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氧化鐵/碳復合物文獻綜述和參考文獻

時間:2019-06-19 19:13來源:畢業論文
氧化鐵的制備利用各種模板劑,通過無機顆粒與活性劑自組裝、液晶模板機制和納米鑄造等機理[1]已經成功合成出多種過渡金屬介孔氧化物,這些機理對介孔氧化鐵的制備也有一定的指導作

氧化鐵的制備利用各種模板劑,通過無機顆粒與活性劑自組裝、液晶模板機制和納米鑄造等機理[1]已經成功合成出多種過渡金屬介孔氧化物,這些機理對介孔氧化鐵的制備也有一定的指導作用。然而,由于氧化鐵具有復雜的晶相行為,晶化過程容易發生骨架塌陷, 反應中易形成各種羥基氧化鐵如α-FeOOH和β-FeOOH等,使得介孔氧化鐵的制備存在一定的難度,合成方法有限。目前, 一般采用各種軟、硬模板法來制備介孔氧化鐵[2—4]。36473
Stucky等[5]最先通過無機離子和表面活性劑自組裝復合方法,以FeCl2和FeCl3為鐵源,CnH2n+ 1OSO3Na(n=10、12、14、16、18)作表面活性劑,合成出平均厚度11—16A的層狀氧化鐵。其后,Wimsberger等[6]用兩種不同的方法得到了具有介孔結構的氫氧化鐵系化合物:一種是以H2O2 作氧化劑,在FeCl2 溶液中,以CnH2n+ 1OSO3Na(n=10、12、14、16、18)作表面活性劑制備出了28A無機層,這種方法與Stucky課題組不同的是當H2O2加入時,溶液是澄清的;另一種是在FeCl3 .6H2O溶液中,往溶液中逐漸添加NH3 調節pH,以C12H25OSO3Na 作表面活性劑,將沉淀在母液中陳化特定的時間,得到無機層為19-26A的氫氧化鐵。比較這兩種不同的方法可知,H2O2作氧化劑所得到顆粒具有較好的單分數性,這可能是由于只有當無機顆粒的大小達到一定尺寸時,才發生沉積并和表面活性劑結合。而使用NH3法,顆粒尺寸分布較寬,當活性劑加入時,顆粒直接沉積成無機簇超過一定尺寸,產物的有序度降低。宋偉明等[7]以十二烷基磺酸鈉為模板劑、乙二胺為堿性介質,將水熱法合成的氧化鐵/十二烷基磺酸鈉復合介孔材料在550℃空氣氣氛中煅燒10h,除去模板劑,得到介孔氧化鐵。結果表明,在乙二胺中,水熱法合成的介孔氧化鐵具有較規則的晶體結構和孔道分布,平均孔徑為5.4nm。論文網 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
由于烷基硫酸鹽活性劑制備出的層狀結構易塌陷,而采用烷基胺活性劑和金屬醇鹽的金屬中心有很好的協同作用。圣安德魯斯大學的Bruce小組分別用烷基胺和烷基羧酸鹽活性劑作模板,通過原位法生成過渡金屬醇鹽合成出了介孔結構氧化鐵和氧化錳。反應中用哌啶代替了氨水來調節pH,因為吡啶類衍生物是較好的配位基,而且增加頭性基團的空間體積很容易形成六方相和高的結晶度,結果表明胺模板劑去除后孔沒有塌陷。Gedanken等采用超聲技術,以CTAB作模板合成出介孔氧化鐵。該實驗分別采用煅燒和萃取兩種方法將模板脫出,結果發現在250℃煅燒4h產物的比表面最高為177m2/g,而萃取方法所得產物的比表面高達274m2/g,這大大提高了介孔氧化鐵在催化吸附等領域的應用。

2氧化鐵/碳復合物的制備
Fe2O3/石墨烯材料能夠有效提高電極電容以及循環穩定性,因此,也被認為是最有前途的石墨烯基鋰離子電極候選材料之一[8-9]。目前關于Fe2O3/石墨烯復合電極材料的制備主要通過氣液相界面反應[10]的方法和對石墨烯片層間[11]的鐵氧化物進行原位還原制得具有交錯式結構Fe2O3/石墨烯負極復合材料。其中,原位還原制得Fe2O3/石墨烯負極復合材料循環30次時,復合材料在35mA/g電流密度下的可逆比容為1026mAh/g,而700mA/g電流密度下經過100次循環,可逆比容仍能保持在580mAh/g。
Zhu等[12]將FeCl3加入到含有尿素的氧化石墨烯薄片懸浮液中進行均相沉淀,最后通過肼還原后,得到Fe2O3納米粒子均勻分散在還原氧化石墨烯表面的復合材料,其作為鋰離子電池的負極材料時,在電流密度為100mA/g下,充、放電容量分別高達1227和1693mAh/g,50個循環周期后,其容量依然高達1027mAh/g,甚至在800mA/g的電流密度下,其放電容量仍舊保持在800mAh/g。 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
Tian等[13]利用一種簡單有效的水熱法制備了a-Fe2O3/石墨烯復合材料。通過電鏡觀察,直徑約為70nm的a-Fe2O3納米粒子固定在石墨烯片層上;通過電化學測試測得其可逆容量為1050mAh/g,比較復合前,其循環性能和比容量顯著得到提高。 氧化鐵/碳復合物文獻綜述和參考文獻:http://www.aftnzs.live/wenxian/20190619/34947.html
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