导读:本文包含了普鲁士蓝类似物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:普鲁士蓝类似物,过渡金属硒化物,电催化,析氢反应
普鲁士蓝类似物论文文献综述
高雅丽[1](2019)在《普鲁士蓝类似物衍生金属硒化物的制备及电催化性能》一文中研究指出传统能源结构带来的环境污染和能源危机已对人类产生一定的负面影响,氢能作为一种新型能源正在蓬勃发展,电解水制氢因其高效、清洁、易操作的特点受到了广泛关注,因此开发一种成本低、效率高的电催化剂迫在眉睫。在众多非贵金属电催化剂中,金属硒化物因其独特的电子结构,展现出优异的电催化分解水性能。本课题以普鲁士蓝类似物(PBA)为前驱体,分别用水热法和固相烧结法合成了一系列组成不同的过渡金属硒化物,然后研究了其在1.0 mol/L KOH溶液中的电解水析氢和析氧性能。通过水热法对PBA进行硒化,对其形貌和组成进行表征,结果表明Co-Co PBA与Ni-Co PBA硒化后分别形成纯相CoSe中空纳米立方体和NiSe实心纳米球,Zn-Co PBA、Fe-Co PBA、Co-Fe PBA形成的是两相并存的纳米颗粒。对纯相CoSe和NiSe的形成过程进行研究,在水热条件下,Se~(2-)与PBA中的[Co(CN)_6]~(3-)发生离子交换反应生成MSe,交换过程中,由于Co~(2+)、Ni~(2+)与Se~(2-)半径差异的大小不同,导致离子向内和向外扩散速率的不同,因此形成了CoSe中空结构和NiSe实心纳米球。在1.0 mol/L KOH溶液中,当电流密度为10 mA/cm~2时,CoSe和NiSe的HER过电位分别为315 mV和372 mV,相应的Tafel斜率为171 mV/dec和183 mV/dec,OER过电位分别为337 mV和356 mV,相应的Tafel斜率分别为56 mV/dec和60mV/dec,其他几种硒化物的过电位均大于CoSe和NiSe。为了更好地调控形貌和组成,对PBA进行煅烧硒化,合成了一系列过渡金属硒化物(CoSe_2、Ni_(0.6)Co_(0.4)Se_2、CoSe_2/ZnSe、Fe_(0.6)Co_(0.4)Se_2、Fe_(0.4)Co_(0.6)Se_2),它们较好地保持了前驱体的形貌。然后研究了其在1 mol/L KOH溶液中的OER性能,当电流密度为10 mA/cm~2时过电位分别为355、327、351、334和300 mV。与通过固相烧结法得到的金属氧化物(Co_3O_4、Co_3O_4/NiO、Co_3O_4/ZnO、Fe_(1.8)Co_(1.2)O_4、Fe_(1.2)Co_(1.8)O_4)相比,硒化物的OER性能明显好于氧化物。其中性能最好的是Fe_(0.4)Co_(0.6)Se_2,可以与商业化IrO_2相媲美,并且具有较好的稳定性,这是由于掺Fe后金属之间的协同作用调整了电子结构,有利于OER反应进行。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
米斯科(CHINDIKANI,STANLEY,MSISKA)[2](2019)在《钠离子电池用普鲁士蓝及其铜掺杂类似物的合成及性能》一文中研究指出具有高容量和长循环稳定性的原始普鲁士蓝(PB)及其类似物(PBA),在钠离子电池(SIB)研究中,具有重要的地位。由于价格便宜,环境友好,易于合成并具有较高的理论容量,原始PB和掺杂的PBA材料正成为钠离子电池领域的研究热点。本论文研究工作的重点是原始PB和铜掺杂PBA的合成和电化学性能评估。通过利用柠檬酸钠,PVP和低温的有效组合技术,合成原始普鲁士蓝(PB)和铜掺杂的普鲁士蓝类似物(PBA)材料。当合成PB和PBA材料时,反应的主要前体是十水合亚铁氰化钠(Na_4Fe(CN)_6·10H_2O),四水合氯化亚铁(FeCl_2·4H_2O)和二水合氯化铜(CuCl_2·2H_2O),而PolyVinylPyrrollidone(PVP),柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7·2H_2O)和氯化钠(NaCl)用作添加剂。在整个实验中,所有前驱体和其他添加剂保持恒定,同时温度,柠檬酸钠的量和铁与铜的比例被研究优化在25℃下使用较少的柠檬酸钠(NPB-1)合成的PB样品,在1C下释放132mAh/g的可逆比容量,150个循环后容量保持率为40%。在合成期间,柠檬酸钠的量增加到(NPB-2),使得1C的可逆比容量变为97 mAh/g,150次循环后容量保持率为70%。在0℃下进行实验,有助于减缓成核和晶体生长,实现空位数量减少,钠含量增加和结晶度提高的目的,最终在1C的第150次循环后获得超过78.4%的高容量保持率。柠檬酸钠的量,Fe:Cu的比例和温度也都直接影响铜掺杂的PBA的电化学性能。在25℃下使用Fe:Cu=3:2合成的铜掺杂PBA样品(NPBC-1)具有64 mAh/g的初始放电比容量和300次循环后的容量保持率59%。然而,当使用相同量的柠檬酸钠时,在25℃(NPBC-4)下改变为Fe:Cu=3:1的比率,初始放电比容量增加110 mAh/g,并且在300次循环后容量保持率为56%。从上诉结果可以得出结论:随着Fe:Cu的比例减少(铜的量减少),初始比放电容量增加。这说明铜对提高比容量没有帮助,但有助于提高容量保持率,因为它可以提高PBA晶体结构的刚性,使其在循环过程中晶格不易坍塌。另外,温度对铜掺杂PBA的影响与在原始PB中观察到的相似。总之,本研究发现优化温度和柠檬酸钠的量有助于改善PB和PBA样品的容量和容量保持率,而优化铜掺杂仅有助于提高容量保持率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
蔚腊先[3](2019)在《基于普鲁士蓝及类似物复合电极的制备及其在电催化中的应用研究》一文中研究指出如今,随着经济的飞速发展,清洁能源的开发以及一些生物小分子的检测等问题获得越来越多的关注。过渡金属氰化物具有材料来源广泛、制备过程简单、种类多样等特点,可作为电化学传感器的理想修饰电极材料和制备相应金属基纳米材料的优秀前驱体。基于此,本论文制备了一种以普鲁士蓝(PB)为主要成分的电化学传感器并应用于电催化检测抗坏血酸;随后,我们制备了钴基普鲁士蓝类似物(CoCo PBA)衍生的钴硒化物并应用于电催化水氧化。此外,在析氧反应(OER)中,新型技术与普鲁士蓝类似物(PBAs)相结合的探索同样很重要,为了提升PBAs在OER中的性能,采用氧气(O_2)和氩气(Ar)等离子体分别辐照镍钴铁普鲁士蓝类似物(NiCoFe PBA)以制备改性的PBAs。具体内容如下:1.制备了钼氧化物与PB的复合物,并将其负载在石墨毡(GF)表面构建普鲁士蓝@钼氧化物/石墨毡复合电极(PB@MoO_x/GF),随即利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、元素分布分析(Mapping)、X射线光电子能谱(XPS)及一些电化学手段对材料进行表征。此外,利用紫外-可见分光光度法证明了二氧化钼(MoO_2)纳米棒对合成PB的促进作用。最后将该复合电极应用于电催化检测抗坏血酸,结果表明该传感器呈现出了超低的检测限、高灵敏度以及宽检测范围,并且能够拓展到实际样品的检测。2.我们首次通过溶剂热法直接硒化CoCo PBA制备了镶嵌在碳层中的硒化钴纳米粒子(Co_(0.85)Se@C NPs)。利用SEM、TEM、XRD、Mapping、X射线能量色散谱(EDS)、等离子体发射光谱(ICP-EMIS)、XPS与电化学测试手段相结合表征该硒化物。研究表明Co_(0.85)Se@C NPs独特的中空结构使得颗粒上的活性位点增多,这与非化学计量比的组成协同提升了该材料的电催化效果,从而超越了CoCo PBA的水氧化性能,使得Co_(0.85)Se@C NPs在碱性电解液中于10 mA cm~(-2)处展现出较低的过电势和较小的塔菲尔(Tafel)斜率。3.为了增强PBAs的析氧活性,本章采用共沉淀法合成了NiCoFe PBA纳米立方体,然后用O_2和Ar等离子体分别对其进行辐照。通过一系列表征如SEM、TEM、FT-IR、XRD、EDS等,发现等离子体改性后,材料保持了原始NiCoFe PBA的晶体结构形态,但许多表面变得粗糙。这些变化使得等离子体处理后的NiCoFe PBA的电催化性能得以提升,其中经过Ar等离子体处理30分钟后获得的材料具有最佳的水氧化性能。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)
郭淑玥[4](2019)在《等温滴定法研究新型普鲁士蓝类似物的合成过程》一文中研究指出近年来,由于等温滴定量热仪可检测一些过程的热力学性质,并且检测到的热量具有非特异性,因此被广泛应用于研究各种相互作用。而相互作用的热力学研究可以使我们从热力学的角度分析问题,从理论上给予指导,以便更好地解决问题。本论文主要通过等温滴定量热仪研究了叁金属普鲁士蓝类似物以及不同配体修饰的普鲁士蓝类似物合成过程的热力学性质,并从热力学的角度探讨了影响普鲁士蓝类似物催化苯乙烯环氧化反应效果的因素。具体内容如下:首先我们研究了叁金属普鲁士蓝类似物合成过程的热力学性质。通过在几种双金属普鲁士蓝类似物(PBAs)中分别加入Fe元素、Cu元素得到一系列叁金属PBAs:FeCdCo PBA、FeCoCo PBA、FeMnCo PBA、FeZnCo PBA、CuFeCo PBA、CuCdCo PBA、CuCoCo PBA、CuMnCo PBA和CuZnCo PBA,并将得到的一系列叁金属PBAs分别应用于催化苯乙烯环氧化反应中。实验结果表明,叁金属PBAs的催化效果普遍优于相应的双金属PBAs。于是,我们通过红外、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对它们分别进行了表征,并对CuZnCo PBA和CuFeCo PBA以及相应的双金属PBAs进行了更多的分析,如N_2吸脱附和X射线能谱仪(EDS)。最后,通过等温滴定量热仪分别研究了CuZnCo PBA和CuFeCo PBA及其相应的双金属PBA合成过程的热力学性质。研究表明,它们的合成过程均属于自发的放热过程。两种叁金属PBAs的焓变值均介于各自相应的双金属PBA之间,它们的催化效果与其焓变值顺序是相反的,即具有较小的焓变值的普鲁士蓝类似物在苯乙烯环氧化反应中表现出较好的催化效果。其中普鲁士蓝类似物颗粒的尺寸以及金属元素的种类在苯乙烯环氧化反应中也有一定的影响。其次在本实验室之前研究的基础上进一步研究了醇类配体修饰FeCo PBA合成过程的热力学性质。研究表明,合成不同碳链长度的醇修饰的FeCo PBA均属于自发的放热过程,并且都是焓驱动的过程。另外,它们合成过程的焓变值顺序与其在苯乙烯环氧化反应中的催化效果顺序是一致的,即焓变值越大(放热越少),催化效果越好。对于不同羟基个数的醇修饰的FeCo PBA的合成过程也都是自发的放热过程。而且对于不同羟基个数的同一类醇,其催化效果越好,焓变值越大,即放热越少。另外,催化效果较好的1,3-丙二醇-FeCo PBA和1,5-丙二醇-FeCoPBA的合成过程是熵焓共同驱动的,主要作用力是疏水相互作用和氢键。而其它的不同羟基个数醇修饰的FeCo PBA合成过程都是焓驱动的过程,主要相互作用力是范德华力和氢键。因此,对于不同羟基个数的醇修饰的FeCo PBA在苯乙烯环氧化反应中的催化效果还与其合成过程的相互作用力有关。最后我们通过等温滴定量热法研究了酰胺类配体修饰的FeCo PBA合成过程的热力学性质。由催化结果可知,酰胺-FeCo PBA作为催化剂时都可以提高苯乙烯环氧化反应的催化效果。由热力学数据表明,酰胺-FeCo PBA合成过程都是自发的放热过程,而且酰胺-FeCo PBA合成过程的焓变值越大,其在苯乙烯环氧化反应中的催化效果越好。另外,对于催化效果较好的N-甲基甲酰胺-FeCo PBA、N,N-二甲基甲酰胺-FeCo PBA和N,N-二甲基乙酰胺-FeCo PBA,它们的合成过程是熵焓共同驱动的,其相互作用力是疏水相互作用和氢键。而对于合成其它的酰胺-FeCo PBA都是焓驱动的过程,其相互作用力是范德华力和氢键。从热力学的角度分析,酰胺-FeCo PBA之所以在苯乙烯环氧化反应中具有较好的催化效果,一方面是由于酰胺类配体与产物PBA中的Co和Fe之间有一些相互作用,从而影响它们的催化活性;另一方面是酰胺-FeCo PBA合成过程的不同相互作用力对其催化效果的影响。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-05-01)
赵春晓[5](2019)在《普鲁士蓝类似物及其衍生物活化过硫酸盐降解双酚A性能研究》一文中研究指出活化过硫酸盐的类芬顿反应技术是近些年发展起来的一种高级氧化技术,由于其可以原位产生氧化能力较强的硫酸根自由基和羟基自由基并具有高效降解有机污染物的能力而受到广泛的关注。开发高效环境友好的类芬顿反应催化剂和探究其催化类芬顿反应的机理是目前该领域研究的重点与热点。本论文制备了Co-Fe普鲁士蓝类似物(Co-Fe Prussian blue analogue,Co-Fe PBA)和普鲁士蓝(PB)衍生物磁性氮掺杂石墨烯包裹的Fe催化剂(Fe@NC),将其应用于活化过硫酸盐降解有机污染物双酚A的类芬顿反应中。通过光谱表征和理论计算对Co-Fe PBA活化过硫酸盐的机理进行了深入研究,并首次讨论了钴的自旋态对此类芬顿反应活性的影响。主要研究内容与结果如下:(1)报道了Co-Fe PBA具有优异的活化过一硫酸盐(PMS)降解双酚A(BPA)的类芬顿反应性能(k=0.0852 min~(-1)),利用X射线光电子能谱和穆斯堡尔谱表征发现反应过程中Co~(II)为主要的活性位点,并通过理论计算解释了Co-Fe PBA优异的活化过硫酸盐性能是由于其容易使吸附的PMS(HSO_5~-)中SO_4–OH的氧氧键发生断裂,进而产生硫酸根自由基SO_4·~-降解BPA。(2)首次利用穆斯堡尔谱技术结合理论计算研究了钴的自旋态对活化PMS类芬顿反应活性的影响。通过对比Co(high spin)-Co(low spin)PBA、Co(high spin)-Fe PBA、Fe-Co(low spin)PBA和前驱体K_3[Co(low spin)(CN)_6]的活化PMS反应性能,发现了高自旋的钴具有优异的活化PMS性能。理论计算表明,当PMS吸附在含高自旋钴的催化剂上时PMS具有较长的氧氧键(l_(SO4–OH))和较大的吸附能,并且PMS发生活化反应的能垒较低,使得PMS和催化剂之间更容易发生电荷转移,PMS易被活化产生活性自由基,所以高自旋的钴具有较高的催化PMS活化性能。此研究对于探索催化剂电子结构与其类芬顿反应性能之间的关系有着重要意义。(3)以PB为前驱体,通过热处理及酸化后得到磁性Fe@NC,将其应用于活化PMS降解双酚A中。酸洗后的Fe@NC具有高效的降解活性(k=0.3039 min~(-1)),并利用穆斯堡尔光谱和X射线光电子能谱等研究发现其优异的反应性能是由于其具有较大的比表面积和较高含量的吡咯氮和零价铁位点。通过电子自旋共振表征探测到参与反应的活性中间物种为单线态氧、硫酸根自由基和羟基自由基。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2019-04-16)
彭建[6](2018)在《高质量普鲁士蓝类似物的可控制备及电化学储钠性能研究》一文中研究指出锂离子电池因其长循环寿命,高能量密度等优势,被广泛应用于便携式电子设备及电动汽车动力电池领域。然而,锂离子电池安全性问题以及锂资源的匮乏制约了其在大规模储能系统中的应用。由于钠离子与锂离子都属于碱金属元素,具有相似的电化学特性。因其低成本,长寿命的钠离子电池被认为是一种后锂离子电池时代极有潜力的大规模储能体系。因此,开发合适的钠离子电池电极材料势在必行。目前主流的钠离子电池正极材料有NASICON结构材料,聚阴离子化合物,层状氧化物等。普鲁士蓝类似物由于具有开放式的叁维结构和丰富的钠离子储存位点也被广泛用于储钠研究。理论上普鲁士蓝类似物是一类高比容量、长循环寿命的钠离子电池正极材料。然而受到充放电过程中的结构扭曲和材料本身Fe(CN)_6缺陷等因素的影响,其循环寿命和库伦效率往往不尽如人意。本论文旨在研究普鲁士蓝类似物晶体结构与电化学性能的构效关系,从抑制充放电深度与提高晶体的结晶性等方面对普鲁士蓝类似物进行优化,将其应用于有机电解液体系钠离子电池正极,同时拓展其在水系电解液中的应用及非典型普鲁士蓝类似物的储钠性能研究。本论文的主要研究内容和结果如下:1、针对普鲁士蓝类似物充放电过程中“结构扭曲大”的缺陷,我们制备了一系列不同Ni-Co比例高质量Ni_xCo_(1-x)[Fe(CN)_6]普鲁士蓝类似物,通过一种优化后的螯合剂/表面活性剂联用的方法,使得该系列的普鲁士蓝类似物的缺陷含量与结晶水含量都得到了极大减少。我们通过引入电化学惰性的Ni离子控制充放电深度,普鲁士蓝类似物的结构扭曲得到了有效抑制,显着提高其电化学性能。实验结果表明,HQ-NiCoFe可以实现1.68个电子的可逆脱嵌,储钠容量高达~145 mAh g~(-1);循环性能优异,在5C(1C=150 mA g~(-1))的电流下充放电600周,容量保持率大于90%,库伦效率保持~100%。同时,基于HQ-NiCoFe的全电池在0.1C的电流下储钠容量达125.6 mAh g~(-1),在1C的电流下循环300周,保持初始的109.6 mAh g~(-1)不衰减。这一工作为设计高容量,长循环寿命的钠离子电池正极材料提供了一种新的技术途径。2、我们通过一种简便的共沉淀方法合成了一种新型的稀土普鲁士蓝类似物(CeHCF)并首次将这种“零应变”材料作为嵌入型碱金属离子电极材料。得益于该材料的叁维框架结构和高度稳定的晶体结构,CeHCF表现出优异的储锂/钠性能。作为锂离子二次电池正极材料,在0.25C(1C=75 mA g~(-1))时展现出58 mAh g~(-1)的储锂比容量,并具有较好的倍率性能,在8.3C下具有77%的容量保持率。作为钠离子二次电池正极材料,在0.25C(~mA/g)时展现出55 mAh g~(-1)的储钠比容量,在8.3C(~mA/g)时具有54%容量保持率。通过多种形貌结构表征,以及非原位的XRD及Raman分析,揭示了CeHCF的储锂/钠机理。我们的研究结果不仅丰富了普鲁士蓝家族并且提供了一种新型的嵌入式碱金属正极材料。3、普鲁士蓝及其类似物由于其具有大间隙位置的刚性开放性框架和高理论比容量(170 mAh g~(-1))而被认为是前途光明的钠离子电池正极材料。尽管如此,通常所报道的普鲁士蓝的比容量仍远低于理论值。同时,以普鲁士蓝正极的二次离子电池的库伦效率低,循环稳定性差。研究表明,常规方法合成的普鲁士蓝框架中存在大量的空位和缺陷,限制了普鲁士蓝的电化学性能。因此,我们开发了一种控制结晶过程控制晶体缺陷度的新方法。首先通过共沉淀法使普鲁士蓝类似物在室温下成核,然后将胶体溶液转移到高温反应釜中。在120℃下水热反应24小时。普鲁士蓝类似物晶体在这个过程中二次生长、重结晶,这使得晶体形貌均一,结晶性优异,铁氰根空位缺陷度降低,该材料具有优异的储钠性能,在15 mA/g下比容量达到~接近其理论值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)
高梦月,沈爱国,胡继明[7](2017)在《普鲁士蓝类似物的合成及其在叁键探针构建中的应用》一文中研究指出表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)探针一般由等离子激元基底、拉曼信号分子以及保护层组成。目前,使用较多的拉曼信号分子为甲酚紫、4-巯基苯甲酸、亚甲基蓝等染料分子,(本文来源于《第十九届全国光散射学术会议摘要集》期刊2017-12-01)
何思发[8](2017)在《普鲁士蓝类似物合成过程及其配体改性的热力学研究》一文中研究指出量热法属于非特异性的研究方法,即只要一个过程包含了热量的变化都可以利用量热仪进行研究,而且等温滴定量热仪能够连续记录研究过程的热信号,因此等温滴定量热技术受到了人们越来越多的关注。为了从热力学角度探讨影响普鲁士蓝类似物催化性能的因素,本论文利用TAM2277型量热仪对七种普鲁士蓝类似物(PBA)的合成过程以及基于铁钴普鲁士蓝类似物(FeCoPBA)的改性过程的热力学性质进行了研究。具体内容如下:1、首先分别合成并表征了七种常用的PBA(Fe Co PBA、Cu CoPBA、Ni CoPBA、ZnCoPBA、CdCoPBA、CoCo PBA和MnCo PBA),再将这七种PBA分别催化苯乙烯环氧化反应,然后利用等温滴定量热技术分别对这七种PBA形成过程的热力学性质进行了研究。结果表明这七种PBA的合成过程都是放热的自发过程,其中ZnCoPBA的合成过程是焓熵共同驱动的,FeCo PBA、CuCo PBA、NiCo PBA、CdCoPBA、CoCoPBA五种PBA的合成过程都是焓驱动的,而Mn Co PBA的生长过程较为特殊,不能用单结合位点模型进行拟合。对比六种PBA的尺寸、催化效果以及形成过程的热力学参数,我们发现颗粒尺寸最小、催化效果最好的Cu CoPBA形成过程的焓变和吉布斯自由能变量最小,而颗粒尺寸最大、催化效果最差的ZnCoPBA形成过程的焓变和吉布斯自由能变量最大。2、其次利用CsCl或RbCl对FeCoPBA进行了改性,再将改性后的FeCo PBA催化苯乙烯环氧化反应,并利用等温滴定量热技术研究了CsCl或RbCl对FeCo PBA改性过程的热力学性质。结果表明CsCl或RbCl改性Fe Co PBA的过程都是放热的、焓驱动的自发过程;对比改性前后Fe Co PBA的尺寸、催化效果以及形成过程的热力学参数,我们发现Cs Cl或RbCl改性后FeCoPBA的尺寸减小;而且随着CsCl或者RbCl量的增加,FeCoPBA对苯乙烯环氧化反应的催化效果增强,形成过程的焓变和吉布斯自由能变量的值不断减小并趋于稳定。3、最后利用甲醇、乙醇、叔丁醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)四种有机配体分别对FeCo PBA进行了改性,再将改性后的FeCo PBA催化苯乙烯环氧化反应,并利用等温滴定量热技术分别研究了四种有机配体改性FeCoPBA过程的热力学性质。结果表明甲醇、乙醇、叔丁醇改性FeCoPBA的合成过程是焓驱动的自发过程,而DMF改性Fe Co PBA的合成过程是熵焓共同驱动的自发过程。对比改性前后FeCo PBA的催化效果以及形成过程的热力学参数,我们发现与FeCo PBA结合作用最强的甲醇改性后的产物——FeCo PBA?甲醇的催化性能最差,而与FeCoPBA结合作用最弱的DMF改性后的产物——FeCoPBA?DMF的催化性能最好。(本文来源于《兰州大学》期刊2017-05-01)
李志伟,熊佩勋,魏明灯[9](2016)在《普鲁士蓝类似物的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出【引言】作为一种特殊类型的MOFs材料,普鲁士蓝类似物(Prussian blue analogues,PBAs)因其具有特殊的结构和物理化学特性,在电化学催化、储氢、生物传感器等方面得到了广泛地应用。目前,PBA材料用作锂离子电池负极材料还比较少,而且储能效果并不太理想。研究者们认为其原因在于PBA在合成过程中很难控制其晶体成核和生长过程,所以制备出结晶度高且分布均匀的纳米(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03)
李旭宁,王军虎[10](2016)在《普鲁士蓝类似物在环境催化及形貌可控领域的应用》一文中研究指出作为配位聚合物的典型代表,普鲁士蓝类似物(PBAs:A_x[B(CN)_6]_y)在分子磁性、储氢、电催化等领域均发挥着重要的作用。本文主要介绍PBAs在类芬顿反应降解有机污染物以及形貌可控合成多孔多元金属复合物领域的应用,并介绍穆斯堡尔光谱在研究类芬顿反应机理及多元金属复合物阳离子占位等领域的独特作用。本文制备了PB/TiO_2复合催化剂、Fe-Co PBAs、Fe_xCo_(3-x)O_4纳米笼催化剂用于类芬顿反应降解罗丹明B和双酚A等有机污染物,并利用穆斯堡尔光谱表征对反应机理进行了深入的研究。研究发现,PBA中水配位的铁物种可能是主要的活性位点,而其金属有机骨架结中铁物种的循环是其高活性的主要原因,而Fe_xCo_3-xO_4纳米笼中八面体位点的Co极有可能是其催化活化PMS产生硫酸根自由基最主要的活性位点。于此同时,本文提出共聚物-共形貌的新型形貌可控合成策略,同时实现MyFe_(1-y)-Co PBA(M=Zn,Co,Mn)及其衍生的掺杂铁氧体M_xFe_(1.8-x)Co_(1.2)O_4形貌组分的可控合成。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十二分会: 多孔功能材料》期刊2016-07-01)
普鲁士蓝类似物论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
具有高容量和长循环稳定性的原始普鲁士蓝(PB)及其类似物(PBA),在钠离子电池(SIB)研究中,具有重要的地位。由于价格便宜,环境友好,易于合成并具有较高的理论容量,原始PB和掺杂的PBA材料正成为钠离子电池领域的研究热点。本论文研究工作的重点是原始PB和铜掺杂PBA的合成和电化学性能评估。通过利用柠檬酸钠,PVP和低温的有效组合技术,合成原始普鲁士蓝(PB)和铜掺杂的普鲁士蓝类似物(PBA)材料。当合成PB和PBA材料时,反应的主要前体是十水合亚铁氰化钠(Na_4Fe(CN)_6·10H_2O),四水合氯化亚铁(FeCl_2·4H_2O)和二水合氯化铜(CuCl_2·2H_2O),而PolyVinylPyrrollidone(PVP),柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7·2H_2O)和氯化钠(NaCl)用作添加剂。在整个实验中,所有前驱体和其他添加剂保持恒定,同时温度,柠檬酸钠的量和铁与铜的比例被研究优化在25℃下使用较少的柠檬酸钠(NPB-1)合成的PB样品,在1C下释放132mAh/g的可逆比容量,150个循环后容量保持率为40%。在合成期间,柠檬酸钠的量增加到(NPB-2),使得1C的可逆比容量变为97 mAh/g,150次循环后容量保持率为70%。在0℃下进行实验,有助于减缓成核和晶体生长,实现空位数量减少,钠含量增加和结晶度提高的目的,最终在1C的第150次循环后获得超过78.4%的高容量保持率。柠檬酸钠的量,Fe:Cu的比例和温度也都直接影响铜掺杂的PBA的电化学性能。在25℃下使用Fe:Cu=3:2合成的铜掺杂PBA样品(NPBC-1)具有64 mAh/g的初始放电比容量和300次循环后的容量保持率59%。然而,当使用相同量的柠檬酸钠时,在25℃(NPBC-4)下改变为Fe:Cu=3:1的比率,初始放电比容量增加110 mAh/g,并且在300次循环后容量保持率为56%。从上诉结果可以得出结论:随着Fe:Cu的比例减少(铜的量减少),初始比放电容量增加。这说明铜对提高比容量没有帮助,但有助于提高容量保持率,因为它可以提高PBA晶体结构的刚性,使其在循环过程中晶格不易坍塌。另外,温度对铜掺杂PBA的影响与在原始PB中观察到的相似。总之,本研究发现优化温度和柠檬酸钠的量有助于改善PB和PBA样品的容量和容量保持率,而优化铜掺杂仅有助于提高容量保持率。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
普鲁士蓝类似物论文参考文献
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