锂-氧电池用石墨烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究

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作者 李芳 王倩 +2 位作者 李恬恬 陈子昂 王伟 《西安工业大学学报》 CAS 2018年第2期147-153,共7页

为有效提升锂氧电池的电化学性能,以钴铝复合金属氢氧化物(Co Al-LDH)作为催化剂,研究其对锂空气电池性能的影响.采用工艺简单、成本低廉的共沉淀法将其与石墨烯复合后,制备出r GO/Co Al-LDH纳米复合材料,并将其应用于锂氧电池.采用X射... 为有效提升锂氧电池的电化学性能,以钴铝复合金属氢氧化物(Co Al-LDH)作为催化剂,研究其对锂空气电池性能的影响.采用工艺简单、成本低廉的共沉淀法将其与石墨烯复合后,制备出r GO/Co Al-LDH纳米复合材料,并将其应用于锂氧电池.采用X射线衍射、拉曼光谱、同步热分析和扫描电镜对材料结构进行表征,利用恒流充放电测试、交流阻抗测试(EIS)和线性伏安扫描(LSV)对电池电化学性能进行表征.研究结果表明:制备得到的纳米复合材料可明显提升氧还原反应(ORR)的催化活性,首次放电容量达到2 662 m A·h·g^(-1),与单纯石墨烯相比提高了51.5%,同时充电电位降低了430 m V.循环过程中电池库伦效率较高,电池循环性能得到显著改善. 展开更多

关键词 锂-氧电池 石墨烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料 共沉淀法 催化剂

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层状双金属氢氧化物/石墨烯复合材料及其在电化学能量存储与转换中的应用 被引量：16

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作者 王海燕 石高全 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第1期22-35,共14页

高效的电化学能量存储与转换功能材料及其器件近年来受到了人们的广泛关注。层状双金属氢氧化物/石墨烯(LDH/G)复合物就是一类重要的能源材料。它们兼具LDH和石墨烯的优异的物理、化学性能,同时克服了LDH导电性差和石墨烯片易于团聚的问... 高效的电化学能量存储与转换功能材料及其器件近年来受到了人们的广泛关注。层状双金属氢氧化物/石墨烯(LDH/G)复合物就是一类重要的能源材料。它们兼具LDH和石墨烯的优异的物理、化学性能,同时克服了LDH导电性差和石墨烯片易于团聚的问题;在超级电容器和电化学催化分解水等方面具有广泛应用。本文综述了LDH与化学修饰石墨烯(氧化石墨烯,还原氧化石墨烯及其衍生物)的有效复合的方法及其在电化学能量存储与转换领域中的应用,特别是关于基于该类材料的超级电容器及电化学析氧反应催化的研究;对LDH/G复合材料研究领域中的挑战和未来发展方向做了展望。 展开更多

关键词 石墨烯 层状双金属氢氧化物 纳米复合物 超级电容器 析氧反应

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固相剪切碾磨制备聚丙烯/层状双金属氢氧化物纳米复合材料的力学性能及热稳定性 被引量：1

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作者 郑怡磊 陈晓 +1 位作者 陈英红 王琪 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期47-50,共4页

采用湿法固相剪切碾磨法(S3M)制备了部分剥离型聚丙烯(PP)/层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米复合材料,研究了PP/LDHs纳米复合材料的力学性能和热稳定性。结果表明,相对于聚丙烯,固相剪切碾磨制备的PP/LDHs纳米复合材料可在拉伸强度保持不... 采用湿法固相剪切碾磨法(S3M)制备了部分剥离型聚丙烯(PP)/层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米复合材料,研究了PP/LDHs纳米复合材料的力学性能和热稳定性。结果表明,相对于聚丙烯,固相剪切碾磨制备的PP/LDHs纳米复合材料可在拉伸强度保持不变的情况下,明显提高其断裂伸长率和冲击强度。如当LDHs质量分数为3%时,相应纳米复合材料的断裂伸长率和冲击强度分别提高了28.6%和29.8%,明显优于传统熔融共混制备的复合材料。此外,纳米LDHs的加入可显著改善材料的热稳定性。 展开更多

关键词 固相剪切碾磨 聚丙烯 层状双金属氢氧化物 纳米复合材料

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氧化石墨烯/二氧化铈-镍铝-层状双金属氢氧化物复合材料制备L-半胱氨酸传感器 被引量：7

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作者 袁爱国 李斌 +1 位作者 陈健平 晋冠平 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期144-148,共5页

采用尿素水解法一步制备氧化石墨烯/二氧化铈掺杂的镍铝层状双金属氢氧化物复合材料(graphene oxide/CeO_2-Ni Al-layered double hydroxide composite,GO/CeO_2-Ni Al-LDHs)。采用红外光谱、X-晶体衍射、场发射扫描电子显微镜和电化学... 采用尿素水解法一步制备氧化石墨烯/二氧化铈掺杂的镍铝层状双金属氢氧化物复合材料(graphene oxide/CeO_2-Ni Al-layered double hydroxide composite,GO/CeO_2-Ni Al-LDHs)。采用红外光谱、X-晶体衍射、场发射扫描电子显微镜和电化学技术表征了材料的结构和性能。GO/CeO_2-Ni Al-LDHs为层状结构,具有良好的电化学活性。利用GO/CeO_2-Ni Al-LDHs修饰充蜡石墨电极制备了L-半胱氨酸(Cys)传感器,Cys的氧化峰电流和其在3×10^(-7)~1×10^(-6) mol/L的浓度范围内,呈良好的线性关系,该传感器可用于实际样品中Cys的检测。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 层状双金属氢氧化物 电化学检测 半胱氨酸

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层状双金属氢氧化物/高分子纳米复合材料的研究进展 被引量：2

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作者 王永建 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期24-26,共3页

层状双金属氢氧化物(LDH)是一种近年来被广泛关注的阴离子型粘土,它在高分子纳米复合材料(PNC)领域拥有非常广阔的应用前景。已有的研究证实,LDH对聚合物的热稳定性,机械性能,阻燃性能等诸多性能都有影响。目前,制备LDH/PNC的方法主要有... 层状双金属氢氧化物(LDH)是一种近年来被广泛关注的阴离子型粘土,它在高分子纳米复合材料(PNC)领域拥有非常广阔的应用前景。已有的研究证实,LDH对聚合物的热稳定性,机械性能,阻燃性能等诸多性能都有影响。目前,制备LDH/PNC的方法主要有4种:溶液插层法,原位聚合法,熔融插层法和模板合成法。以这4种制备方法为基础,介绍了LDH/PNC的制备方法,总结了LDH对聚合物性能的影响,评价了LDH在PNC领域的应用前景。 展开更多

关键词 层状双金属氢氧化物 高分子纳米复合材料 制备方法 性能

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石墨烯纳米筛负载钴铁双金属层状氢氧化物的制备及其在重金属离子电化学传感中的应用 被引量：1

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作者 韩卓 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期410-416,共7页

本文采用自组装-碳热造孔-刻蚀的方法将钴铁双金属层状氢氧化物(Co_(3)FeLDH)与石墨烯纳米筛(HG)复合,进而制备了基于Co_(3)FeLDH/HG复合材料的电化学传感器,用于同时检测水中Pb^(2+)、Cd^(2+)和Zn^(2+)。由于HG的高比表面积、多孔性和... 本文采用自组装-碳热造孔-刻蚀的方法将钴铁双金属层状氢氧化物(Co_(3)FeLDH)与石墨烯纳米筛(HG)复合,进而制备了基于Co_(3)FeLDH/HG复合材料的电化学传感器,用于同时检测水中Pb^(2+)、Cd^(2+)和Zn^(2+)。由于HG的高比表面积、多孔性和良好的导电性,以及Co_(3)FeLDH阵列结构对重金属离子的强亲和性,所制备传感器表现出良好的分析性能。实验结果显示,Pb^(2+)与Cd^(2+)的峰电流与浓度在1~1500μg·L^(-1)、Zn^(2+)峰电流与浓度在5~1800μg·L^(-1)范围线性关系良好,方法对Pb^(2+)、Cd^(2+)和Zn^(2+)的检测限分别达2.41 nmol·L^(-1)、4.45 nmol·L^(-1)和15.38 nmol·L^(-1),大大低于世界卫生组织(WHO)允许的生活水中3μg·L^(-1)(27 nmol·L^(-1))、10μg·L^(-1)(48 nmol·L^(-1))和1 mg·L^(-1)(33 mmol·L^(-1))的阈值。所制备的电化学传感器具有良好的稳定性和重现性,在环境分析检测方面具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 石墨烯纳米筛 双金属层状氢氧化物 电化学传感 重金属离子

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表面活性剂软模板制备石墨烯/镍-铝层状双氢氧化物复合材料及其超级电容性能 被引量：4

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作者 吴红平 孔惠 +1 位作者 牛玉莲 李在均 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第6期725-731,共7页

氧化石墨经过微波辐射和高温热裂解处理得到深度还原的石墨烯。超声分散石墨烯于去离子水形成稳定的石墨烯分散液,加入硝酸镍、硝酸铝、尿素和表面活性剂软模板剂Pluronic 123;采用水热法制备石墨烯/镍铝层状双金属氢氧化物复合材料;利... 氧化石墨经过微波辐射和高温热裂解处理得到深度还原的石墨烯。超声分散石墨烯于去离子水形成稳定的石墨烯分散液,加入硝酸镍、硝酸铝、尿素和表面活性剂软模板剂Pluronic 123;采用水热法制备石墨烯/镍铝层状双金属氢氧化物复合材料;利用扫描电镜、透射电镜、X-射线衍射和红外光谱对此复合材料进行结构和形貌表征。结果表明表面活性剂的空间限制及调节作用,使之形成超薄的镍铝层状双金属氢氧化物纳米片,且均匀分散在褶皱的石墨烯纳米片上。研究了复合材料作为超级电容器电极的电化学性能。结果表明,复合材料电极的表观多相电子转移常数(k s)为0.727 s-1,明显高于单独的镍铝双金属氢氧化物,因此石墨烯的引入大大改善了材料的电子传导性。在1 A/g的电流密度下,复合材料电极的比电容为1 354.8 F/g。当电流密度增加到10A/g时,循环充-放电1 000次后,比电容仍保持在98.5%以上。在4 kW/kg的功率密度下,其能量密度达到12.96 Wh/kg。所制备的石墨烯/镍铝层状双金属氢氧化物复合材料提供了高的比电容、充-放电循环稳定性和能量密度。 展开更多

关键词 软模板 表面活性剂 石墨烯 镍铝层状双金属氢氧化物 超级电容器

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层状自组装方法制备三维石墨烯复合材料 被引量：2

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作者 刘湘梅 蒋瑞 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期20-22,共3页

石墨烯因具有制备方法简单、比表面积大以及生物共溶性好等优点,很多研究者将其应用于生物领域。在本工作中,我们以高比表面积的三维石墨烯作为载体,通过尝试不同的方法对其表面进行改性,然后负载银纳米粒子,制备出纳米银/石墨烯复合纳... 石墨烯因具有制备方法简单、比表面积大以及生物共溶性好等优点,很多研究者将其应用于生物领域。在本工作中,我们以高比表面积的三维石墨烯作为载体,通过尝试不同的方法对其表面进行改性,然后负载银纳米粒子,制备出纳米银/石墨烯复合纳米材料。通过SEM,TEM以及Zeta电位仪进行一系列的表征和跟踪分析,摸索出制备银/石墨烯复合材料的最佳条件。该复合材料在抗菌领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 石墨烯 纳米复合材料 层状自组装

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聚乳酸基层状纳米复合材料的研究进展 被引量：9

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作者 龚勇吉 张道海 +3 位作者 何敏 宋位华 李莉萍 于杰 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期184-190,共7页

聚乳酸由于其良好的生物降解性、力学性能以及可加工性,具有极大的应用潜力,但是却面临脆性大、耐热温度低、阻燃性能差等缺点。而层状纳米材料是一类具有层状纳米结构,颗粒尺度为纳米或亚微米的纳米材料,具有优异的力学性能、热稳定性... 聚乳酸由于其良好的生物降解性、力学性能以及可加工性,具有极大的应用潜力,但是却面临脆性大、耐热温度低、阻燃性能差等缺点。而层状纳米材料是一类具有层状纳米结构,颗粒尺度为纳米或亚微米的纳米材料,具有优异的力学性能、热稳定性能、气体阻隔性能、电性能及化学性能。因此,使用层状纳米材料对聚乳酸进行改性,可以制备出具有优异性能的聚乳酸基纳米复合材料。文中重点综述了聚乳酸基层状硅酸盐、聚乳酸基层状双氢氧化物、聚乳酸基石墨烯及其衍生物3类纳米复合材料最新研究进展。 展开更多

关键词 聚乳酸 层状硅酸盐 层状双氢氧化物 石墨烯及其衍生物 纳米复合材料

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新型二维层状纳米材料的抗菌研究进展 被引量：8

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作者 周璇 郑云飞 +1 位作者 贾绮林 张斐然 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期55-64,共10页

近年来,抗生素耐药菌在全球范围内得到迅速而广泛地传播,新型抗菌药物的开发刻不容缓。随着生物纳米技术的发展,二维层状纳米材料有望成为处理耐药菌的替代选择。本文综述了石墨烯及其衍生物(GMs)、过渡金属硫化物(TMDs)、层状双氢氧化... 近年来,抗生素耐药菌在全球范围内得到迅速而广泛地传播,新型抗菌药物的开发刻不容缓。随着生物纳米技术的发展,二维层状纳米材料有望成为处理耐药菌的替代选择。本文综述了石墨烯及其衍生物(GMs)、过渡金属硫化物(TMDs)、层状双氢氧化物(LDHs)及MXenes二维层状纳米材料的结构特征及其抗菌应用的最新报道,讨论了材料的抗菌机制,例如物理/机械损伤、脂质提取、氧化应激和光热/光动力效应等。最后,本文针对二维层状纳米材料的抗菌应用前景进行了展望:(1)材料特有的空间结构及优异的生物相容性决定了其可以作为抗菌药物的理想载体;(2)优异的光动力和光热杀菌效应使它具有治疗局部皮肤感染的强大潜力;(3)拥有光催化抗菌特性的2D材料可制成抗菌涂层,实现简易的原位消毒,有望应用于无菌医疗设备中。 展开更多

关键词 二维层状纳米材料 抗菌 石墨烯 二硫化钼 层状双氢氧化物 MXenes

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二维纳米材料在金属防腐领域的应用研究进展 被引量：6

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作者 姚红蕊 尹旭 +2 位作者 王娜 齐舵 姜岩 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期27-35,共9页

自金属在各个领域中被大规模应用以来,其腐蚀问题就一直困扰着人们,并不断地威胁着人们的生命财产安全。相较于环境处理、电化学保护法等防腐措施,防腐薄膜和有机防腐涂层可直接覆盖在金属表面,使用方法更经济便捷,因此得到了更广泛的... 自金属在各个领域中被大规模应用以来,其腐蚀问题就一直困扰着人们,并不断地威胁着人们的生命财产安全。相较于环境处理、电化学保护法等防腐措施,防腐薄膜和有机防腐涂层可直接覆盖在金属表面,使用方法更经济便捷,因此得到了更广泛的关注和应用。二维纳米材料凭借其优异的空间阻隔效应,既能够用于制备具有良好抗渗透性的防腐薄膜,又可以作为填料加入有机防腐涂层,填补树脂在固化过程中产生的缺陷。因此,近年来二维纳米材料在金属防腐领域得到广泛应用。目前,应用在金属防腐领域的二维纳米填料主要有石墨烯、氮化硼、层状双金属氢氧化物、二硫化钼以及蒙脱土。本文在综合国内外文献的基础上,对二维层状纳米材料的特性以及其在防腐薄膜和有机防腐涂层中的应用情况进行了综述。 展开更多

关键词 二维纳米材料 石墨烯 氮化硼 层状双金属氢氧化物 二硫化钼 蒙脱土 防腐

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《青岛科技大学学报(自然科学版)》第32卷(2011)总目次

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《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第6期I0001-I0008,共8页

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关键词 纳米复合材料 层状双金属氢氧化物 自然科学版 青岛科技大学 陈克正 表征 溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶工艺 TiO ZNO 光催化性能 纳米粒子 水热法 粉体 性能研究 介孔 学报 连续出版物 目次

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