锂铝层状双金属氢氧化物的制备及其锂脱嵌过程 被引量：1

1

作者 杨新衡 纪志永 +7 位作者 郭志远 刘萁 张盼盼 汪婧 刘杰 毕京涛 赵颖颖 袁俊生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期5262-5274,共13页

锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂,但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs,考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影... 锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs)是一种适用于高镁锂比卤水中提锂的吸附剂,但其存在吸附容量偏低、吸附机理与适用条件不够清晰等问题。本工作以铝粉、氢氧化锂为原料制备Li/Al-LDHs,考察了适用条件下溶液中阴阳离子对吸附过程的影响并进行了不同溶液组成下的提锂性能测试,结合红外光谱测试和X射线光电子能谱等表征明晰了锂脱嵌机理。结果表明,Li/Al-LDHs在卤水中的最大吸附容量为8.350mg/g,阳离子选择性顺序为Li^(+)>Na^(+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>K^(+)。Li/Al-LDHs对Li^(+)的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型,吸附过程主要是基于尺寸筛分效应进行的,Li^(+)进入吸附剂层间的空位后需要等量的阴离子(Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等)进行电荷平衡,其吸锂容量随溶液体系总离子浓度的增加而变大,因此更适用于从高含盐量卤水中提锂。研究结果可为后续废旧金属铝制取Li/Al-LDHs用于盐湖卤水提锂提供技术参考。 展开更多

关键词 锂铝层状双金属氢氧化物(Li/Al-LDHs) 吸附剂 高镁锂比 吸附 锂提取

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钴铁层状双金属氢氧化物的构筑及电催化分解水性能研究

2

作者 黄雅荣 于润泽 关丽丽 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11125-11131,共7页

由于与日俱增的能源污染以及不可再生化石燃料的大量消耗,探寻新的绿色清洁能源载体迫在眉睫。二维结构层状双金属氢氧化物在电催化分解水中表现出优异的电化学活性,但是导电性差、比表面小阻碍了性能的进一步提升。采用简便的水热法成... 由于与日俱增的能源污染以及不可再生化石燃料的大量消耗,探寻新的绿色清洁能源载体迫在眉睫。二维结构层状双金属氢氧化物在电催化分解水中表现出优异的电化学活性,但是导电性差、比表面小阻碍了性能的进一步提升。采用简便的水热法成功构筑了独特形貌的钴铁双金属层状氢氧化物(CoFe-LDHs),考察了催化剂电催化分解水性能。在1 mol/L KOH中,CoFe-LDHs-1∶1同时作为阴极和阳极在达到电流密度为10 mA/cm^(2)时仅需要施加1.62 V电压,在电催化分解水稳定性测试中也表现出卓越的催化稳定性,50 h的稳定性测试中没有出现明显的性能衰减。 展开更多

关键词 钴铁双金属层状氢氧化物 活性位点 电催化分解水 稳定性

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以煤矸石为铝源制备镁铝层状双金属氢氧化物 被引量：3

3

作者 秦华 马晓燕 +1 位作者 徐岩 付佳琳 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期833-838,共6页

以煤矸石为铝源,经机械活化、热活化、酸浸提、制备了一水软铝石,再通过共沉淀法合成Mg-Al层状双金属氢氧化物。采用XRD、FT-IR和SEM等手段对合成样品进行分析和表征。结果表明:煤矸石在热活化温度为700℃、浸取温度为100℃、浸取时间为... 以煤矸石为铝源,经机械活化、热活化、酸浸提、制备了一水软铝石,再通过共沉淀法合成Mg-Al层状双金属氢氧化物。采用XRD、FT-IR和SEM等手段对合成样品进行分析和表征。结果表明:煤矸石在热活化温度为700℃、浸取温度为100℃、浸取时间为150 min、助溶剂/样品质量比为2∶10、硫酸浓度为4 mol/L、液固比为15∶1时,Al_2O_3浸取率为0.937。共沉淀法制备Mg-Al层状双金属氢氧化物在Mg与Al物质的量比为2∶1,p H值为10,反应温度为60℃时,得到层间距d(003)为0.798 nm的镁铝层状双金属氢氧化物。 展开更多

关键词 煤矸石 一水软铝石 层状双金属氢氧化物 共沉淀法

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共沉淀法制备钴锰层状双金属氢氧化物及其电化学性能 被引量：2

4

作者 张宁 刘志伟 刘有智 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期68-73,共6页

通过共沉淀法制备钴锰层状双金属氢氧化物(CoMn-LDH)。在制备过程中,考察了钴锰摩尔比、碱浓度、晶化时间对材料形貌与电化学性能的影响。结果表明,当钴锰摩尔比为2∶1、碱浓度为2 mol/L、晶化时间为21 h时,在1 A/g的电流密度下,CoMn-LD... 通过共沉淀法制备钴锰层状双金属氢氧化物(CoMn-LDH)。在制备过程中,考察了钴锰摩尔比、碱浓度、晶化时间对材料形貌与电化学性能的影响。结果表明,当钴锰摩尔比为2∶1、碱浓度为2 mol/L、晶化时间为21 h时,在1 A/g的电流密度下,CoMn-LDH的比容量为952 F/g;经过1 000次充放电,比容量保持在92. 7%;电流密度从0. 5 A/g增加至10 A/g,比容量保持在79. 8%。 展开更多

关键词 钴锰层状双金属氢氧化物 共沉淀法 电化学性能

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镁铝层状双金属氢氧化物对Cu^2+和Cd^2+的吸收动力学研究 被引量：1

5

作者 王孝华 汤琪 +2 位作者 牟元华 李传强 涂胜 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1648-1653,共6页

研究了柠檬酸盐(C6H5O7^3-)、苹果酸盐(C4H4O5^2-)和酒石酸盐(C4H4O6^2-)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu^2+、Cd^2+的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu^2+和Cd^2+溶液中时,Cu^2+和Cd^2+的浓度随着温度的升... 研究了柠檬酸盐(C6H5O7^3-)、苹果酸盐(C4H4O5^2-)和酒石酸盐(C4H4O6^2-)插层的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)对Cu^2+、Cd^2+的吸收动力学。当将MgAl-LDHs加入到恒定pH=5.0的Cu^2+和Cd^2+溶液中时,Cu^2+和Cd^2+的浓度随着温度的升高而降低。结果表明,对重金属离子的吸收主要归因于重金属离子与有机酸阴离子之间发生了螯合作用,并发现吸收速率方程取决于形成的螯合物的类型。 展开更多

关键词 镁铝层状双金属氢氧化物 有机酸阴离子 吸收动力学 重金属离子

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层状双金属氢氧化物晶粒尺寸的控制 被引量：5

6

作者 冯桃 李殿卿 +1 位作者 D.G.Evans 段雪 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期117-120,共4页

以Mg(NO3) 2 ·6H2 O、Al(NO3) 3·9H2 O、NaOH和Na2 CO3为原料 ,采用旋转液膜反应器成核后制备层状镁铝双金属氢氧化物 (LDH)。由晶化温度、晶化过程过饱和度、成核过程过饱和度等对LDH晶体结构及晶粒尺寸的影响实验发现 ,适... 以Mg(NO3) 2 ·6H2 O、Al(NO3) 3·9H2 O、NaOH和Na2 CO3为原料 ,采用旋转液膜反应器成核后制备层状镁铝双金属氢氧化物 (LDH)。由晶化温度、晶化过程过饱和度、成核过程过饱和度等对LDH晶体结构及晶粒尺寸的影响实验发现 ,适当降低晶化温度和减小晶化过程过饱和度有利于制备小粒径的LDH ;当盐溶液中的 [Mg2 +]在 0 1～ 1 6mol/L范围时 ,LDH的粒径随 [Mg2 展开更多

关键词 控制 层状双金属氢氧化物 旋转液膜反应器 晶粒尺寸 LDH 镁铝水滑石

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多壁碳纳米管/钴镍层状双金属氢氧化物纳米复合材料的制备及电化学性能研究 被引量：4

7

作者 叶发萍 解玉龙 +1 位作者 郭倩妮 赵素琴 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期187-191,共5页

以硫酸钴(CoSO_(4)·7H_(2)O)为钴源、硫酸镍(NiSO_(4)·7H_(2)O)为镍源,通过水热法将多壁碳纳米管(MWCNTs)嵌入到钴镍层状双金属氢氧化物(CoNi-LDHs)中合成CoNi-LDHs/MWCNTs复合材料。通过FT-IR、FE-SEM、XRD等分析方法对复合... 以硫酸钴(CoSO_(4)·7H_(2)O)为钴源、硫酸镍(NiSO_(4)·7H_(2)O)为镍源,通过水热法将多壁碳纳米管(MWCNTs)嵌入到钴镍层状双金属氢氧化物(CoNi-LDHs)中合成CoNi-LDHs/MWCNTs复合材料。通过FT-IR、FE-SEM、XRD等分析方法对复合材料的微观组织结构和表面形貌进行表征,并通过循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗谱等测试方法对该材料的电化学性能进行研究。结果表明,当反应体系中引入MWCNTs后,CoNi-LDHs颗粒均匀地嵌入碳纳米管网络中,与碳纳米管紧密结合交错在一起,增大了材料的表面积,为氧化还原反应提供了丰富的活性位点;在电流密度为0.5 A/g下,复合材料比电容高达1965.55 F/g,表明该复合材料具有优异的电化学性能。 展开更多

关键词 钴镍层状双金属氢氧化物 多壁碳纳米管 水热法 电化学性能

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钴铝双金属氢氧化物的制备及电化学性能研究 被引量：2

8

作者 李静霄 叶发萍 +1 位作者 解玉龙 赵素琴 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第3期662-668,共7页

选用三种不同的结构导向剂,以硝酸钴(Co(NO_(3))_(2)·6H_(2)O)为钴源、硝酸铝(Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O)为铝源,通过简单的水热法制备了钴铝双金属氢氧化物,并对制备的双金属氢氧化物的形貌结构及其电化学性能进行表征,以分析... 选用三种不同的结构导向剂,以硝酸钴(Co(NO_(3))_(2)·6H_(2)O)为钴源、硝酸铝(Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O)为铝源,通过简单的水热法制备了钴铝双金属氢氧化物,并对制备的双金属氢氧化物的形貌结构及其电化学性能进行表征,以分析研究结构导向剂种类对所得材料形貌结构及其电化学性能的影响。结果表明:不同的结构导向剂不仅影响着双金属氢氧化物的形貌结构,而且对其电化学性能也有一定的影响,其中以氟化铵(NH4F)为结构导向剂时合成的钴铝双金属氢氧化物具有三维花朵状结构和优异的电化学性能,在电流密度为0.5 A·g^(-1)下,其比电容为572.2 F·g^(-1),在4.0 A·g^(-1)电流密度下,进行500次充放电循环后电容保持率达84.9%,说明其具有良好的循环稳定性。 展开更多

关键词 结构导向剂 钴铝双金属氢氧化物 水热法 电化学性能

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花瓣状镍钴层状双金属氢氧化物微球的制备及其超级电容性能 被引量：1

9

作者 严涛 李在均 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第6期719-724,共6页

在乙醇-水(V(乙醇)∶V(水)=9∶1)的反应介质中,以SiO2@AlOOH为硬模板,加入镍钴盐前驱体和碱源,水热法制备了花瓣状镍钴层状双金属氢氧化物微球(NiCo-LDHM)。采用扫描电子显电镜、透射电镜和电化学工作站等对此复合材料进行了表征。研究... 在乙醇-水(V(乙醇)∶V(水)=9∶1)的反应介质中,以SiO2@AlOOH为硬模板,加入镍钴盐前驱体和碱源,水热法制备了花瓣状镍钴层状双金属氢氧化物微球(NiCo-LDHM)。采用扫描电子显电镜、透射电镜和电化学工作站等对此复合材料进行了表征。研究发现,该微球平均粒径约2.5μm,呈多孔结构,由厚度10 nm左右纳米片自组装形成。在1 A/g的电流密度下,该产物电极的比电容量达到1 108.8 F/g,明显优于普通镍钴层状双金属氢氧化物电极(710.5 F/g)的比电容量。当电流密度增加到7 A/g,比电容量为700.8 F/g,恒电流充-放电1 500次后比电容量仍高于94.5%,由此说明了复合材料具有优异的超级电容性能。 展开更多

关键词 乙醇 镍钴层状双金属氢氧化物 超级电容器 电化学性能

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锰铝层状双金属氢氧化物活化过一硫酸盐降解橙黄Ⅱ 被引量：1

10

作者 黄晓丹 杨廷尉 +1 位作者 饶艳英 林秀春 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1486-1492,共7页

通过水热法制备MnAl层状双金属氢氧化物(MA),采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析仪(BET)对其进行表征,并用其活化过一硫酸盐(PMS)降解偶氮染料橙黄Ⅱ。实验结果表明,当温度为25℃,溶液初始pH为... 通过水热法制备MnAl层状双金属氢氧化物(MA),采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析仪(BET)对其进行表征,并用其活化过一硫酸盐(PMS)降解偶氮染料橙黄Ⅱ。实验结果表明,当温度为25℃,溶液初始pH为7,0.1 g/LMA,1 mmol/LPMS,反应90分钟后20 mg/L橙黄Ⅱ降解率为85.2%。橙黄Ⅱ的降解率随着PMS浓度、溶液初始pH值和温度升高而增大。MA投加量有最优值。水中常见离子Cl^(-)、NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)、HPO_(4)^(-)、HA都对降解有一定的抑制。自由基猝灭实验结果表明体系中的主要氧化物种为^(1)O_(2)。经过5次循环使用后,橙黄Ⅱ的降解率还可达到38.2%。在实际水体应用中,橙黄Ⅱ的降解率可达53.8%。 展开更多

关键词 锰铝层状双金属氢氧化物 过一硫酸盐 橙黄Ⅱ

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三维镁铝层状双金属氢氧化物对微藻的毒性影响及致毒机制

11

作者 何涛 潘雪梅 +2 位作者 陈金城 王亲媛 章萍 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3546-3557,共12页

为探究三维镁铝层状双金属氢氧化物(3D-MgAl-LDH)对微藻的毒性影响及致毒机制,本研究选取小球藻(Chlorella vulgaris)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)作为受试藻,借助X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和激光粒径分... 为探究三维镁铝层状双金属氢氧化物(3D-MgAl-LDH)对微藻的毒性影响及致毒机制,本研究选取小球藻(Chlorella vulgaris)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)作为受试藻,借助X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和激光粒径分析仪等测试技术表征3D-MgAl-LDH的组成及形貌,通过改变3D-MgAl-LDH暴露浓度、暴露时间以及溶出物质SDS浓度,明晰各因素对两种微藻的毒性影响,并测定3D-MgAl-LDH暴露后微藻的细胞结构、光合色素含量和抗氧化酶(MDA、SOD)活性以揭示其致毒机制.结果表明:1)3D-MgAl-LDH是由LDH和SDS共组成的三维花状材料.2)随3DMgAl-LDH浓度增加,两种微藻的生长抑制率均呈增加趋势(P<0.05),其中小球藻对3D-MgAl-LDH毒性影响更为敏感,而斜生栅藻对3D-MgAl-LDH毒性影响表现出更强的耐受性.3)随3D-MgAl-LDH暴露时间延长,两种微藻的生长抑制率均逐渐减小,表明微藻对3D-MgAl-LDH的胁迫作用产生抗逆性.4)3D-MgAl-LDH对小球藻和斜生栅藻的致毒机制主要包括细胞割伤、遮光效应和氧化应激.本研究结果为LDHs应用于实际废水治理的潜在风险评估提供理论依据. 展开更多

关键词 三维镁铝层状双金属氢氧化物 小球藻 斜生栅藻 毒性影响 致毒机制

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层状双金属氢氧化物/聚乙烯醇气体阻隔薄膜材料制备及性能研究 被引量：5

12

作者 张子怡 李梦冉 +3 位作者 薛程 范婷婷 李欢欢 李中波 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第19期104-111,共8页

目的 研发出一种具有优异氧气阻隔性能的柔性薄膜,其在食品包装领域具有良好的应用前景。方法 以具有生物降解性能的聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)为改性剂,柠檬酸为交联剂,采用流延法制备出具有优异气体... 目的 研发出一种具有优异氧气阻隔性能的柔性薄膜,其在食品包装领域具有良好的应用前景。方法 以具有生物降解性能的聚乙烯醇(PVA)为成膜基材,镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDH)为改性剂,柠檬酸为交联剂,采用流延法制备出具有优异气体阻隔性能的PVA/MgAl-LDH复合薄膜。结果 随着柠檬酸的含量的增加,复合薄膜的亲水性能逐渐增加,阻隔性能逐渐下降;随着复合薄膜中MgAl-LDH的含量的增加,复合薄膜的疏水性能和阻隔性能逐渐提高。当复合薄膜中MgAl-LDH的质量分数为1.5%时,薄膜的力学性能最好,抗拉强度为42 MPa,断裂伸长率为16.7%,此MgAl-LDH质量分数下薄膜的气体阻隔性能也最优异,气体透过量为16mL/(m^(2)·24h·0.1MPa)。结论 柠檬酸的引入增加了薄膜内部亲水基团的数量,提升了复合薄膜的亲水性能。MgAl-LDH可以减少PVA薄膜内部自由体积,提升PVA薄膜的力学性能和阻隔性能。 展开更多

关键词 聚乙烯醇 镁铝层状双金属氢氧化物 柠檬酸 复合薄膜 阻隔性能

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一步水热法合成多孔氧缺陷镍铝双金属氢氧化物及其高电容存储 被引量：2

13

作者 刘少波 赵勇峰 +1 位作者 李恒月 阳军亮 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第12期4138-4148,共11页

层状双金属氢氧化物(LDH)由于具有层状结构、丰富的氧化还原活性中心和金属离子间的协同作用被认为是超级电容器的理想电极之一。然而,低的比电容和较差的循环稳定性极大地限制了它们的规模化应用。本文采用简单的一步水热法在泡沫镍上... 层状双金属氢氧化物(LDH)由于具有层状结构、丰富的氧化还原活性中心和金属离子间的协同作用被认为是超级电容器的理想电极之一。然而,低的比电容和较差的循环稳定性极大地限制了它们的规模化应用。本文采用简单的一步水热法在泡沫镍上制备层状镍铝双金属氢氧化物(NiAl-LDH),并通过不同的反应物浓度控制其电荷存储能力。研究发现反应物浓度对NiAl-LDH的形貌、结晶度和负载密度有明显调节作用。优化后的NiAl-LDH(Ni1Al1-LDH)具有丰富氧缺陷的多孔纳米片结构,该结构紧密包覆在高导电性泡沫镍表面,促进了离子和电子的转移,有效提高了Ni离子的氧化还原活性,从而提高了能量储存能力。作为超级电容器电极,Ni1Al1-LDH在电流密度为1 A/g时的比电容为1958.1 F/g。在100 mV/s的扫速下,经过1000次持续充放电循环,电容保持率高达108.7%。 展开更多

关键词 超级电容器 电容 层状镍铝双金属氢氧化物 多孔纳米片 氧缺陷

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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

14

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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泡沫镍表面原位生长纳米花锌钴氢氧化物电极材料及电化学性能研究 被引量：3

15

作者 张豪 王立艳 +3 位作者 李英奇 肖姗姗 毕菲 赵丽 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期61-65,共5页

层状双金属氢氧化物(LDH)由于其丰富的活性位点和双金属的协同效应等优点已得到广泛关注。然而,制备具有高倍率性能、低电阻的新颖LDH电极材料仍是一个挑战。通过共沉淀法,在泡沫镍(NF)集流体上原位生长三维纳米花层状锌钴氢氧化物(ZnCo... 层状双金属氢氧化物(LDH)由于其丰富的活性位点和双金属的协同效应等优点已得到广泛关注。然而,制备具有高倍率性能、低电阻的新颖LDH电极材料仍是一个挑战。通过共沉淀法,在泡沫镍(NF)集流体上原位生长三维纳米花层状锌钴氢氧化物(ZnCo LDHs)电极材料。ZnCo LDHs@NF有较大的可及表面积以及较低的固有电阻(0.56Ω)。同时该电极材料有较高的比容量(1 A/g的电流密度下为1583 F/g),并且在20 A/g的电流密度下仍能保持81%的比容量(1280 F/g)。这些优异的电化学性能表明制备的ZnCo LDHs@NF电极材料在储能设备中具有较大的应用前景。 展开更多

关键词 层状双金属氢氧化物 层状锌钴氢氧化物 超级电容器 电化学性能

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复合催化剂Ru/CoAl−LDH可见光深度还原低浓度CO_(2)及其性能增强机理

16

作者 戴俊 贾凤婷 +3 位作者 杨娟 丰之翔 王大钊 冷冲冲 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1325-1338,共14页

“双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催... “双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催化定向转化对节能减排及其资源化利用具有重要科学意义。采用共沉淀−水热法首先制得钴铝层状双氢氧化物(CoAl−LDH),通过表面浸渍耦合氢气热处理将钌纳米颗粒负载至CoAl−LDH表面,构筑出可见光催化剂Ru/CoAl−LDH,其独特的表面组成与结构特性有助于实现以水为氢源的低浓度CO_(2)深度光还原。利用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱与紫外可见漫反射光谱等测试技术对复合催化剂的结构组成和微观形貌进行测定分析,结果表明:负载的钌物种为零价金属态Ru,其负载未改变CoAl−LDH的纳米片状形貌,但可显著提升复合催化剂的光响应性能。以Ru/CoAl−LDH为光催化剂、水为电子给体和氢源、10%CO_(2)/N_(2)混合气体为模拟烟道气,在可见光照射下考察Ru负载量对还原产物生成量及深度还原产物甲烷选择性的影响,其中1.6%Ru/CoAl−LDH具有最优的CO_(2)光还原性能,可见光照射3 h后的甲烷产生量及选择性高达452.4μmol/g和86.3%,分别是单一CoAl−LDH的10.4倍和3.3倍。同时,借助CO_(2)吸附等温线、原位XPS、瞬态光电流与阻抗谱等测试结果探究了Ru/CoAl−LDH对低浓度CO_(2)深度光还原的性能增强机理。CoAl−LDH表面的—OH基团利于复合催化剂对低浓度CO_(2)的选择性吸附;CoAl−LDH优异的水氧化性能可为CO_(2)深度光还原提供充足的原位氢源,无需使用具有爆炸危险性的氢气;负载的Ru作为光电子受体,在增强光生电荷分离与迁移效率的同时,作为CO_(2)还原活性位能实现其多电子还原过程。因此,CoAl−LDH和助催化剂Ru的协同作用是低浓度CO_(2)深度光还原性能得以提升的主要原因,复合催化剂Ru/CoAl−LDH实现了可见光水氧化与低浓度CO_(2)深度还原的有效耦合,为本质安全且低能耗CO_(2)转化体系的构建提供了重要理论指导,也为燃煤烟气CO_(2)资源化利用提供了新思路。 展开更多

关键词 低浓度CO_(2) 深度光还原 钴铝层状双氢氧化物 钌负载 水氧化

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CoFe-LDH/泡沫铜的制备及催化介质阻挡放电等离子体降解水中敌草隆性能与机制

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作者 沈天瑶 杨怿 +3 位作者 于海鹤 徐鹏 张广山 王鹏 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期243-255,共13页

采用一步水热法,以钴和铁元素为活性组分制备了片层状钴铁层状双金属氢氧化物(CoFe-LDH),通过调节元素摩尔比和水热温度、时间以及尿素投加量的制备条件得到了可以高效催化介质阻挡放电等离子体(DBDP)的粉末催化剂。研究结果表明,当n(尿... 采用一步水热法,以钴和铁元素为活性组分制备了片层状钴铁层状双金属氢氧化物(CoFe-LDH),通过调节元素摩尔比和水热温度、时间以及尿素投加量的制备条件得到了可以高效催化介质阻挡放电等离子体(DBDP)的粉末催化剂。研究结果表明,当n(尿素)∶n(Co)∶n(Fe)=10∶3∶1,水热温度为120℃,水热时间18 h时,得到的CoFe-LDH催化性能最优,其催化DBDP降解敌草隆(DUR)的降解率和降解速率常数分别达到了96.54%和0.1354 min^(-1),制备条件中水热时间对催化性能影响最大。在此基础上,将配比优化的CoFe-LDH负载在泡沫铜(CuF)表面,得到了片状可回收的三元CoFe-LDH/CuF(CFHC)催化剂。系统地表征了CFHC的结构组成,研究了微观结构和元素组成与催化性能之间的内在联系。由于还原态铜元素的引入,增加了催化剂表面的氧空位含量,显著地提升了复合材料的催化性能。CFHC的加入成功将DBDP对敌草隆的去除速率提升至0.2175 min^(-1),是DBDP空白体系的3.18倍。CuF的引入增加了催化剂的导电能力,在降解过程中钴、铁、铜和氧空位之间的电子转移是高催化活性的根本原因,CFHC重新调整了DBDP体系内的优势活性物种,·O_(2)^(-)和^(1)O_(2)取代·OH成为了降解敌草隆的主要活性物质。 展开更多

关键词 层状双金属氢氧化物 介质阻挡放电等离子体 钴铁 敌草隆 泡沫铜

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离子液体改性水滑石的制备及对孔雀石绿的吸附

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作者 吴春来 彭传云 +2 位作者 苗亚磊 曹嘉翔 高欣雨 《印染》 CAS 北大核心 2024年第9期69-75,共7页

通过水热反应,一步合成了离子液体改性钴铁层状双金属氢氧化物(IL@Co/Fe-LDH)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和全自动比表面及孔隙率分析仪(BET)对其微观结构和官能团特... 通过水热反应,一步合成了离子液体改性钴铁层状双金属氢氧化物(IL@Co/Fe-LDH)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)和全自动比表面及孔隙率分析仪(BET)对其微观结构和官能团特性进行表征。离子液体的改性增加了LDH表面活性位点,同时,由于离子液体的作用,部分LDH层板被破坏,呈孔状结构,增大了比表面积。孔雀石绿吸附试验显示,IL@Co/Fe-LDH的吸附量随温度升高而降低。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,最大吸附量为282.48mg/g,高于常见吸附剂。热力学分析结果表明,IL@Co/Fe-LDH对孔雀石绿的吸附为自发进行的放热过程。5次吸附-解吸附循环后,材料对孔雀石绿的去除率仍高达87%,具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 钴铁层状双金属氢氧化物 离子液体 改性 孔雀石绿 吸附

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Ag@AgCl/Mg-Al-LDHs复合光催化剂的制备及可见光催化活性 被引量：4

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作者 韩玉琦 宋红娟 +5 位作者 魏玉娟 金淑萍 朱玉珍 张明皓 杨自嵘 刘梦影 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期58-62,68,共6页

采用过饱和沉淀法制备了镁铝层状双金属氢氧化物(Mg-Al-LDHs)载体,再以Ag NO3和HCl通过沉积-沉淀法制得Ag Cl/Mg-Al-LDHs,光还原后得到了可见光响应和高活性的Ag@Ag Cl/Mg-Al-LDHs等离子体共振光催化剂。采用XRD,SEM,TG-DTG,FT-IR和BET... 采用过饱和沉淀法制备了镁铝层状双金属氢氧化物(Mg-Al-LDHs)载体,再以Ag NO3和HCl通过沉积-沉淀法制得Ag Cl/Mg-Al-LDHs,光还原后得到了可见光响应和高活性的Ag@Ag Cl/Mg-Al-LDHs等离子体共振光催化剂。采用XRD,SEM,TG-DTG,FT-IR和BET等技术对催化剂的相结构和微观形貌等进行了表征。结果表明:Mg-AlLDHs因其较大的负载表面使得负载的Ag@Ag Cl纳米粒子颗粒变小、分散程度增强,这不仅增加了复合材料的活性位点,而且提高了负载Ag@Ag Cl纳米颗粒的光生电子-空穴对的氧化-还原能力,从而使得复合材料具有比Ag@Ag Cl更高的反应活性。在可见光条件下(λ>420 nm),Ag@Ag Cl/Mg-Al-LDHs复合材料光催化降解亚甲基蓝(MB)的活性明显高于纯Ag@Ag Cl,当Ag@Ag Cl的负载量(质量分数)为16%时表现出最好的光催化活性,可见光照射10 mg/L MB溶液180 min的光解率达96.04%。 展开更多

关键词 镁铝层状双金属氢氧化物 银 氯化银 等离子体共振 可见光催化 亚甲基蓝

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高性能CoAl-LDH六边形纳米片超级电容器电极材料的制备 被引量：2

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作者 张改妮 任莉君 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期3171-3174,3181,共5页

采用简单的共沉淀法,制备了分散性良好且尺寸均一的钴铝层状双金属氢氧化物(CoAl-LDH)六边形纳米片电极材料,其尺寸约为2μm。三电极体系电化学测试结果表明,在电流密度为1A/g时,CoAl-LDH纳米片电极材料的质量比电容为723F/g,电流密度... 采用简单的共沉淀法,制备了分散性良好且尺寸均一的钴铝层状双金属氢氧化物(CoAl-LDH)六边形纳米片电极材料,其尺寸约为2μm。三电极体系电化学测试结果表明,在电流密度为1A/g时,CoAl-LDH纳米片电极材料的质量比电容为723F/g,电流密度增加至20A/g时,电容保持率高达72%。CoAl-LDH纳米片电极材料有望成为组装高性能超级电容器的可选电极材料。 展开更多

关键词 钴铝层状双金属氢氧化物 六边形纳米片 电极材料 比电容 高性能

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