多孔氧化鎳納米結(jié)構(gòu)的控制合成及性能研究.pdf

1、NiO作為重要的寬帶隙p型半導(dǎo)體(Eg=3.6~4.0eV)，由于具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、環(huán)境友好，成為關(guān)注的焦點，被用于催化劑、鋰離子電池、超級電容器、氣敏傳感器、吸附劑。本論文采用綠色的微波法和水熱法，在水體系中不加入表面活性劑，制備了不同形貌的NiO；同時采用微波法合成了葉片狀CuO-NiO復(fù)合材料，其性能明顯提高。通過XRD、FESEM、TEM等對產(chǎn)物就行分析研究，并分別對其吸附和電化學(xué)性能進(jìn)行研究，內(nèi)容如下：
　　1、

2、采用綠色微波輔助化學(xué)合成法及后續(xù)的煅燒處理，成功得到了分散性好的分級結(jié)構(gòu)的NiO，合成的產(chǎn)物通過XRD, FESEM, TEM和N2吸脫附等溫線進(jìn)行表征。三維（3D）花狀微球是立方相的NiO納米片組裝而成，微球直徑在400-600nm左右，片狀的厚度約為10nm。超薄的納米片上有不同孔徑晶間孔隙，分布在2.3-30.4nm的范圍內(nèi)。簡單的解釋了N iO結(jié)構(gòu)形成過程。吸附水中剛果紅染料，展示了快速、大吸附量的性能及穩(wěn)定的循環(huán)能力，在水處理

3、上有潛在的價值。
　　2、在花狀NiO的基礎(chǔ)上通過改變尿素用量，采用微波輔助法探究了對NiO形貌的影響。在20mmol尿素條件下，制備了均一、蓬松球狀NiO。制得的產(chǎn)物通過XRD、FES EM對其進(jìn)行表征。在NiO FES EM圖片中可觀察到球是由小的顆粒構(gòu)成，球的直徑約為800nm。研究了該產(chǎn)物對有機(jī)染料CR的吸附性能，對CR的最大吸附量為142.25mg·g-1，遜于花狀分級結(jié)構(gòu)的NiO。這可能是構(gòu)成球的顆粒較大，使得比表面積

4、小及使用的尿素的量較大，在產(chǎn)物的表面可能附著有帶負(fù)電的基團(tuán)，減弱了靜電作用，使得吸附量下降。
　　3、在不添加有機(jī)模板劑的條件下，采用簡單、溫和的水熱法制備了超大且薄的2D荷葉狀NiO。晶體結(jié)構(gòu)、組成以及形貌通過XRD、FESEM和TEM進(jìn)行表征觀察。片的尺寸為1.8-2.5μm，厚度在10-20nm，通過FES EM和TEM能明顯地觀察到孔結(jié)構(gòu)。荷葉狀的NiO展示了對CR較好吸附的能力，最大吸附量為205.76mg·g-1，吸附

5、速率雖不及花狀NiO，但仍然有較快的速度。而且吸附后較容易回收和去除吸附的 C R，在三次循環(huán)使用后仍能保持較高的去除率。說明能夠作為一種高效可循環(huán)的去除水中有機(jī)染料的吸附劑。
　　4、采用微波法合成了葉片狀CuO、顆粒NiO以及較少報道的以CuO為基的葉片狀CuO-NiO復(fù)合材料。合成的產(chǎn)物通過 XRD、FESEM對其進(jìn)行表征。從FESEM圖中清晰地觀察到NiO顆粒均勻的分散在CuO葉片表面。采用循環(huán)伏安和恒電流充放電等測試方法