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应力应变下Co_(3)O_(4)薄膜的电催化性能研究——研究型电化学实验设计
1
作者 吴静静 《广东化工》 2025年第3期178-180,146,共4页
本研究旨在探索应力应变条件对Co_(3)O_(4)薄膜电催化性能的影响,并据此设计了一套研究型电化学实验。首先,采用溶胶-凝胶技术在Ti片上制备Co_(3)O_(4)薄膜,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),对其晶体结构和表面形貌进行了表征。随... 本研究旨在探索应力应变条件对Co_(3)O_(4)薄膜电催化性能的影响,并据此设计了一套研究型电化学实验。首先,采用溶胶-凝胶技术在Ti片上制备Co_(3)O_(4)薄膜,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM),对其晶体结构和表面形貌进行了表征。随后,通过精确控制的机械拉伸装置对Co_(3)O_(4)薄膜施加不同的应力应变,同时利用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)测试其电催化活性。实验结果表明,适度的应力应变现象可显著提高Co_(3)O_(4)薄膜的析氧反应(OER)性能。本实验设计使学生能够结合实验,掌握Co_(3)O_(4)薄膜制备工艺、电池系统的组装流程,并通过电化学测试手段观察到应力应变作用下的CoOx/Ti的OER性能变化,从而加深对电催化原理的掌握。本研究不仅增强了学生对电催化材料性能调控的认识,还使学生更加直观地了解电化学的前沿热点及先进的研究方法,激发学生的科学研究兴趣,培养学生的实践能力,对培养创新型工程科技人才具有重要意义。 展开更多
关键词 实验教学 电化学 oER性能 co_(3)o_(4)薄膜 应力应变
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Co_(3)O_(4)/石墨烯复合材料的制备及电化学性能
2
作者 李海丰 任伊锦 《电池》 北大核心 2025年第1期63-70,共8页
为评估电极材料Co_(3)O_(4)/石墨烯复合材料在超级电容器中的性能,并提高电化学活性和稳定性,采用水热合成法制备Co_(3)O_(4)/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,研究氯化钴添加量和复合材料后处理烘干温度对电极电化学性能的影响。氯化钴与... 为评估电极材料Co_(3)O_(4)/石墨烯复合材料在超级电容器中的性能,并提高电化学活性和稳定性,采用水热合成法制备Co_(3)O_(4)/还原氧化石墨烯(rGO)复合材料,研究氯化钴添加量和复合材料后处理烘干温度对电极电化学性能的影响。氯化钴与氧化石墨烯(GO)物质的量比为16∶1、烘干温度为250℃时,能充分发挥Co_(3)O_(4)与GO的协同作用,制备的复合材料电化学性能较好。得益于束状棱柱组成的花朵样团簇状结构,Co_(3)O_(4)良好地附着在GO表面,能阻止团聚,提高活性材料的利用率,改善电极材料的电容特性。Co_(3)O_(4)/rGO复合材料以0.5 A/g电流在0~0.55 V充放电,比电容为281 F/g,比能量为11.38 W·h/kg;当电流增到1.0 A/g时,比电容为223 F/g,仍能达到0.5 A/g时的79.4%,展现出良好的循环稳定性。 展开更多
关键词 电极材料 超级电容器 水热合成法 co_(3)o_(4) 氧化石墨烯(Go) 循环稳定性 电容特性
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S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)的构筑及光催化还原CO_(2)性能 被引量：1
3
作者 刘平 朱成才 +1 位作者 李艳阳 要红昌 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期197-208,共12页
通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽... 通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽进行光催化反应。优化后的材料光照5 h后CO_(2)还原产物CO和CH_(4)的产量分别为7.87和4.88μmol·g^(-1)。相对于单相组分,CO和CH_(4)的产量明显提高。光催化活性的提高,归因于ZnFe_(2)O_(4)和WO_(3)异质结的形成以及光生载流子的S型电荷传输模式。 展开更多
关键词 co_(2)还原 光催化活性 ZnFe_(2)o_(4)/Wo_(3) 异质结 S型电荷传输模式
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Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料的制备及其紫外光光电探测性能
4
作者 李丽华 彭韶龙 +3 位作者 从文博 王航 汪钰馨 黄金亮 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第3期420-425,共6页
分别采用旋涂法和水热法在FTO衬底上制备Co_(3)O_(4)种子层和Co_(3)O_(4)薄膜,再在Co_(3)O_(4)薄膜上水热生长Fe_(2)O_(3)纳米棒,获得了高质量的Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料。通过改变Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度来改变异质... 分别采用旋涂法和水热法在FTO衬底上制备Co_(3)O_(4)种子层和Co_(3)O_(4)薄膜,再在Co_(3)O_(4)薄膜上水热生长Fe_(2)O_(3)纳米棒,获得了高质量的Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料。通过改变Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度来改变异质结复合材料中Fe_(2)O_(3)组分的含量。结果表明,Fe_(2)O_(3)纳米棒覆盖在呈网状结构的Co_(3)O_(4)薄膜上,随着Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度即Fe_(2)O_(3)组分含量的增加,Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料对紫外光的响应逐渐增强,当Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度为0.015mol/L时,异质结复合材料有着很好的光电稳定性,并表现出较高的响应率(12.5mA/W)和探测率(4.4×10^(10)Jones)。 展开更多
关键词 co_(3)o_(4) 紫外光电探测 co_(3)o_(4)/Fe_(2)o_(3)复合材料 异质结
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NiCo_(2)O_(4)修饰的Ti/Co_(3)O_(4)半导体电极光生阴极防腐特性
5
作者 张文革 张剑 《化工科技》 2024年第6期38-41,67,共5页
利用半导体的光电效应以实现对金属的光生阴极保护,是解决金属防腐问题的有效途径。以金属钛为基质,通过二次水热过程制备了Ti/Co_(3)O_(4)-NiCo_(2)O_(4)复合半导体光电极,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学工作站等分析... 利用半导体的光电效应以实现对金属的光生阴极保护,是解决金属防腐问题的有效途径。以金属钛为基质,通过二次水热过程制备了Ti/Co_(3)O_(4)-NiCo_(2)O_(4)复合半导体光电极,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及电化学工作站等分析测试方法对Ti/Co_(3)O_(4)-NiCo_(2)O_(4)的物相结构、理化性质及光生阴极保护特性进行了表征分析。结果表明,水热过程能够实现Ti/Co_(3)O_(4)-NiCo_(2)O_(4)复合半导体光涂层电极的构建。NiCo_(2)O_(4)的引入显著地提高了Ti/Co_(3)O_(4)涂层电极的光电流密度(光生载流子分离效率提高),降低了光电极的开路电位和电荷迁移电阻。光照状态下,当304不锈钢(304SS)与Ti/Co_(3)O_(4)-NiCo_(2)O_(4)涂层电极偶联时,其腐蚀电位由自身的-50 mV负移至-190 mV;而光照状态下304SS与Ti/Co_(3)O_(4)涂层电极相偶联时,其光致电位仅负移至-100 mV。NiCo_(2)O_(4)修饰对Ti/Co_(3)O_(4)涂层电极光生阴极性能的促进作用归因于其更负的导带位置有利于光生电子向偶联的304SS迁移,进而形成阴极防护。 展开更多
关键词 涂层电极 光生阴极保护 co_(3)o_(4) Nico_(2)o_(4) 金属防腐
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鸡蛋壳负载Co_(3)O_(4)催化剂制备及其N_(2)O分解性能研究 被引量：1
6
作者 胡晓波 冯林雁 +2 位作者 武瑞芳 王永钊 赵永祥 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期707-716,共10页
采用废弃的鸡蛋壳作载体,沉积沉淀法制备了一系列不同Co_(3)O_(4)含量Co_(3)O_(4)/鸡蛋壳催化剂,并在连续流动微反装置上考察了N_(2)O分解性能。结果表明,当Co_(3)O_(4)质量分数为20%时,催化剂表现出优异的N_(2)O分解性能。在空速10000 ... 采用废弃的鸡蛋壳作载体,沉积沉淀法制备了一系列不同Co_(3)O_(4)含量Co_(3)O_(4)/鸡蛋壳催化剂,并在连续流动微反装置上考察了N_(2)O分解性能。结果表明,当Co_(3)O_(4)质量分数为20%时,催化剂表现出优异的N_(2)O分解性能。在空速10000 h^(−1)和N_(2)O含量0.1%的条件下,400℃可实现N_(2)O完全转化;其比活性约为Co_(3)O_(4)催化剂的4.3倍(反应温度为440℃);同时,该催化剂对原料气中3%O_(2)、3.3%H_(2)O和/或2.0×10^(−4)NO表现出较强的耐受性和较高的稳定性。分析催化剂的多种表征结果发现,CaCO_(3)作为鸡蛋壳的主要成分,与活性组分Co_(3)O_(4)紧密结合,两者的强相互作用导致20%Co_(3)O_(4)/鸡蛋壳催化剂中产生更多的氧空位和Co^(3+);Co_(3)O_(4)氧化还原性能得到提高,Co−O键被有效削弱;此外,该强相互作用可提高20%Co_(3)O_(4)/鸡蛋壳催化剂表面碱性位点的强度,增大碱性位点数量,更易于转移电子而促进N_(2)O分解。 展开更多
关键词 鸡蛋壳 Caco_(3) co_(3)o_(4) N_(2)o 催化分解
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还原氧化石墨烯膜负载Co_(3)O_(4)活化过硫酸氢钾降解罗丹明B 被引量：3
7
作者 蔺甜 阎鑫 王嘉玮 《化学工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期24-29,共6页
以RGO(还原氧化石墨烯膜)为载体,采用水热法制备RGO/Co_(3)O_(4)高效复合催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线光电子能谱仪)等手段对复合催化剂的结构、形貌和化学组成等进行表征,并以RhB(罗丹明B)为降解物... 以RGO(还原氧化石墨烯膜)为载体,采用水热法制备RGO/Co_(3)O_(4)高效复合催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线光电子能谱仪)等手段对复合催化剂的结构、形貌和化学组成等进行表征,并以RhB(罗丹明B)为降解物评价复合催化剂活化PMS(过硫酸氢钾)的反应活性。另外,考察了PMS质量浓度、RhB初始质量浓度、pH值及温度对催化剂活化PMS降解RhB的影响。结果表明:在PMS质量浓度为100 mg/L、RhB初始质量浓度为10 mg/L、pH值为7、温度为25℃时反应18 min对RhB降解率为98%。自由基捕获实验结合ESR(电子顺磁共振)结果表明体系中同时存在SO_(4)^(-·)和HO·2种活性自由基。循环实验结果显示催化剂经过5次循环使用后对RhB的降解率仍保持90%以上,显示优异的循环稳定性。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯膜 co_(3)o_(4) 过硫酸氢钾 罗丹明B 高级氧化技术
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不同形貌Co_(3)O_(4)的控制合成及其催化氧化甲苯性能 被引量：1
8
作者 张雪葳 张婉璐 +1 位作者 牛晓宇 朱宇君 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2024年第1期48-55,共8页
采用溶剂热方法控制合成了一系列具有球状、蝴蝶结状和块状的Co_(3)O_(4)催化剂,并评价其催化氧化消除甲苯的性能。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、H2程序升温还原(H2-tempe... 采用溶剂热方法控制合成了一系列具有球状、蝴蝶结状和块状的Co_(3)O_(4)催化剂,并评价其催化氧化消除甲苯的性能。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、H2程序升温还原(H2-temperature programmed reduction,H2-TPR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等方法表征了这些催化剂的结构和表面性质,探讨其形貌结构与活性的关系。研究结果表明,在质量体积空速为40000 mL·g^(-1)·h^(-1)的条件下,所制备的具有不同形貌的三种催化剂中,球状Co_(3)O_(4)催化剂活性最佳,可以在246℃时使甲苯达到90%的转化(T_(90)),而蝴蝶结状和块状催化剂催化甲苯转化的T_(90)分别为250和263℃。而且球状Co_(3)O_(4)催化剂在250℃时,甲苯转化率可以在12 h内保持稳定。表征结果表明,在三种同为尖晶石相的Co_(3)O_(4)催化剂中,球状样品表面的Co3+和晶格氧含量最高,且其氧化能力最强,这可能是该样品具有优异催化氧化甲苯活性的原因。 展开更多
关键词 催化氧化 尖晶石co_(3)o_(4)催化剂 形貌调控 甲苯消除
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金属有机框架衍生的Co_(3)O_(4)/SnO_(2)复合材料制备及其光催化性能 被引量：2
9
作者 吴函鸿 刘善鑫 +2 位作者 王大卫 黄茹婷 陈志文 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-67,共14页
金属有机框架(metal-organic framework,MOF)材料ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)十二面体纳米块在室温下与SnO_(2)复合,制备出立方体Co_(3)O_(4)/SnO_(2)复合光催化剂.煅烧后形成的Co_(3)O_(4)/SnO_(2)材料禁带宽度明显降低,荧光淬灭明显,说明Co... 金属有机框架(metal-organic framework,MOF)材料ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)十二面体纳米块在室温下与SnO_(2)复合,制备出立方体Co_(3)O_(4)/SnO_(2)复合光催化剂.煅烧后形成的Co_(3)O_(4)/SnO_(2)材料禁带宽度明显降低,荧光淬灭明显,说明Co_(3)O_(4)的加入拓展了SnO_(2)的光响应范围至可见光甚至红外光区域,同时促进了光催化反应过程中光生载流子的分离.以罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)为目标反应物,在可见光下考察了MOF衍生的Co_(3)O_(4)/SnO_(2)的光催化降解活性,发现Co_(3)O_(4)/SnO_(2)在60 min内可以降解89.6%的Rh B,分别是纯SnO_(2)和纯ZIF-67的4.5倍和3倍.同时,Co_(3)O_(4)/SnO_(2)表现出了良好的光反应能力和稳定性.基于以上实验结果并结合自由基淬灭实验,提出了MOF衍生的Co_(3)O_(4)/SnO_(2)复合材料光催化降解有机染料RhB的机理. 展开更多
关键词 co_(3)o_(4)/Sno_(2) 金属有机框架 光催化 机理
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V-Vo-Co_(3)O_(4)催化剂的制备及其析氧性能的研究 被引量：1
10
作者 郝根彦 田露 +2 位作者 郎学磊 钟达忠 赵强 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期98-108,共11页
阳极的析氧反应(OER)是限制电解水制氢的主要因素,传统的OER电催化剂由于活性低、稳定性差等缺点无法实现大规模使用。过渡金属氧化物Co_(3)O_(4)是一种很有前景的OER催化剂,但较弱的导电性仍然制约着其电催化性能。通过对Co_(3)O_(4)... 阳极的析氧反应(OER)是限制电解水制氢的主要因素,传统的OER电催化剂由于活性低、稳定性差等缺点无法实现大规模使用。过渡金属氧化物Co_(3)O_(4)是一种很有前景的OER催化剂,但较弱的导电性仍然制约着其电催化性能。通过对Co_(3)O_(4)进行改性以增强电催化活性及稳定性,分别在NaBH4和VCl_(3)水溶液中两步浸泡法合成了富氧空位、V掺杂的Co_(3)O_(4)催化剂。利用XRD、SEM、EDS、TEM、HRTEM、SAED、拉曼光谱、XPS等手段对催化剂的相纯度、晶体结构、微观形貌、含有的官能团及化学键等性质进行测试和分析,并对催化剂进行电化学性能测试。结果表明:氧空位的引入使晶格间距有所增大,V成功掺杂到了Vo-Co_(3)O_(4)/NF(Vo指氧空位)结构中;氧空位和V掺杂协同提高了Co_(3)O_(4)/NF的OER性能。在1 mol/L KOH中,V-Vo-Co_(3)O_(4)/NF仅需253 mV/270 mV的过电位就能驱动50(mA·cm^(-2))/100(mA·cm^(-2))的电流密度,Tafel斜率为71.5 mV/dec,并具有100 h的稳定性。其性能的提升主要归因于V掺杂及氧空位的引入对Co_(3)O_(4)电子构型的调控,低结晶度的表面暴露了更多活性位点,以及亲水性的增强有利于OER过程中反应中间体的吸附和解吸。 展开更多
关键词 析氧反应(oER) 掺杂 氧空位 co_(3)o_(4) 电解水
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ZIF-8@ZIF-67衍生的Co_(3)O_(4)-GN-CNT网络用作高性能锂离子电池负极
11
作者 张舜喆 陈玉洁 +1 位作者 李华 刘河洲 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期2015-2021,共7页
Co_(3)O_(4)由于较高的理论容量近年来被视为锂离子电池新型负极材料的热门候选之一,然而其较差的电导率和循环性能制约了其进一步发展。以ZIF-8@ZIF-67为自模板,三聚氰胺和g-C_(3)N_(4)为碳源,通过碳化和氧化处理制备了碳纳米管和石墨... Co_(3)O_(4)由于较高的理论容量近年来被视为锂离子电池新型负极材料的热门候选之一,然而其较差的电导率和循环性能制约了其进一步发展。以ZIF-8@ZIF-67为自模板,三聚氰胺和g-C_(3)N_(4)为碳源,通过碳化和氧化处理制备了碳纳米管和石墨烯作为导电桥梁和外壳的Co_(3)O_(4)/C三维导电网络。颗粒纳米化的策略和锌的高温挥发造孔使其在0.5、2 A/g的电流密度下循环200、800圈后仍具有1 139.7、1 002.1 mAh/g的比容量,从0.2 A/g逐渐增大充放电的电流密度至10 A/g又恢复到0.2 A/g后比容量仍有初始容量的94.9%。该网络结构和同类材料相比表现出较为优异的循环和倍率性能。 展开更多
关键词 ZIF-67 co_(3)o_(4) 三维导电网络 锂离子电池 负极材料
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Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)复合薄膜的制备及其光电性能
12
作者 从文博 彭韶龙 +2 位作者 王航 李丽华 黄金亮 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第10期1729-1737,共9页
本文以FTO导电玻璃作为基底,通过水热法成功制备出了形貌可控的Co_(3)O_(4)薄膜样品,利用制备出的Co_(3)O_(4)薄膜样品作为基底,控制旋涂BiVO_(4)的次数,在其表面成功制得不同BiVO_(4)量的Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)复合薄膜样品。利用X射线... 本文以FTO导电玻璃作为基底,通过水热法成功制备出了形貌可控的Co_(3)O_(4)薄膜样品,利用制备出的Co_(3)O_(4)薄膜样品作为基底,控制旋涂BiVO_(4)的次数,在其表面成功制得不同BiVO_(4)量的Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)复合薄膜样品。利用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)等对复合薄膜的物相和微观形貌进行分析,并采用UV-3600紫外-可见分光光度计和电化学工作站对其光吸收性能和光电性能进行了测定。结果表明:所制备的Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)复合薄膜表面连续、均匀、致密;相较于纯Co_(3)O_(4)薄膜,Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)复合薄膜的光吸收能力增强;光照下Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)复合薄膜的光电性能优于纯Co_(3)O_(4)薄膜;经旋涂三次的Co_(3)O_(4)@BiVO_(4)-3复合薄膜光电性能最佳,其最大光电流约为纯Co_(3)O_(4)薄膜最大光电流的18.4倍,该器件响应度为105.5μA/W,探测率可达1.988×10^(11)Jones。 展开更多
关键词 co_(3)o_(4) BiVo_(4) 复合薄膜 光电性能 光电流 探测率
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BaTiO_(3)/Co_(3)O_(4)复合材料对PMS体系降解的效能优化
13
作者 赵瑞 高紫璇 +6 位作者 王芙蓉 李华 张沙沙 张洁 白晓龙 赵卫星 王艳 《宝鸡文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期12-18,共7页
目的研究添加剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)对所得BaTiO_(3)/Co_(3)O_(4)(BT/Co)复合材料表面Co^(2+)相对含量及催化活性的影响。方法采用溶胶-凝胶法结合高温焙烧合成了铁电BT/Co复合材料,用于激活过一硫... 目的研究添加剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)对所得BaTiO_(3)/Co_(3)O_(4)(BT/Co)复合材料表面Co^(2+)相对含量及催化活性的影响。方法采用溶胶-凝胶法结合高温焙烧合成了铁电BT/Co复合材料,用于激活过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)氧化降解水相中的亚甲基蓝(Methylene Blue,MB);通过有机污染物MB的氧化降解实验,探讨了CTAB与EDTA-2Na对获得BT/Co复合材料催化活性的影响。结果CTAB与EDTA-2Na作为添加剂,对所得BT/Co复合材料的相组成与微观结构无明显影响,但催化剂表面Co^(2+)相对含量呈现出明显变化。结论当EDTA-2Na为添加剂时,所得BT/Co复合材料表面Co^(2+)相对含量提高,活化PMS生成了较多的活性氧化物种,加速了MB的降解,10 min内MB的降解率达到99%。 展开更多
关键词 添加剂 BaTio_(3)/co_(3)o_(4)复合材料 表面co^(2+)含量 催化性能
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氮掺杂碳纳米管负载Co_(3)O_(4)氧还原电催化剂的制备与性能
14
作者 贾海浪 李红城 +2 位作者 吉鹏程 滕洋 关明云 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第4期693-700,共8页
以碳纳米管(CNT)为原料,通过负载维生素B12,简单热解得到了一种氮掺杂碳纳米管(N/CNT)负载低含量Co_(3)O_(4)纳米颗粒的氧还原电催化剂(Co_(3)O_(4)@N/CNT)。得益于均匀分散的Co_(3)O_(4)纳米颗粒以及氮掺杂,Co_(3)O_(4)@N/CNT表现出了... 以碳纳米管(CNT)为原料,通过负载维生素B12,简单热解得到了一种氮掺杂碳纳米管(N/CNT)负载低含量Co_(3)O_(4)纳米颗粒的氧还原电催化剂(Co_(3)O_(4)@N/CNT)。得益于均匀分散的Co_(3)O_(4)纳米颗粒以及氮掺杂,Co_(3)O_(4)@N/CNT表现出了优异的氧还原催化性能,其半波电位达到了0.844 V(vs RHE),超越了商业Pt/C(0.820 V(vs RHE))。与Pt/C相比,基于Co_(3)O_(4)@N/CNT组装的锌-空气电池表现出了更优的放电性能和循环稳定性。 展开更多
关键词 氧还原反应 碳纳米管 氮掺杂 co_(3)o_(4)
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ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化降解盐酸四环素废水的研究 被引量：1
15
作者 梁月明 董海山 +1 位作者 王栋 刘航 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期186-190,共5页
将ZIF-67与g-C_(3)N_(4)按一定质量比复合制备Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料,并以此来提高Co_(3)O_(4)的光催化性能。利用XRD、SEM和FT-IR对复合材料结构、性能和元素分布进行表征。结果表明,当盐酸四环素(TC-HCl)质量浓度为3... 将ZIF-67与g-C_(3)N_(4)按一定质量比复合制备Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料,并以此来提高Co_(3)O_(4)的光催化性能。利用XRD、SEM和FT-IR对复合材料结构、性能和元素分布进行表征。结果表明,当盐酸四环素(TC-HCl)质量浓度为3 mg/L、质量分数为3%的Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)投加量为15 mg且pH为中性时,催化剂光催化性能最佳,90 min降解盐酸四环素效率达到了91.1%。3%Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂重复使用5次后,其降解率仍可达到88.5%,表明该材料具有一定的光催化稳定性和重复利用性。体系自由基捕获实验证明,产生了·O^(-)_(2)、h^(+)、·OH 3种自由基,其中·O^(-)_(2)在Co_(3)O_(4)/g-C_(3)N_(4)光催化降解TC-HCl中发挥主要作用。 展开更多
关键词 光催化 盐酸四环素 co_3o_4 MoFS
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基于Nb掺杂Co_(3)O_(4)的高性能对二甲苯气体传感器 被引量：1
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作者 冀小华 曹开法 +2 位作者 李蒙 邓赞红 孟钢 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第6期524-530,共7页
p型Co_(3)O_(4)具有优异的挥发性有机化合物(VOC)催化氧化活性,但其在空气中呈现空穴累积层(HAL)构型,导致本征Co_(3)O_(4)传感器的VOC响应较弱。利用共沉淀法合成了0~5%Nb掺杂的Co_(3)O_(4)纳米材料,缺陷与形貌表征结果表明高价Nb掺杂... p型Co_(3)O_(4)具有优异的挥发性有机化合物(VOC)催化氧化活性,但其在空气中呈现空穴累积层(HAL)构型,导致本征Co_(3)O_(4)传感器的VOC响应较弱。利用共沉淀法合成了0~5%Nb掺杂的Co_(3)O_(4)纳米材料,缺陷与形貌表征结果表明高价Nb掺杂剂可诱导p型Co_(3)O_(4)发生晶格畸变及形貌改变,为对二甲苯气敏特性的提升发挥了重要作用。气敏测试结果表明:在最佳工作温度150℃下,3%Nb-Co_(3)O_(4)传感器对体积分数为100×10^(-6)的对二甲苯的响应从1.3(纯Co_(3)O_(4))提高到14;其选择性也得到了改善,可通过线性判别分析(LDA)准确识别9种不同气体。在为期15 d的稳定性测试中,其性能未有明显衰减。3%Nb-Co_(3)O_(4)表现出优异的对二甲苯传感器特性,为高性能p型金属氧化物半导体VOC传感器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 气体传感器 Nb掺杂co_(3)o_(4) 选择性 气体响应 对二甲苯
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Co_(3)O_(4)/C@GF柔性电极的制备及其电化学性能
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作者 胡晓霞 王春华 +2 位作者 谈甜甜 邢彦军 刘小杰 《印染》 CAS 北大核心 2024年第6期70-74,共5页
采用电化学沉积法在PDA改性石墨毡柔性基底上生成纳米片阵列结构的Co(OH)_(2),并以此为生长模板进一步在2-甲基咪唑中生长ZIF-67,通过程序升温热处理后形成Co_(3)O_(4)多级分层结构,得到两种Co_(3)O_(4)/C@GF柔性电极材料。电化学性能... 采用电化学沉积法在PDA改性石墨毡柔性基底上生成纳米片阵列结构的Co(OH)_(2),并以此为生长模板进一步在2-甲基咪唑中生长ZIF-67,通过程序升温热处理后形成Co_(3)O_(4)多级分层结构,得到两种Co_(3)O_(4)/C@GF柔性电极材料。电化学性能研究表明,柔性电极ZIF-67→Co_(3)O_(4)/C@GF展示出比Co(OH)_(2)→Co_(3)O_(4)/C@GF更高的面积比电容和较低的电荷转移电阻及离子扩散电阻。这主要是因为多级分层结构有利于增加单位面积活性物质的载量,提高能量密度,同时增加了活性材料的比表面积,促进电解液的吸收和扩散,加速反应动力学。 展开更多
关键词 电化学沉积 柔性电极 co(oH)_(2) ZIF-67 co_(3)o_(4) 石墨毡
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非甲烷总烃分析仪专用Co_(3)O_(4)/Al_(2)O_(3)催化剂的制备及性能研究
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作者 谭聚 杨琴琴 何瑜 《湖北大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期347-355,共9页
挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)是引发霾和光化学烟雾等环境问题的重要原因,达到一定浓度会对人类健康造成威胁。非甲烷总烃(non-methane hydrocarbon,NMHC)作为VOCs总量统计的重要指标,在一定程度上可以简单、直... 挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)是引发霾和光化学烟雾等环境问题的重要原因,达到一定浓度会对人类健康造成威胁。非甲烷总烃(non-methane hydrocarbon,NMHC)作为VOCs总量统计的重要指标,在一定程度上可以简单、直观地反映VOCs污染状况,因此,监控NMHC对保护环境与人类健康具有重要意义。本文中制备了层状结构、球形结构和立方体结构3种不同形貌的Co_(3)O_(4)纳米材料,将纳米材料均匀负载于活性Al_(2)O_(3)颗粒表面作为NMHC分析专用催化剂。通过XRD、FESEM、BET和XPS技术对制备的Co_(3)O_(4)催化剂进行表征;并将催化剂用于NMHC的检测,对不同形貌催化剂的催化性能进行评价。结果表明,当煅烧温度为400℃、煅烧时间为3 h,催化剂具有较高的催化活性,其中立方体结构催化剂具有最高的催化活性,能在236℃将NMHC完全降解,层状结构与球形结构催化剂分别在261℃与257℃将NMHC完全降解。升高煅烧温度有助于催化活性的提高,因为煅烧温度的升高增大了催化剂中Co_(3)O_(4)的相对结晶度与O_(ads)/O_(latt)摩尔比,使得气体转移速度加快,因而使催化剂具有更高的催化活性。催化剂经过耐水性、热失重测试与催化循环测试后仍能保持较高的催化活性。 展开更多
关键词 co_(3)o_(4)/Al_(2)o_(3)催化剂 非甲烷总烃 色谱-催化氧化法 形貌
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纳米球状Co_(3)O_(4)的制备及电化学性能
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作者 罗珉 钱银 李福枝 《包装学报》 2024年第6期17-26,共10页
过渡金属氧化物由于高比电容和较好的电化学稳定性,是目前应用最为广泛的电极材料之一。以六水合氯化钴(CoCl_(2)·6H_(2)O)、尿素、十二烷基硫酸钠(SDS)、环己烷为原材料,采用微乳液法合成了纳米球状Co_(3)O_(4),进而制备出Co_(3)O... 过渡金属氧化物由于高比电容和较好的电化学稳定性,是目前应用最为广泛的电极材料之一。以六水合氯化钴(CoCl_(2)·6H_(2)O)、尿素、十二烷基硫酸钠(SDS)、环己烷为原材料,采用微乳液法合成了纳米球状Co_(3)O_(4),进而制备出Co_(3)O_(4)电极材料。重点探究了制备过程中微乳液法的反应温度、SDS以及CoCl_(2)·6H_(2)O用量对Co_(3)O_(4)电极材料电化学性能的影响。通过循环伏安测试、恒电流充放电(GCD)以及长循环测试,对Co_(3)O_(4)电极材料的电化学性能进行分析。研究结果表明,在反应温度为140℃、SDS用量为1.5 g、CoCl_(2)·6H_(2)O用量为8 mmol下制备的Co_(3)O_(4)电化学性能最优,其在1 A/g电流密度下比电容高达371.428 F/g,在2 A/g电流密度下进行1000次GCD测试后,比电容保留率为73.76%。 展开更多
关键词 微乳液法 纳米球 co_(3)o_(4) 电化学性能
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纳米Co_(3)O_(4)催化剂用于丙烷催化燃烧性能研究 被引量：1
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作者 熊安琪 郭仕杰 +1 位作者 王同鑫 邓威 《当代化工研究》 CAS 2024年第8期41-44,共4页
挥发性有机化合物(VOCs)是臭氧和PM2.5的重要前驱体,其排放对环境和人类健康造成极大的危害。催化燃烧是消除VOCs最有效的方法之一。四氧化三钴(Co_(3)O_(4))作为VOCs催化燃烧活性最高的过渡金属氧化物催化剂之一,最有潜力取代贵金属。... 挥发性有机化合物(VOCs)是臭氧和PM2.5的重要前驱体,其排放对环境和人类健康造成极大的危害。催化燃烧是消除VOCs最有效的方法之一。四氧化三钴(Co_(3)O_(4))作为VOCs催化燃烧活性最高的过渡金属氧化物催化剂之一,最有潜力取代贵金属。本文采用不同方法制备三种不同Co_(3)O_(4)纳米催化剂,选择丙烷作为VOCs模型分子,考察Co_(3)O_(4)对丙烷催化燃烧性能。研究表明采用沉淀法制备出的Co_(3)O_(4)表现出最佳的催化活性,其T_(90)仅为251℃,比直接焙烧出来的Co_(3)O_(4)的T_(90)低33℃,这种较高的活性归因于其较大的比表面积、最低的Co^(3+)还原温度、最多的表面Co^(3+)物种以及活性氧物种。随着焙烧温度的增加,使得Co_(3)O_(4)的晶粒尺寸变大,因而其表观活性降低。 展开更多
关键词 挥发性有机化合物 丙烷 催化燃烧 晶体尺寸 co_(3)o_(4)
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