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修饰四氧化三锰对尖晶石锰酸锂电化学性能的影响

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矿冶工程 2024年第4期44卷 31-35,41页

作者：谢雪珍陈慧叶有明温玉茹马皓皓曾军广西科技师范学院广西来宾546199 广西无机材料绿色制备与应用重点实验室广西来宾546199

以硫酸锰为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为修饰剂,通过络合沉淀法制备四氧化三锰,再通过高温固相法合成锰酸锂正极材料,探讨了修饰剂用量对四氧化三锰形貌、粒度和锰酸锂正极材料放电比容量的影响。结果表明:未加修饰剂时,制备的四氧化... 详细信息

以硫酸锰为原料,以十六烷基三甲基溴化铵为修饰剂,通过络合沉淀法制备四氧化三锰,再通过高温固相法合成锰酸锂正极材料,探讨了修饰剂用量对四氧化三锰形貌、粒度和锰酸锂正极材料放电比容量的影响。结果表明:未加修饰剂时,制备的四氧化三锰颗粒团聚现象严重;当修饰剂十六烷基三甲基溴化铵质量浓度为3.0 g/L时,制备的修饰四氧化三锰颗粒大小均匀、分散无团聚。用自制的修饰四氧化三锰制备尖晶石锰酸锂,并与市场销售的3种四氧化三锰制备的尖晶石锰酸锂进行了性能对比,结果表明,修饰四氧化三锰制备的锰酸锂电化学性能更优,首次放电比容量达到120.43 mAh/g,1C下循环50次容量保持率为96.79%。

关键词：正极材料锰酸锂修饰剂四氧化三锰络合沉淀法高温固相法

锰浸出液制备棒状β-MnO_(2)纳米材料

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有色金属（冶炼部分） 2024年第1期 91-97页

作者：梁勤娟李昕吴艳喆彭慧叶有明谢雪珍曾军广西科技师范学院食品与生化工程学院广西来宾546199 广西无机材料绿色制备与应用重点实验室广西来宾546199

湿法浸出锰矿或锰渣中的锰得到的硫酸锰浸出液中含有钙、镁杂质离子,对后续锰产品的纯度造成很大影响。为深度除硫酸锰浸出液中的Ca^(2+)、Mg^(2+),并最大化利用锰浸出液,可以将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料。以含... 详细信息

湿法浸出锰矿或锰渣中的锰得到的硫酸锰浸出液中含有钙、镁杂质离子,对后续锰产品的纯度造成很大影响。为深度除硫酸锰浸出液中的Ca^(2+)、Mg^(2+),并最大化利用锰浸出液,可以将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料。以含钙、镁的硫酸锰浸出液为研究对象,将锰浸出液除钙、镁后,以(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为氧化剂,采用水热法将净化后的锰浸出液制备成高附加值的MnO_(2)纳米材料,探究溶液的pH、反应温度、反应时间对制备MnO_(2)纳米棒物相和形貌的影响。结果表明:当反应温度为150℃、反应时间为10 h、加入氧化剂用量为理论量、反应pH为1~7的条件下制备出的β-MnO_(2)结晶度最好。

关键词：纳米材料 β-MnO_(2) 水热法锰浸出液

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焦炭还原焙烧锰矿制备硫酸锰及其机理

有色金属（冶炼部分） 2024年第3期 26-31页

作者：谢济运黎桂昌叶有明马皓皓广西科技师范学院食品与生化工程学院广西来宾546199 广西无机材料绿色制备与应用重点实验室广西来宾546199

以非洲进口锰矿为原料,焦炭为还原剂,进行还原焙烧、硫酸浸出制备硫酸锰溶液。探究焦炭配比、焙烧温度、焙烧时间对锰还原效果的影响,确定最佳工艺参数,并对焙烧反应体系进行热力学分析及对浸出过程进行动力学分析。结果表明,最佳的焙... 详细信息

以非洲进口锰矿为原料,焦炭为还原剂,进行还原焙烧、硫酸浸出制备硫酸锰溶液。探究焦炭配比、焙烧温度、焙烧时间对锰还原效果的影响,确定最佳工艺参数,并对焙烧反应体系进行热力学分析及对浸出过程进行动力学分析。结果表明,最佳的焙烧条件为:焦炭配比15%、800℃焙烧60 min,锰的还原率达到97.84%。焙烧体系反应都是自发进行的,表观活化能为22.4586 kJ/ mol,且浸出过程受内扩散控制,动力学方程为:1-2 x/ 3-(1-x)^(2/3)=8.48exp(-22458.6/RT)×t。

关键词：锰矿焦炭焙烧还原热力学动力学

一步法合成固态荧光氮掺杂碳化聚合物点及多色LEDs的构建

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高等学校化学学报 2024年第8期45卷 140-147页

作者：金鹏赵刘曦王巍孙争光马会娟詹园湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室高分子材料湖北省重点实验室武汉430062 湖北三峡实验室宜昌443007

以柠檬酸、尿素和丙烯腈为原料,乙醇为溶剂,通过一步溶剂热法制备了氮掺杂碳化聚合物点(NCPDs),其粒径分布范围约为12~22 ***粉末不仅可发射黄色荧光(λem=570 nm),而且荧光强度和发射峰位置具有显著的浓度依赖性.将NCPDs分散在硅溶胶... 详细信息

以柠檬酸、尿素和丙烯腈为原料,乙醇为溶剂,通过一步溶剂热法制备了氮掺杂碳化聚合物点(NCPDs),其粒径分布范围约为12~22 ***粉末不仅可发射黄色荧光(λem=570 nm),而且荧光强度和发射峰位置具有显著的浓度依赖性.将NCPDs分散在硅溶胶中制备成NCPDs质量分数为0.15%~45%的NCPDs/硅溶胶复合薄膜,该复合材料的固态荧光发射波长随NCPDs的浓度增加逐渐从蓝色红移至红色(453~638 nm),且具有良好的稳定性.将NCPDs应用于发光二极管(LEDs),可构建蓝光到红光的多色LEDs.此外,NCPDs优异的固态荧光性能使其在指纹识别领域展示出潜在的应用前景,因此评估了其在指纹识别中的适用性.

关键词：碳化聚合物点氮掺杂固态荧光多色发光二极管指纹识别

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源于钛基铅酸电池的再生钛基体作为板栅集电体的研究

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高等学校化学学报 2024年第7期45卷 111-120页

作者：刘德波吴昱澎许珂大林海波吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012

钛基铅酸电池能够大幅度提高铅酸电池的能量密度,并且解决了传统铅酸电池正极板易腐蚀和软化的问题,商业化潜力巨大.然而,相比于传统铅酸电池成熟的回收工艺和再生铅的利用,钛基铅酸电池的回收方法以及回收材料的应用途径是未来钛基铅... 详细信息

钛基铅酸电池能够大幅度提高铅酸电池的能量密度,并且解决了传统铅酸电池正极板易腐蚀和软化的问题,商业化潜力巨大.然而,相比于传统铅酸电池成熟的回收工艺和再生铅的利用,钛基铅酸电池的回收方法以及回收材料的应用途径是未来钛基铅酸电池应用和发展的关键.本文制备了源于钛基铅酸电池的再生钛基的正负极板栅,将正极板栅组成为再生钛基体/锡锑中间层/铅,将负极板栅组成为再生钛基体/铜/铅.通过研究源于钛基铅酸电池的再生钛基体用于板栅集电体的电化学性能,讨论了循环应用的可能性.结果表明,基于再生钛基正极板的活性物质放电比容量为72.4mA·h/g,相应电池在0.5C100%DoD(放电深度)下的循环寿命为180次;基于再生钛基负极板的活性物质放电比容量为98mA·h/g,相应电池在0.5C100%DoD下的循环寿命达到332次,用再生钛基体制备的板栅及电池的性能与纯钛基体相同.

关键词：铅酸电池再生钛基体板栅循环利用循环寿命

室温磷光碳点/SiO_(2)复合材料的制备与应用进展

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2220-2235页

作者：金鹏王巍孙争光武艺詹园湖北大学材料科学与工程学院功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室高分子材料湖北省重点实验室武汉430062 武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室武汉430200

碳点(Carbon dots,CDs)作为发光材料,在传感、信息安全、生物医学等领域具有重要应用潜力。然而,制备光学性能稳定、寿命长、发光效率高的CDs基室温磷光(RTP)材料仍然是一个巨大的挑战。将CDs固定在SiO_(2)载体上构建CDs/SiO_(2)复合材... 详细信息

碳点(Carbon dots,CDs)作为发光材料,在传感、信息安全、生物医学等领域具有重要应用潜力。然而,制备光学性能稳定、寿命长、发光效率高的CDs基室温磷光(RTP)材料仍然是一个巨大的挑战。将CDs固定在SiO_(2)载体上构建CDs/SiO_(2)复合材料,利用CDs与SiO_(2)之间的协同作用,不仅可以提高CDs的分散性,实现CDs稳定的固态荧光;而且还能诱导三重激发态,产生稳定的三重态激子以实现CDs长寿命发光,这对拓展CDs基复合材料的应用领域具有重要意义。本文综述了近年来RTP CDs/SiO_(2)复合材料的制备方法、性能与应用,总结了其发展中存在的问题,并对RTP CDs/SiO_(2)复合材料的发展方向进行了展望。

关键词：发光材料 CDs/SiO_(2)复合材料室温磷光三重态制备方法传感

钙钛矿太阳能电池纳米纤维改性电子传输层研究

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无机材料学报 2024年第7期39卷 828-834,I0006,I0007页

作者：肖梓晨何世豪邱诚远邓攀张威戴维德仁缑炎卓李金华尤俊王贤保林俍佑湖北大学功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室武汉430062 湖北大学高分子材料湖北省重点实验室武汉430062 湖北大学材料科学与工程学院武汉430062

二氧化锡(SnO_(2))由于具有高透光率、高电子迁移率、良好的紫外稳定性以及可低温加工等优势,作为电子传输材料在钙钛矿太阳能电池(PSC)中得到广泛应用。然而,用商业胶体溶液制备的SnO_(2)电子传输层仍然存在易团聚、缺陷多、能级不匹... 详细信息

二氧化锡(SnO_(2))由于具有高透光率、高电子迁移率、良好的紫外稳定性以及可低温加工等优势,作为电子传输材料在钙钛矿太阳能电池(PSC)中得到广泛应用。然而,用商业胶体溶液制备的SnO_(2)电子传输层仍然存在易团聚、缺陷多、能级不匹配等问题,限制了器件性能和稳定性。本研究将一种高分子甲壳素纳米纤维(1,2-二苯甲酰氧基苯基甲壳素,DC)引入到SnO_(2)前驱液中来改善SnO_(2)薄膜质量,系统研究了DC对前驱液、薄膜和器件性能的影响。实验结果表明,DC添加剂能够有效抑制纳米颗粒团聚,使前驱液分散得更均匀。改善后的SnO_(2)薄膜的粗糙度更小,能更好地被钙钛矿溶液浸润,有利于SnO_(2)与钙钛矿层形成更紧密的接触。同时,SnO_(2)薄膜中的氧空位缺陷被有效钝化,缺陷占比降低至30%,进一步提升了薄膜质量。改进后SnO_(2)电子传输层与钙钛矿层的能级匹配性更好,载流子提取和传输性能得到优化。DC改性后的PSC性能得到显著提升,最优器件的光电转换效率达到19.11%。本工作不仅解决了SnO_(2)电子传输层在制备过程中的团聚问题,而且为提高PSC能提供了理论指导与方法。

关键词：二氧化锡电子传输层钙钛矿太阳能电池高分子光电转换效率

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Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉的制备及光学性能

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材料导报 2024年第3期38卷 13-19页

作者：贾宇盟史忠祥王晶李翔大连交通大学辽宁省无机超细粉体制备及应用重点实验室辽宁大连116028

以LaOF晶体为基质,利用水热辅助固相法制备出一系列Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉。采用XRD、TEM、荧光光谱仪等测试手段对所制得的样品的相结构、微观形貌及光学性能进行表征。结果表明,LaOF在不同煅烧温度下会产生四方相和斜方六面体两种不... 详细信息

以LaOF晶体为基质,利用水热辅助固相法制备出一系列Sm^(3+)掺杂LaOF荧光粉。采用XRD、TEM、荧光光谱仪等测试手段对所制得的样品的相结构、微观形貌及光学性能进行表征。结果表明,LaOF在不同煅烧温度下会产生四方相和斜方六面体两种不同晶相。此外,由于受跃迁概率和局域对称性的影响,Sm^(3+)掺杂四方相LaOF发光强度更大,其各浓度样品在405 nm光激发下,于567 nm、605 nm、651 nm和710 nm等处均出现了Sm^(3+)的特征发射峰,并且随着Sm^(3+)掺杂量的增加,其发光强度呈现先增大后减小的趋势,且当Sm^(3+)掺杂量为3.0%(摩尔分数,下同)时,La_(1-x)Sm_(x)OF样品发光强度达最大值。此外,所得样品的色纯度极高,其多个激发峰均位于商用近紫外和蓝光LED芯片的发射波长附近,可实现多种波长激发下的可见橙光发射。

关键词：水热辅助固相法稀土元素钐掺杂光学性能

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ZnO多孔陶瓷的近净尺寸制备及机理

硅酸盐学报 2024年第9期52卷 2950-2958页

作者：夏尊戎烨东李昊董晔于洪波王修慧杨金龙大连交通大学材料科学与工程学院辽宁省教育厅无机超细粉体制备及应用重点实验室清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室

多孔陶瓷在烧结过程中会伴随着显著的收缩，导致变形或开裂，实现多孔陶瓷的近净尺寸制备是该领域新的发展方向。本研究以氧化锌与球形锌粉为原料采用干压成型工艺制备氧化锌多孔陶瓷，该过程不使用任何有机造孔剂，材料内部的气孔来自... 详细信息

多孔陶瓷在烧结过程中会伴随着显著的收缩，导致变形或开裂，实现多孔陶瓷的近净尺寸制备是该领域新的发展方向。本研究以氧化锌与球形锌粉为原料采用干压成型工艺制备氧化锌多孔陶瓷，该过程不使用任何有机造孔剂，材料内部的气孔来自锌与氧之间的Kirkendall效应。由于锌、氧原子扩散速率的差异，锌颗粒氧化空心化产生的膨胀有效地抵消了整个烧结过程中产生的收缩，得到了近净尺寸的氧化锌多孔陶瓷。研究了金属锌粉的添加量以及颗粒尺寸对材料性能以及微观结构的影响。结果表明：多孔陶瓷的烧结线收缩率强烈依赖于金属锌粉的颗粒尺寸，当金属锌粉[50%(体积分数)]的颗粒尺寸为10μm时，多孔陶瓷的烧结线收缩率仅为–0.36%。

关键词：多孔陶瓷氧化锌 Kirkendall效应氧化空心化收缩率

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