比针形氧化镍具有更好的电化学性能和更高的比电容.

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责任编辑:朱美香52湘潭大学自然科学学报2009年

(完整版)氧化镍和氮化镍纳米颗粒的制备毕业设计

毕业论文题目氧化镍和氮化镍纳米颗粒的制备学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级学生学号指导教师二〇一五年月日

摘要纳米氧化镍、氮化镍在电磁学、催化等方面具有高活性、高选择性等一系列优异的性质，被广泛应用于磁性材料领域、气体传感领域、燃料电池领域和催化领域，是比较有前景的功能性无机材料。本文一方面探索直接利用液相法制备氧化镍，以克服传统的两步法制备氧化镍----先制备前躯体再通过高温热处理----的缺点；另一方面，也对纳米氮化镍的制备进行了初步探索。实验以硫酸镍和氯化镍两种镍盐为镍源，以蒸馏水和无水乙醇为溶剂，探索了反应时间、温度、有无沉淀剂和表面活性剂对产物的影响。所制备的产物通过X射线衍射（XRD）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）等手段进行了表征，并进一步对所获得的数据进行了分析。关键词：纳米氧化镍；一步溶剂热法；氮化镍

ABSTRACT Because of the highly active, high selectivity and a series of excellent properties of the nano nickel oxide and nano nickel nitride in electromagnetics, chemistry, so widely applied in the field of magnetic materials, gas sensing and catalysis, fuel cell areas, is a more promising functional inorganic material. In this paper, on the one hand, explore direct nickel oxide prepared by liquid phase method, to overcome the shortcomings of the traditional two-step preparation of nickel oxide: Preparation before the body first, then through the high temperature heat treatment. On the other hand, for the preparation of nanometer nickel nitride has carried on the preliminary exploration. Experiment with nickel sulfate and nickel chloride as the source of nickel, with distilled water and anhydrous ethanol as solvent, to explore the reaction time, temperature, presence of precipitant and the influence of surfactants on product. The preparation of the product by X-ray diffraction (XRD), UV-vis absorption spectra have been characterized, and further analyses the data obtained. Keywords:nickel oxide; one step solvothermal; nitride nickel

纳米材料在现实生活中的应用

纳米材料属于纳米技术中的一种，是一种很特殊的材料。物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。纳米材料指的就是这种尺度达到纳米单位的、具备特殊性能的材料。它在现实生活中的应用广泛，包含以下几点： 1、纳米磁性材料在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。 2、纳米陶瓷材料传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳

米材料的延展性的高性能陶瓷。 3、纳米传感器纳米二氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。因此，可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。 4、纳米倾斜功能材料在航天用的氢氧发动机中，燃烧室的内表面需要耐高温，其外表面要与冷却剂接触。因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。但块状陶瓷和金属很难结合在一起。如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”，便能结合在一起形成倾斜功能材料，它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。当用金属和陶瓷纳米颗粒按其含量逐渐变化的要求混合后烧结成形时，就能达到燃烧室内侧耐高温、外侧有良好导热性的要求。 5、纳米半导体材料将硅、砷化镓等半导体材料制成纳米材料，具有许多优异性能。例如，纳米半导体中的量子隧道效应使某些半导体材料的电子输运反常、导电率降低，电导热系数也随颗粒尺寸的减小而下降，甚至出现负值。这些特性在大规模集成电路器件、光电器件等领域发挥重要的作用。利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型太阳能电池。由于纳米半导体粒子受光照射时产生的电子和空穴具有较强的还原和氧化能力，因而它能氧化有毒的无机物，降解大多数有机物，然后生成无毒、无味的二氧化碳、水等，所以，可以借助半导体纳米粒子利用太阳能

纳米氧化镍的制备及性能表征

晋中学院本科毕业论文（设计）题目超细纳米氧化镍的制备及性能表征院系化学化工学院专业化学姓名肖海宏学号1309111134 学习年限2013年10月至2017年7月指导教师吕秀清副教授申请学位理学学士学位 2017年 4 月 10 日

超细纳米氧化镍的制备及研究性能学生姓名：肖海宏指导教师：吕秀清摘要：随着纳米技术和纳米材料的不断发展，纳米氧化物的研究已经达到了一定的水平。就电学和催化两方面而言，纳米氧化镍就具有非常好的性能，并且应用较为广泛，比如应用于制备催化剂的原材料，电池的电极，在材料学、化学化工领域中生产超级传感器、电容器等，在陶瓷方面用于添加剂和染色剂等。就本文的内容而言，主要针对纳米氧化镍的制备方法的进行分析探讨以及通过采用均匀沉淀法制备纳米氧化镍晶粒并使用TEM、XRD等仪器进行性能表征。关键字：超细纳米氧化镍应用制备性能表征

Preparation And Characterization of Superfine NiO Nanometer Author’s Name: Xiao Haihong Tutor:Lv Xiuqing ABSTRACT：With the continuous development of nanotechnology and nanomaterials, nano-oxide research has reached a certain level. In terms of electrical and catalytic aspects, nano-nickel oxide has a very good performance, and the application is more extensive, such as the preparation of the catalyst for the preparation of raw materials, battery electrodes, in the field of materials, chemical and chemical production of super sensors, capacitors, etc. , In the ceramic for additives and stains and so on. In this paper, the preparation method of nano-nickel oxide was studied and the nano-nickel oxide grains were prepared by uniform precipitation method and characterized by TEM and XRD. KEYWORDS：Superfine NiO Application Preparation Performance characterizati

电容器阻抗

电容器阻抗/ESR频率特性是指什么？本专栏为解说电容器基础的技术专栏。现就电容器的阻抗大小|Z|和等价串联电阻(ESR)的频率特性进行阐述。通过了解电容器的频率特性，可对诸如电源线消除噪音能力和抑制电压波动能力进行判断，可以说是设计回路时不可或缺的重要参数。此处对频率特性中的阻抗大小|Z|和ESR进行说明。 1.电容器的频率特性如假设角频率为ω，电容器的静电容量为C，则理想状态下电容器(图1)的阻抗Z可用公式 (1)表示。图1.理想电容器由公式(1)可看出，阻抗大小|Z|如图2所示，与频率呈反比趋势減少。由于理想电容器中无损耗，故等价串联电阻(ESR)为零。图2.理想电容器的频率特性但实际电容器(图3)中除有容量成分Ｃ外，还有因电介质或电极损耗产生的电阻（ESR）及电极或导线产生的寄生电感(ESL)。因此，|Z|的频率特性如图4所示呈V字型（部分电容器可能会变为U字型）曲线，ESR也显示出与损耗值相应的频率特性。

图3.实际电容器图4.实际电容器的 |Z|/ESR频率特性(例) |Z|和ESR变为图4曲线的原因如下。低频率范围：低频率范围的|Z|与理想电容器相同，都与频率呈反比趋势减少。ESR值也显示出与电介质分极延迟产生的介质损耗相应的特性。共振点附近：频率升高，则|Z|将受寄生电感或电极的比电阻等产生的ESR影响，偏离理想电容器（红色虚线），显示最小值。|Z|为最小值时的频率称为自振频率，此时|Z|=ESR。若大于自振频率，则元件特性由电容器转变为电感，|Z|转而增加。低于自振频率的范围称作容性领域，反之则称作感性领域。 ESR除了受介电损耗的影响，还受电极自身抵抗行程的损耗影响。高频范围：共振点以上的高频率范围中的|Z|的特性由寄生电感(L)决定。高频范围的|Z|可由公式(2)近似得出，与频率成正比趋势增加。 ESR逐渐表现出电极趋肤效应及接近效应的影响。以上为实际电容器的频率特性。重要的是，频率越高，就越不能忽视寄生成分ESR或ESL的影响。随着电容器在高频领域的应用越来越多，ESR和ESL与静电容量值一样，成为表示电容器性能的重要参数。

(完整版)纳米材料的制备技术及其特点

纳米材料的制备技术及其特点一纳米材料的性能广义地说,纳米材料是指其中任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当小粒子尺寸加入纳米量级时,其本身具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使其具有奇异的力学、电学、光学、热学、化学活性、催化和超导特性[ 1 ] ,使纳米材料在各种领域具有重要的应用价值。通常材料的性能与其颗粒尺寸的关系极为密切[ 2 ] [ 3 ] 。当晶粒尺寸减小时, 晶界相的相对体积将增加,其占整个晶体的体积比例增大,这时,晶界相对晶体整体性能的影响作用就非常显著。此外,由于界面原子排列的无序状态,界面原子键合的不饱和性能都将引起材料物理性能上的变化。研究证实,当材料晶粒尺寸小到纳米级时,表现出许多与一般材料截然不同的性能,如高硬度、高强度和陶瓷超塑性以及特殊的比热、扩散、光学、电学、磁学、力学、烧结等性能。而这些特性主要是由其表面效应、体积效应、久保效应等引起的。由于纳米粒子有极高的表面能和扩散率,粒子间能充分接近,从而范德华力得以充分发挥,使得纳米粒子之间、纳米粒子与其他粒子之间的相互作用异常激烈,这种作用提供了一系列特殊的吸附、催化、螯合、烧结等性能。二纳米材料的制备方法纳米材料从制备手段来分,一般可归纳为物理方法和化学方法。 1 物理制备方法物理制备纳米材料的方法有: 粉碎法、高能球磨法[4]、惰性气体蒸发法、溅射法、等离子体法等。粉碎法是通过机械粉碎或电火花爆炸而得到纳米级颗粒。高能球磨法是利用球磨机的转动或振动,使硬球对原料进行强烈的撞击,研磨和搅拌,将金属或合金粉碎为纳米级颗粒。高能球磨法可以将相图上几乎不互溶的几种元素制成纳米固溶体,为发展新材料开辟了新途径。惰性气体凝聚- 蒸发法是在一充满惰性气体的超高真空室中,将蒸发源加热蒸发,产生原子雾,原子雾再与惰性气体原子碰撞失去能量,骤冷后形成纳米颗粒。由于颗粒的形成是在很高的温度下完成的,因此可以得到的颗粒很细(可以小于10nm) ,而且颗粒的团、凝聚等形态特征可以得到良好的控制。溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子交换能量或动量,使得靶材表面的原子或分子从靶材表面飞出后沉积到基片上形成纳米材料。常用的有阴极溅射、直流磁控溅射、射频磁控溅射、离子束溅射以及电子回旋共振辅助反应磁控溅射等技术。等离子体法的基本原理是利用在惰性气氛或反应性气氛中通过直流放电使气体电离产生高温等离子体,从而使原料溶化和蒸发,蒸汽达到周围的气体就会被冷凝或发生化学反应形成超微粒。 2 化学制备方法化学法是指通过适当的化学反应, 从分子、原子、离子出发制备纳米物质,它包括化学气相沉积法[5][6]、化学气相冷凝法、溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法、冷冻干燥法等。化学气相沉积(CVD)是迄今为止气相法制备纳米材料应用最为广泛的方法,该方法是在一个加热的衬底上,通过一种或几种气态元素或化合物产生的化学元素反应形成纳米材料的过程,该方法主要可分成热分解反应沉积和化学反应沉积。该法具有均匀性好,可对整个基体进行沉积等优点。其缺点是衬底温度高。随着其它相关技术的发展,由此衍生出来的许多新技术,如金属有机化学缺陷相沉积、热丝化学气相沉积、等离子体辅助化学气相沉积门、等离子体增强化学气相沉积及激光诱导化学气相沉积等技术。

电容分类及各种电容的特点用途

主要技术参数特点容量范围容量误差范围损耗角正切值耐压绝缘电阻漏电流容量误差范围损耗角正切值耐压漏电流绝缘电阻容量误差范围损耗角正切值耐压绝缘电阻漏电流耐压值容量值绝缘阻抗容量/误差范围损耗角正切值耐压漏电流绝缘电阻容量/误差范围损耗角正切值耐压漏电流绝缘电阻容量/误差范围损耗角正切值耐压漏电流绝缘电阻容量/误差范围损耗角正切值耐压电容器资料电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时等作用，广泛应用各种电子产品中。用在对稳定性和漏电流要求高的电路中代替铝电解电容.适用于谐振回路、滤波电路、耦合回路等，但在高频电路或绝缘电阻高的场合不宜使用。广泛应用于各种电子产品中。使用于对频率和稳定性要求不高的电路中。适用于对频率和稳定性要求不高的场合。 x电容是跨接在电力线两线（L-N）之间的电容，用于抑制共模干扰，一般选用金属薄膜电容。Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现，抑制差膜干扰，用于电源市电输入端即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。高频瓷介电容（CC）适用于高频电路，广泛应用于各种电子产品中。低频瓷介电容（CT）主要用于旁路电容和电源滤波对损耗及容量要求不高的场合用于对稳定性和可靠性要求高的场合，以及高频高压大功率设备。 0.47～ 10000uF 0.1～1000uF Y≤4700pF 优点：频率稳定性好，高频特性好，损耗小，绝缘电阻搞，分布电感小，不易老化；缺点：但价格较贵，容量较小。绝缘电阻高，损耗小，温度系数小，电容量精确，最高可达± 0.05%；耐压强度高，对化学剂的稳定性高；但工作温度不高，上限为70～75℃. 小体积，大容量，耐热耐湿性好，价廉；但稳定性差。比纸介电容的体积小，容量大，且击穿后能自愈；但稳定性差，容量误差大，漏电流大，容量和楼电流随温度变化产生明显变化。聚苯乙烯薄膜电容（CB）涤纶薄膜电容（CL）金属化纸介电容（CJ）容量大，能耐受大的脉动电流，容量误差大，泄漏电流大；普通的不适于在高频和低温下应用, 不宜使用在25kHz以上频率低频旁路、信号耦合、电源滤波。优点：寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好，体积小。缺点：价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力较弱。优点：性能稳定，损耗和漏电流小，能耐高温；缺点：容量小，机械强度低，易碎易裂。体积比CC小，容量比CC大，但稳定性差，耐压低，损耗大。 X电容的容量较大，一般为uF 级，Y电容容量叫小一半为pF 级，主要功能及应用场合铝电解电容(CD)钽电解电容(CA)陶瓷电容安规电容云母电容（CY）

纳米氧化镍综述

纳米氧化镍综述 1、氧化镍性质氧化镍的化学式为NiO，是一种绿色至黑绿色立方晶系粉末，密度为 6．6---6．89／cm3，熔点为1984℃，溶于酸和氨水，不溶于水和碱液。Ni原子周围有6个O原子，O原子周围也有6个Ni原子，他们的配位数均为6。由于多面体的型式主要取决于正负半径比，且Ni2+的半径值为69pm，0的半径值为140pm，正负离子的比值为0．1507，大于O．1414，所以得出氧化镍是八面体配位，也是由于这样的特殊结构成为了氧化镍不导电的主要原因。过渡金属氧化物P型半导体 2、应用 2.1催化剂乙烷脱氢制乙烯的反应过程中作为催化剂，在甲酸盐分解中的非凡催化作用 2.2纳米NiO在光电材料方面的应用能产生3．55eV的不连续光带，呈现出很强的原子电致变色特性。以此材料制成的灵巧窗不仅可根据季节的变化改变最佳光，还可以实现对光能控制的智能化；以此材料制成的反光镜用于汽车后视镜，可以根据改变电致变色层的吸收特性达到强光照射下的无炫光效果，已成为美国多数汽车制造商提供的标准配置。 2.3纳米NiO在电池、电极材料方面的应用普通氧化镍蓄电池放电30min后，其端电压就接近衰竭，而纳米氧化镍蓄电池到了90min以后才出现衰竭，表现出良好的放电性能。产生这一现象的原因是因为这些纳米微粒与导电材料分布于正极活性物质的空隙中，这样既有利于电子电荷的传递，也有利于离子电荷的传递。并且其小尺寸效应增加了活性物质的空隙率和反应的表面积。普通氧化镍蓄电池一开始就表现为较大电流的充电，而纳米氧化镍蓄电池则表现为小电流充电，60min后电流趋于相等，表现出良好的充电性能。因此纳米氧化镍蓄电池具有优良的应用前景。有研究表明颗粒状氧化镍比针形氧化镍具有更好的电化学性能和更高的比电容. 2.4新型光电化学太阳能电池(DSSC)中的应用为了提高DSSC效率和稳定性，HeJia~un等¨考虑到NiO作为P型半导体具有稳定性和宽带隙等优点而首次将其作为DSSC 中的阴极。 2.5在电化学电容器中的应用过渡金属氧化物RuO ，IrO等作为电极材料虽具有较大比容，但由于高成本限制了其商品化。LiuXianming等制成的海胆状纳米NiO电极材料具有典型的电容性能，恒流充放电实验证明电极材料比容可达290F／g，循环使用500次以后仍具有217F／g。WangYonggang 等。。利用复制模板SBA一15合成的有序中空结构纳米NiO电容量可达120F／g。还有一种复合材料制作的电池如

Y5V电容特性

Y5V材料电容特性 Y5V电容器瓷属于低频高介电容器瓷，即Ⅱ类瓷，是强介铁电陶瓷，具有自发极化特性的非线性陶瓷材料，其主要成分为钛酸钡（BaTiO3）；其特点是介电系数特别高，介电系数随温度呈非线性变化，介电常数随施加的外电场有非线性变化的关系； Y5V：温度特性Y代表-25℃；“5”代表+85℃；温度系数V代表-80%~+30%；在交变电压作用下，电容器并不是以单纯的电容器的形式出现，它除了具有电容量以外，还存在一定的电感和电阻，在频率较低时，它们的影响可以不予考虑，但随着工作频率的提高，电感和电阻的影响不能忽视，严重时可能导致电容器失去作用。因此，我们一般通过四个主要参数来衡量片式电容的一般电性能：电容量、损耗角正切、绝缘电阻、耐电压。下面主要针对电容量的变化进行研究： 1、电容量与温度的关系：温度是影响电容器电容量的一个重要因素，电容量与温度之间的这种关系特性称为电容器的温度特性，一般说来，对于Ⅱ类瓷电容器，其影响相对较大，故我们采用“%”来表示它的容量变化率。下面以Y材料0402F/104规格产品为例来说明Y5V材料的温度特性： 2、电容量与交流电压的关系：对于Ⅱ类瓷电容器，其容量基本是随所加电压的升高而加速递升的，在生产测试中，一般采用0.5±0.2V和1.0±0.2V作为电容量与损耗正切角的测试电压，电压较低，因此对于同一容量采用不同的介质厚度设计，最终表现出来的容量值不会有太大差异，但是，随着工作电路中交流电压的不同，这种差异较为明显。下面以Y材料0805F/105规格产品为例来说明Y5V材料交流特性：

3、电容量与直流电压的关系：在电路的实际应用中，电容器两端可能要施加一个直流电压，电容器在这种情况下的特性叫做直流偏压特性；相对X7R材料来说，Y5V材料偏压特性较差，可以通过增加介质厚度的方法取得较好的直流偏压特性。下面我们以Y材料0805F/224规格14um介质厚度设计的产品为例来说明Y5V产品的直流偏压特性：另外，Y5V材料电容量与工作频率也存在一定的关系，作为Ⅱ类瓷电容器，相对容值变化较小的Ⅰ类瓷电容器而言，随着工作频率的增加，容值下降较为明显。

电容的特性

电容的特性: 电容器是一种能储存电荷的容器．它是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物质而组成的．按绝缘材料不同，可制成各种各样的电容器.如：云母．瓷介．纸介，电解电容器等．在构造上，又分为固定电容器和可变电容器．电容器对直流电阻力无穷大，即电容器具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响，即相同容量的电容器对不同频率的交流电呈现不同的容抗.为什么会出现这些现象呢?这是因为电容器是依靠它的充放电功能来工作的，如图1，电源开关s未合上时．电容器的两片金属板和其它普通金属板—样是不带电的。当开关S合上时，如图2所示，电容器正极板上的自由电子便被电源所吸引，并推送到负极板上面。由于电容器两极板之间隔有绝缘材料，所以从正极板跑过来的自由电子便在负极板上面堆积起来．正极板便因电子减少而带上正电，负极板便因电子逐渐增加而带上负电。电容器两个极板之间便有了电位差，当这个电位差与电源电压相等时，电容器的充电就停上了．此时若将电源切断，电容器仍能保持充电电压。对已充电的电容器，如果我们用导线将两个极板连接起来，由于两极板间存在的电位差，电子便会通过导线，回到正极板上，直至两极板间的电位差为零．电容器又恢复到不带电的中性状态,导线中也就没电流了．电容器的放电过程如图3所示．加在电容器两个极板上的交流电频率高，电容器的充放电次数增多；充放电电流也就增强；也就是说．电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大．对于同一频率的交流电电．电容器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大. 第2讲:电容器的参数与分类在电子产品中，电容器是必不可少的电子器件，它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源的退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多，因此，我们不仅需要了解各类电容器的性能指针和一般特性，而且还必须了解在给定用途下各种组件的优缺点，以及机械或环境的限制条件等。这里将对电容器的主要参数及其应用做简单说明。 1. 标称电容量（C R ）。电容器产品标出的电容量值。云母和陶瓷介质电容器的电容量较低（大约在5000pF 以下）；纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容器居中（大约在0.005uF~1.0uF ）；通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。 2. 类别温度范围。电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围。该范围取决于它相应类别的温度极限值，如上限类别温度、下限类别温度、额定温度（可以连续施加额定电压的最高环境温度）等。 3. 额定电压（U R ）。在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下，可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。电容器应用在高电压场和时，必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/ 电极层之间存在空隙而产生的，它除了可以产生损坏设备的寄生信号外，还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下，电晕特别容易发生。对于所有的电容器，在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不得超过电容器的额定电压。 4. 损耗角正切（tg ）。在规定频率的正弦电压下，电容器的损耗功率除以电容器的无功功率为损耗角正切。在实际应用中，电容器并不是一个纯电容，其内部还有等效电阻，它的简化等效电路如附图所示。对于电子设备来说，要求R S 愈小愈好，也就是说要求损耗功率小，其与电容的功率的夹角要小。 5. 电容器的温度特性。通常是以20 ℃基准温度的电容量与有关温度的电容量

不同材质电容特点

一、按照功能 1.名称：聚酯（涤纶）电容符号：（CL）电容量：40p--4μ 额定电压：63--630V 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 2.名称：聚苯乙烯电容符号：（CB）电容量：10p--1μ 额定电压：100V--30KV 主要特点：稳定，低损耗，体积较大应用：对稳定性和损耗要求较高的电路 3.名称：聚丙烯电容符号：（CBB）电容量：1000p--10μ 额定电压：63--2000V 主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路 4.名称：云母电容符号：（CY）

电容量：10p--0.1μ 额定电压：100V--7kV 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路 5.名称：高频瓷介电容符号：（CC）电容量：1--6800p 额定电压：63--500V 主要特点：高频损耗小，稳定性好应用：高频电路 6.名称：低频瓷介电容符号：（CT）电容量：10p--4.7μ 额定电压：50V--100V 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差应用：要求不高的低频电路 7.名称：玻璃釉电容

符号：（CI）电容量：10p--0.1μ 额定电压：63--400V 主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度）应用：脉冲、耦合、旁路等电路 8.名称：铝电解电容符号：(CD) 电容量：0.47--10000μ 额定电压：6.3--450V 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等 9.名称：钽电解电容符号：（CA）电容量：0.1--1000μ 额定电压：6.3--125V 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容应用：在要求高的电路中代替铝电解电容 10.名称：空气介质可变电容器

纳米氧化镍的制备及性能表征

纳米氧化镍的制备及性能表征 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

晋中学院本科毕业论文（设计）题目超细纳米氧化镍的制备及性能表征院系化学化工学院专业化学姓名肖海宏学号 34 学习年限2013年10月至2017年7月指导教师吕秀清副教授申请学位理学学士学位 2017年 4 月 10 日

贴片电容材质分类

这个是按美国电工协会（EIA）标准，不同介质材料的MLCC按温度稳定性分成三类：超稳定级（工类）的介质材料为COG或NPO；稳定级（II类）的介质材料为X7R；能用级（Ⅲ）的介质材料Y5V。 X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。 X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。 X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。 COG,X7R,X5R,Y5V均是电容的材质，几种材料的温度系数和工作范围是依次递减的，不同材质的频率特性也是不同的。 NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。一 NPO电容器 NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%， NPO(COG) 多层片式陶瓷电容器,它只是一种电容 COG（Chip On Glass）即芯片被直接邦定在玻璃上。这种安装方式可以大大减小LCD模块的体积，且易于大批量生产，适用于消费类电子产品的LCD，如：手机，PDA等便携式产品，这种安装方式，在IC生产商的推动下，将会是今后IC与LCD 的主要连接方式。相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。 NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。二 X7R电容器 X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

纳米材料的一种制备方法

固液界面反应一水热晶化法制备二氧化锡纳米颗粒一、简介水热晶化法：水热晶化法是合成无机纳米材料广泛采用的一种方法，装置简单，只需衬有聚四氟乙烯内胆的高压釜和加热设备(例如鼓风烘箱、油浴锅等)即可。在高温与溶剂自生高压的条件下，体系能够模拟自然界的成矿过程。水热晶化法的特点是适用范围广，可以用来制备各种金属氧化物、硫化物、磷酸盐等无机纳米材料。生产成本低，合成的材料纯度高，结晶度好。可以通过调节溶剂、物料配比、体系的pH值、有机添加剂等参数达到对粒径、形貌、结构的控制。二氧化锡纳米材料的制备也常常运用水热晶化法。Chiu等人使用2-propanol 与蒸馏水作为混合溶剂，SnCl4?5H2O为锡源,在碱性条件下(pH=12)水热合成了3nm的SnO2纳米颗粒。Guo等人使用水热晶化法，通过调节SnCl4和NaOH的摩尔比，即体系的pH值，控制合成出空心微球、中空核-壳微球和纳米颗粒三种形态的二氧化锡。水热过程中，不同的结构导向剂也能控制二氧化锡的形貌结构。例如，Guo等人同样使用SnCl4玩为锡源，在CTAB模板剂的作用下，水热获得了棒状纳米二氧化锡。而Han等人换用环六亚甲基四胺作为结构导向剂，依旧使用SnCl4作为锡源，水热合成了核-壳结构的二氧化锡微球。Sun等人使用PVP(MW=30000)作为结构导向剂,并换用SnC12?2H2O作为锡源，双氧水预处理后，水热获得了蒲公英状二氧化锡。在各种结构导向剂中，油酸分子由于能在颗粒表面选择性吸附，从而可以有效地引导各种结构的形成，并对纳米微粒起到稳定保护作用。固液界面反应：在纳米材料的制备过程中，通常会发生氧化、水解、沉淀等各种化学反应。利用在两相界面发生的化学反应来控制材料的合成引起了一定的关注。Kang等人利用水相与油相界面Sn2+的氧化反应制备出了不同粒径大小的二氧化锡纳米材料。由于水-油界面的存在，产物的结晶度比较高，尺寸分布也较窄。Deng等人使用PVP(MW=30000)作为保护试剂，乙二胺作为催化剂，过氧化氢作为氧化剂，室温下，利用单质锡块与水的界面发生的氧化反应，获得了由约3.8nm的纳米晶自组装形成的纳米球。纳米球的直径约为30nm，且具有良好的分散性。Wang 等人基于liquid-solid-solution(LSS)相转移原理合成了一系列纳米材料,其实也利用了界面间的化学反应。在这些利用界面反应控制纳米材料合成的文献中，有些纳米材料的制备其实也运用了水热晶化过程，综合利用了界面反应与水热晶化两者在材料控制合成方面的优势。金属油酸盐是一种合成无机纳米材料比较理想的有机前驱物，它不能溶解于水或一些低碳醇(如乙醇)中，而会形成固液界面相。对于油酸锡而言，它又易发生水解反应。所以在本章中使用油酸锡作为锡源，利用固液界面反应-水热晶化过程来制备二氧化锡纳米材料。并且在油酸锡的水解过程中，可生成目前较受关注的油酸表面修饰结构导向剂。二、实验步骤所有原料均未作任何纯化处理，直接使用。首先，10mL去离子水中溶解

各种电容器的分类及特点

电容器是电子设备中常用的电子元件，下面对几种常用电容器的结构和特点作以简要介绍，以供大家参考。 1铝电解电容器：它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不要接反。 2钽铌电解电容器它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好，用在要求较高的设备中。 3瓷电容器用瓷做介质。在瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜作极板制成。其特点是：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。铁电瓷电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。 4云母电容器：用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是：介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小，适用于高频电路。 5薄膜电容器

结构相同于纸介电容器，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器，介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。 6纸介电容器用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。 7金属化纸介电容器结构基本相同于纸介电容器，它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代金属箔，体积小、容里较大，一般用于低频电路。 8油浸纸介电容器它是把纸介电容浸在经过特别处理的油里，能增强其耐压。其特点是电容量大、耐压高，但体积较大。此外，在实际应用中，第一要根据不同的用途选择不同类型的电容器;第二要考虑到电容器的标称容量，允许误差、耐压值、漏电电阻等技术参数;第三对于有正、负极性的电解电容器来说，正、负极在焊接时不要接反。

各种电容器的分类及特点

各种电容器的分类及特点电容器是电子设备中常用的电子元件，下面对几种常用电容器的结构和特点作以简要介绍，以供大家参考。 1．铝电解电容器：它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质，插人一片弯曲的铝带做正极制成。还需经直流电压处理，做正极的片上形成一层氧化膜做介质。其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性，适于电源滤波或低频电路中，使用时，正、负极不要接反。 2．钽铌电解电容器：它用金属钽或者铌做正极，用稀硫酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做介质制成。其特点是：体积小、容量大、性能稳定、寿命长。绝缘电阻大。温度性能好，用在要求较高的设备中。 3．陶瓷电容器：用陶瓷做介质。在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜作极板制成。其特点是：体积小、耐热性好、损耗小、绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路。铁电陶瓷电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。 4．云母电容器：用金属箔或在云母片上喷涂银层做电极板，极板和云母一层一层叠合后，再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。其特点是：介质损耗小、绝缘电阻大。温度系数小，适用于高频电路。 5.薄膜电容器：结构相同于纸介电容器，介质是涤纶或聚苯乙烯。涤纶薄膜电容，介质常数较高，体积小、容量大、稳定性较好，适宜做旁路电容。聚苯乙烯薄膜电容器，介质损耗小、绝缘电阻高，但温度系数大，可用于高频电路。 6.纸介电容器：用两片金属箔做电极，夹在极薄的电容纸中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，然后密封在金属壳或者绝缘材料壳中制成。它的特点是体积较小，容量可以做得较大。但是固有电感和损耗比较大，适用于低频电路。 7、金属化纸介电容器：结构基本相同于纸介电容器，它是在电容器纸上覆上一层金属膜来代金属箔，体积小、容里较大，一般用于低频电路。 8、油浸纸介电容器：

纳米材料的特点和用途

纳米是一种很小的单位，纳米技术则是一种非常具有市场潜力的新兴科学技术。关于纳米技术的研究，是很多国家研究的一个重要方向，2011年，欧盟通过了纳米材料的定义，纳米材料，即一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。这标志着科学史上又一个里程碑。那么，纳米材料的特点和用途有哪些呢？一、纳米材料的特点当粒子的尺寸减小到纳米量级，将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。比方说：被广泛研究的II-VI族半导体硫化镉，其吸收带边界和发光光谱的峰的位置会随着晶粒尺寸减小而显著蓝移。按照这一原理，可以通过控制晶粒尺寸来获得不同能隙的硫化镉，这将大大丰富材料的研究内容和可望获得新的用途。我们知道物质的种类是有限的，微米和纳米的硫化镉都是由硫和镉元素组成的，但通过控制制备条件，可以获得带隙和发光性质不同的材料。也就是说，通过纳米技术获得了全新的材料。纳米颗粒往往具有很大的比表面积，每克这种固体的比表面积能达到几百甚至上千㎡，这使得它们可作为高活性的吸附剂和催化剂，在氢气贮存、有机合成和环境保护等领域有着重要的应用前景。对纳米体材料，我们可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。“更轻”是指借助于纳米材料和技术，我们可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件，减小器件的体积，使其更轻盈。如现在小型化了的计算机。“更高”

是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等)，对纳米陶瓷来说，纳米化可望解决陶瓷的脆性问题，并可能表现出与金属等材料类似的塑性。二、纳米材料的用途纳米材料应用在信息产业、环境产业、能源环保、生物医药等领域，帮助着产品的进步与发展，为人们的社会发展、科研进步、医药发展带去了很好的辅助。 1、纳米磁性材料在实际中应用的纳米材料大多数都是人工制造的。纳米磁性材料具有十分特别的磁学性质，纳米粒子尺寸小，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，用它制成的磁记录材料不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性纳米颗粒还可制成磁性液体，用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。 2、纳米陶瓷材料传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。 3、纳米传感器纳米二氧化锆、氧化镍、二氧化钛等陶瓷对温度变化、红外线以及汽车尾气都十分敏感。因此，可以用它们制作温度传感器、红外线检测仪和汽车尾气检测仪，检测灵敏度比普通的同类陶瓷传感器高得多。 4、纳米倾斜功能材料在航天用的氢氧发动机中，燃烧室的内表面需要耐高温，其外表面要与冷却剂接触。因此，内表面要用陶瓷制作，外表面则要用导热性良好的金属制作。但块状陶瓷和金属很难结合在一起。如果制作时在金属和陶瓷之间使其成分逐渐地连续变化，让金属和陶瓷“你中有我、我中有你”，便能结合在一起形成倾斜功能材料，它的意思是其中的成分变化像一个倾斜的梯子。当用金属和陶瓷纳米颗