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河北祥鹄科学仪器有限公司

32 水热法制备Ce4+掺杂BaZrO3及其在双频声催化降解水中诺氟沙星中的应用

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【摘要】:
按语这篇由北京航空航天大学等的研究学者完成,讨论水热法制备Ce4+掺杂BaZrO3及其在双频声催化降解水中诺氟沙星中的应用的论文,发表在一区重要期刊《CHemsusChem》,影响因子:7.411。近年来,微波化学仪器用于材料合成的研究工作已经成为科学研究的热门方向,受到广大学者的极大关注!摘要采用微波间歇加热和萃取相结合的方法,制备了横向尺寸为几微米、厚度为4~6单张的大尺寸氧化石墨烯MRG-9
按语

这篇由北京航空航天大学等的研究学者完成,讨论水热法制备Ce4+掺杂BaZrO3及其在双频声催化降解水中诺氟沙星中的应用的论文,发表在一区重要期刊《CHemsusChem》,影响因子:7.411。

近年来,微波化学仪器用于材料合成的研究工作已经成为科学研究的热门方向,受到广大学者的极大关注!


摘要

采用微波间歇加热和萃取相结合的方法,制备了横向尺寸为几微米、厚度为4~6单张的大尺寸氧化石墨烯MRG-900-10。MRG-900-10具有较高的C/O摩尔比(5.89)和较高的sp2C含量(69.0%),使样品具有较快的电子传输能力。

此外,MRG-900-10的比表面积为568.2 m2 g-1,增加了活性物质与电解质的接触比表面积,从而增强了超级电容器电极材料中的电子和离子在界面上的传输。MRG-900-10具有较低的电荷转移电阻(~0.36Ω).MRG-900-10作为超级电容器在6M KOH水电解质中的电极材料,在电流密度为0.5ag-1时,比容量高达327.6 Fg-1。当高电流密度为100 ag-1时,获得了248.3 Fg-1的比容量,表明了它的高倍率特性。在5 Ag-1循环40,000次后,初始容量的92%可保持,表明其具有较高的循环稳定性。

对于MRG-900-10对称超级电容器,分别在6M KOH水溶液和1 MTEABF 4/ACN有机电解质中获得了11.0和36.2WHkg-1的能量密度。重要的是,在不可燃的EMIMTFSI/ACN-80离子液体电解质中,获得了68.6WHkg-1的高能量密度,并且超级电容器在室温至100℃之间是有效的。


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图1/4↑

图2/4↑

图3/4↑

图4/4↑


结论

采用快速高效的间歇加热微波还原法合成了大尺寸的RGO MRG-900-10,并以乙酸乙酯为沉淀剂,创造性地从DMA中的稳定分散物中分离出rGO MRG-900-10。在MRG-900-10样品中发现了大量的sp2C和较少的缺陷纳米片,这可能导致样品中电子传输的快速。MRG-900-10样品具有较大的比表面积,增加了活性物质与电解质的接触表面,从而增强了超级电容器电极材料中电子和离子在界面上的传输。MRG-900-10样品获得了较低的电荷转移电阻,这不仅使MRG-900-10基超级电容器在水和有机电解质体系中具有较高的性能,而且使超级电容器在离子液体电解质体系中的组装成为可能,尽管该超级电容器具有较高的粘度和较低的润湿性。在优化的离子液体EMIMTFSI-80电解质中,获得了较高的能量密度、防火性能和高温稳定性。MRG-900-10材料的高级电化学性能对超级电容器的利用有着明显的价值,特别是在火灾安全和/或高温等极端条件下。

 

 


祥鹄仪器在本论文中的使用过程

以天然石墨粉为原料,采用改进的Hummer法制备了GO前驱体。制备了以下MRG材料。首先,在智能温控双频超声合成器(XH-2008DE)上,将制备的20 mL GO(1.0 mg mL-1)分散到100 mL DMA中,然后用25 kHz超声脱扣加磁搅拌(640 Rpm)40 min。然后将均相悬浮液转移到250 mL三颈瓶中,然后进入计算机化微波固液相合成器(XH-200A)。整个加热过程是在N2气氛下进行的。为了防止剧烈沸腾,选择了间歇加热技术,特别是在微波加热功率下,每1.0分钟加热一次,然后休息15s。最后,在700、800、900和999 W微波加热下,连续搅拌10 min,制得分散均匀的黑色悬浮液。冷却至室温后,将所得液转移到400 mL烧杯中,再将100 mL乙酸乙酯倒入各烧杯内,离心分离絮凝沉淀,在60℃空气烘箱中干燥一夜。得到的样品命名为MRG-x-y(x代表微波功率,y代表反应时间)。由于MRG-900-10样品在MRG-x-10样品中表现出最佳的电化学性能,因此,在900 W微波加热下,将实验时间从6,8,12,14 min改变为MRG-900-y(y=6,8,12和14),制备了MRG-900-y(y=6,8,12,14)样品,并进行了比较。

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