导读:本文包含了铁酸镍论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:铁酸镍,微量热技术,复合材料,Fenton反应
铁酸镍论文文献综述
张爱玲[1]（2019）在《铁酸镍的形成机理及其Fenton催化活性研究》一文中研究指出尖晶石型铁氧体纳米材料性质稳定,可用于磁分离等而受到广泛关注。超顺磁性铁酸镍纳米材料形貌可控、结晶度高、比表面积大,在气敏组件、磁性流体、磁性存储、磁性共振成像、药物传送、微波设备和催化剂等方面有巨大的应用前景。本文合成了高饱和磁化强度的Ni0.3Fe2.7O4纳米簇,并利用原位微量热技术研究表面活性剂对Ni0.3Fe2.7O4纳米粒子生长机理的影响。其次,对铁酸镍复合材料进行一系列的结构和组成表征并研究了它在Fenton催化应用中的反应机理。本论文的主要研究内容总结如下:1、采用原位微量热技术,研究表面活性剂对Ni0.3Fe2.7O4纳米材料形成过程的影响。实验结果表明,表面活性剂的添加改变了 Ni0.3Fe2.7O4的平均晶粒尺寸、金属阳离子分布以及样品的磁性。微量热曲线表明该样品的形成是吸热过程,根据热流与时间曲线可以将其分为五个反应过程。表面活性剂的添加对反应过程中的热流以及曲线中峰值所对应的温度有影响。这有可能是表面活性剂吸附在材料的晶核和不同晶面上,以及表面活性剂和离子之间的相互作用,使微量热曲线有所差异。因此,表面活性剂和配体对纳米材料的形成和生长的作用是不同的。2、通过溶剂热法合成由Ni0.3Fe2.7O4纳米小颗粒和SnS2纳米片组成的0D/2D异质结复合材料。异质结的形成促进了在异相Fenton反应中Fe3+向Fe2+的转化效率。实验结果表明,SnS2中的S原子与Ni0.3Fe2.7O4中的金属阳离子(Fe3+、Fe2+和Ni2+)之间有相互作用,这种相互作用力加速了 Fe3+向Fe2+转化。该复合材料的photo-Fenton催化活性不仅优于单独的Ni0.3Fe2.7O4 和 SnS2 材料,还优于 Ni0.3Fe2.7O4 和 SnS2 的机械复合材料。Ni0.3Fe2.7O4 和 SnS2样品在180 min内对罗丹明B(RhB)降解效率分别为28%和89%;Ni0.3Fe2.7O4和SnS2的机械复合材料在60 min内的降解效率为47%。而Ni0.3Fe2.7O4/SnS2在60 min时对RhB降解效率达到97%,反应速率常数为0.048 min-1。此外,该异质结复合材料适用pH值范围广(3.42～9.06),稳定性好,具有可重复利用性,对不同的染料(RhB、MO和MB)具有良好的催化活性。最后,文中通过自由基捕获实验探索了 photo-Fenton降解RhB的反应机理。3、通过水热法合成了一系列不同NiS含量的NiFe2O4/NiS复合材料。实验结果表明,随着NiS含量的增多,Fenton催化活性增强。其中,纳米花状NiS表现出了高的Fenton催化活性,类似结果还未见报道。但是当pH≤1 1.23,NiS在Fenton体系中不稳定,析出大量的镍离子,造成环境二次污染。我们通过调节pH值改善NiS在Fenton体系中的稳定性。发现当pH=12.21时,NiS的Fenton催化降解RhB速率常数达到0.088 L·mg-1·min-1,溶液中镍离子析出量仅0.37 mg/L。实验结果表明当pH值为12.21时,NiS表现出了良好的稳定性和可重复利用性。我们研究了 NiS在不同pH条件下的Fenton催化作用机理,这为过渡金属硫化物在Fenton反应中的应用提供了新思路和实验依据。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-01）
高希成[2]（2019）在《铁酸镍及其复合超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究》一文中研究指出超级电容器是一种介于传统电容器与充电电池之间的新型能源储存装置,具有循环性能优异、工作温度范围宽、绿色环保的优点,它具有比传统电容器更大的能量密度,比充电电池更大的功率密度,因此在电动汽车、航空航天、电子产品等领域具有十分广阔的应用前景。对于超级电容器来说,电极材料的选择是决定其性能的重中之重,目前,过渡金属氧化物由于其超高的电化学储存性能备受人们关注,是如今研究的热点。NiFe204是一种由Ni、Fe、O叁种元素组成的过渡金属氧化物,它具有较高的比电容,较低的成本和优异的环保特性,因此在超级电容器电极领域表现十分出色。但是金属氧化物固有的低导电率特性使其无法在大电流下有效的应用,为了解决这个问题,人们常常将其与碳材料进行复合。在所有的碳材料中,石墨烯纳米片(GNSs)具有优异的稳定性、导电性和大的比表面积,可以大幅度改善NiFe2O4导电性差的缺点。此外,当与NiFe2O4复合时,石墨烯纳米片可以起到防止其聚集的作用,是一种十分优异的复合材料基体。除了过渡金属氧化物,过渡金属硫化物也是超级电容器电极材料的优异备选材料,WS2就是一种十分理想的过渡金属硫化物。作为与NiFe204复合材料的基体,WS2具有超强的稳定性及较大的电化学容量。然而,WS2纳米片十分容易堆迭在一起,形成大块状结构,因此对WS2纳米片的剥离是使用其作为超级电容器材料之前十分重要的步骤。本文通过水热合成法制备出NiFe2O4、NiFe204/GNSs、NiFe204/WS2叁种材料,并对其相关性能进行了表征。主要内容如下:(1)采用水热合成法制备NiFe204纳米粉体,研究了沉淀剂种类、反应温度、反应时间、沉淀剂浓度对NiFe204形貌及电化学性能的影响。使用尿素作为沉淀剂,尿素浓度为0.2 M,反应温度为180℃,反应时间10 h时,NiFe2O4生成纳米片形貌,表现出最优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下比电容达到240.9F/g,在8A/g的电流密度下NiFe2O4纳米片的比电容仍可保持95%,在140 W/kg的功率密度下能量密度可以达到10.15 Wh/kg。(2)采用水热合成法制备NiFe204/GNSs复合纳米粉体,研究了反应温度、反应时间对NiFe2O4/GNSs复合材料形貌与电化学性能的影响。反应温度为180℃,反应时间为10h时,NiFe2O4在与GNSs的复合材料中生长成纳米片形貌,覆盖在GNSs表面,互相穿插形成网络状结构,表现出最优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下比电容达到464.15 F/g,在70 W/kg的功率密度下能量密度可以达到14.04 Wh/kg,在7000 W/kg的高功率密度下保持在7.39 Wh/kg,另外样品在5000次充放电测试后比电容增加到了 140%。(3)采用化学法与液相剥离法结合对WS2进行了处理,WS2有明显的减薄,纳米片形貌保存良好。通过水热合成法制备NiFe2O4/WS2复合纳米粉体。水热反应温度为180℃,反应时间为9h时,NiFe2O4在WS2表面生长成纳米片形貌,表现出最优异的电化学性能,在1 A/g的电流密度下可以达到878.04F/g,70W/kg的功率密度下能量密度可以达到25.47 Wh/kg,并在7000 W/kg的高功率密度下保持在13.42 Wh/kg,循环性能十分优异。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-20）
张琛旭,韩刘春,王奕玮,王超,吴湘锋[3]（2019）在《铁酸镍/石墨烯光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解研究》一文中研究指出以硝酸铁、硝酸镍、氧化石墨烯为原料,采用水热法"一步"制备出了铁酸镍-石墨烯复合光催化剂,利用XRD、TEM、UV-vis DRS等设备对样品的结构、形貌、UV性能进行了表征;探讨了可见光下石墨烯的引入对铁酸镍降解亚甲基蓝的效果并对其协同催化机理进行了浅析。实验结果表明:在亚甲基蓝初始浓度为50 mg·L~(-1)下,可见光下照射150 min时,纯铁酸镍对亚甲基蓝的降解效率基本为0;而引入少量的石墨烯后,复合光催化剂的催化效率则可明显提高到95%。(本文来源于《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期）
张泽,吴迪华,周震,李国然,刘胜[4]（2019）在《锂-硫电池用高体积比容量硫/铁酸镍复合正极材料（英文）》一文中研究指出锂-硫电池因其较高的理论质量能量密度而广为人知.然而,与以重质过渡金属氧化物作为正极材料的传统锂离子电池相比,锂-硫较低的体积能量密度是其实际应用的瓶颈.此外,硫单质通常与轻质导电碳基底材料复合,以实现其电化学循环稳定性.这使得锂-硫电池实际体积能量密度更低.本文通过静电纺丝方法制备了铁酸镍纳米纤维,并将其用作新型载体材料.铁酸镍不仅可以化学固定多硫化锂,提高硫电极的循环稳定性,而且有利于硫/铁酸镍的高体积比容量.测试结果显示,相比于硫/碳纳米管复合材料,硫/铁酸镍复合材料具有更高的振实密度;在0.1 C倍率充放电时,以复合材料为活性物质计算,该复合材料的初始体积比容量为1281.7 mA h cm~(-3),是硫/碳纳米管复合材料容量的1.9倍.本工作提出以高振实密度的金属铁氧体材料来实现硫正极的高稳定性和高体积比容量,这一新策略有助于实现锂-硫电池的高体积能量密度.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年01期）
郭亚庆,高可政,牛庆媛[5]（2018）在《铁酸镍/碳纳米片复合材料的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出本文以天然高分子材料废弃物--甘蔗渣为原料,以自模板法在1100℃氩气氛围条件下煅烧炭化1小时得到2D的碳纳米片;利用水热反应制备出不同NiFe_2O_4含量的碳纳米片/NiFe_2O_4复合电极材料。采用SEM、XRD、拉曼对碳纳米片/NiFe_2O_4复合电极材料进行表征。接着将碳纳米片/NiFe_2O_4复合电极材料制备成对称超级电容器并采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)等手段对其电化学性能进行评价。结果表明在0.0043mmol到0.015 mmol下在2D碳纳米片表面上会均匀负载NiFe_2O_4纳米粒子。然而随着二元过渡金属氧化物NiFe_2O_4含量的增加,NiFe_2O_4粒子会出现团聚现象,颗粒的增大,会导致负载物的脱落,进而导致复合材料的电化学性能降低。结果表明在Ni~(2+)浓度为0.015 mmol时,碳纳米片/NiFe_2O_4复合电极材料具有最佳的电化学性能。在0.25 A/g电流密度条件下其比电容达到443 F/g,在20 A/g电流密度下比电容减小11.83%,且5000次循环后比电容变化不大,说明其稳定性能良好。(本文来源于《河南省化学会2018年学术年会摘要集》期刊2018-09-28）
张馨洋[6]（2018）在《过渡族双金属氧化物铁酸镍的可控合成及其赝电容性质的研究》一文中研究指出在全球经济快速增长的时代,化石燃料消费的不断增加以及环境的恶化刺激了对绿色和可再生能源的迫切需求,如太阳能和风能。这些可再生能源是间歇性的,需要能量存储设备来调节智能电网的电力波动。并且,便携式电子产品和电动汽车的爆炸式市场也引起了人们对开发各种能源存储设备的巨大兴趣。在新兴的储能技术中,超级电容器(SCs)由于其高功率密度、长循环寿命和快速充/放电能力已成为高效能量存储设备之一,近年来引起了广泛的关注。而SCs电荷的存储都与电极材料密切相关,因此研究和开发具有高电容的电极材料是当前的研究热点。研究者们在过去的几年里广泛研究了各种高性能的赝电容材料,如导电聚合物、过渡族金属氧化物、氢氧化物和硫化物等。其中最有前景的电极材料为过渡族金属氧化物,其具有高理论电容和多重的氧化态等优点。例如具有大表面积的MnO_2、NiO、Co_3O_4和Fe_2O_3已被广泛的应用于赝电容器(PCs)器件中。然而,单金属氧化物作为电极材料时经过几百个周期的循环之后结构会发生变化,因此它们表现出电导率低和循环性能差的缺点。近年来多元金属氧化物由于其高导电性和优异的电化学性能而引起广泛的注意。具有尖晶石结构(AB_2O_4)的过渡族双金属氧化物是一种新型的可用于高性能SCs的赝电容材料。在AB_2O_4中,A和B分别代表两个不同的过渡族金属阳离子(Mn、Fe、Ni、Co、Zn和Mg等)。其中,铁基过渡族双金属氧化物具有成本低、自然丰度高、环境适应性强等优点。特别是,过渡族双金属氧化物NiFe_2O_4由于其优异的电导率和电化学性能,与单金属氧化物NiO和Fe_2O_3相比,更适合作为高性能的PCs材料。基于以上研究背景,本论文通过控制水热反应的时间、温度和原料,可控的合成了不同形貌的NiFe_2O_4,并从各种不同的形貌结构出发,研究了材料的电化学性质,取得了以下研究成果:1.通过简单的两步水热合成方法,在泡沫镍基底上生长了分层的叁维NiFe_2O_4@MnO_2核-壳纳米片阵列。以NiFe_2O_4纳米片为“核”,超薄的MnO_2纳米薄片作为“壳”,在泡沫镍上形成了这种独特的叁维核-壳结构。通过对其进行的赝电容测试,得到该复合电极在电流密度为10 m A cm~(-2)的条件下,比电容可以达到1391 F g~(-1),同时经过3000次循环后比电容仅损失11.4%。另外,还将NiFe_2O_4@MnO_2核-壳纳米片阵列作为正极材料,活性炭(AC)作为负极,以2 M的KOH溶液为电解液组成非对称超级电容器(ASC)。这种ASC器件在功率密度为174 W kg~(-1)时的能量密度可以高达45.2 W h kg~(-1),在经过3000次循环之后仍然保持了92.5%的比电容,显示出了良好的循环稳定性。2.通过一步简单的水热合成,直接在泡沫镍基底上生长了叁维分层的NiFe_2O_4@NiFe_2O_4核-壳纳米片阵列结构。这种独特的无添加剂/粘合剂的复合材料具有较大的比表面积,使其可以拥有良好的赝电容性质。在电流密度为5 mA cm~(-2)的条件下材料的比电容为1452.6 F g~(-1),经过3000次循环之后比电容保持了93.0%。为了进一步研究材料的电化学性质,将其组成ASC。该ASC在功率密度为367.3 W kg~(-1)时的能量密度可达33.6 W h kg~(-1)。对其进行循环稳定性测试发现,经过3000次循环之后,比电容保持了95.3%。3.以泡沫镍为“牺牲模板”合成了叁维rGO,然后在叁维rGO基底的表面上通过一步水热合成法合成了NiFe_2O_4蛋壳微球结构。将NiFe_2O_4/rGO复合材料组装成半电池进行了电化学测试,在电流密度为100 mA g~(-1)的条件下比电容可达4000 mA h g~(-1),随着电流密度增加到800 mA g~(-1)比电容仍然可达2000 mA h g~(-1)。同时,叁维rGO正极也表现出良好的电化学性能。将制备的NiFe_2O_4/rGO复合材料作为负极材料,叁维rGO作为正极,LiPF_6的有机溶液作为电解液设计并制作了一种锂离子混合超级电容器(Li-HSC)“NiFe_2O_4/rGO//3D rGO”。其具有275.7 W h kg~(-1)的超高能量密度(功率密度为362.9 W kg~(-1)时)。在3809.1 W kg~(-1)的高功率密度下,其能量密度也保持了165.7 W h kg~(-1)。该Li-HSC具有可以与锂离子电池(LIBs)相比较的高能量密度,同时功率密度也可以达到一般对称超级电容器(SSC)的功率密度,说明混合超级电容是未来快速高效储能的一种非常有前途的新型储能体系。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
王彦[7]（2018）在《铁酸镍和钽氧化合物的合成及微观结构调变对物理化学性能影响的研究》一文中研究指出纳米材料是指具有纳米量级的晶态或非晶态材料(尺度为1-100nm)。晶态或非晶态的金属氧化物纳米颗粒展现了与结构/微观结构密切相关的物理化学特性,成为了世界关注的重点。目前的研究主要致力于控制金属氧化物纳米颗粒的粒子尺寸或者结晶结构并确定其生长的机理,以此来获得功能材料,优化材料性能以及拓宽其技术应用。然而对于多元金属氧化物的生长机理以及水溶液中通过调节碱浓度使纳米材料从非晶到结晶转变的相关机理研究相对较少。本论文选择了两个体系作为研究对象:典型的多元金属氧化物铁酸镍(NiFe_2O_4)和具有独特的电子结构的钽氧化合物,研究了粒子尺寸和结晶结构的调变对磁、光性能的影响。主要的研究结果如下:(1)NiFe_2O_4纳米颗粒的生长动力学及其微观结构与性能的调控,我们采用溶胶凝胶自燃烧的方法制备了颗粒尺寸为4.3-780nm的NiFe_2O_4纳米颗粒,研究证明了NiFe_2O_4纳米颗粒的生长呈现出来2个独特的生长模式,分别是奥斯特瓦尔德熟化生长模式(400-700~oC)和晶界扩散生长模式(700-1000~oC)。该多元金属氧化物纳米颗粒的生长机理与之前研究的简单金属氧化物的机理(Lamer机理、定向连接机理等)不同。我们模拟计算奥斯特瓦尔德熟化生长模式的动力学方程为D~5=(1.37×10~(15))t exp?(-150.75 RT)。通过结构的表征和分析表明了在奥斯特瓦尔德生长阶段表面/亚表面的Fe~(3+)迁移到NiFe_2O_4晶格的八面体位;在晶界扩散生长阶段表面/亚表面的Fe~(3+)迁移到NiFe_2O_4晶格的四面体位。我们发现了:当粒径D=120.9nm时,晶格参数呈现最小值,这个现象可能由于表面缺陷偶极的排斥相互作用和离子从表面向体相迁移产生了晶格应力导致的。同时还发现了随着粒子尺寸的增加室温饱和磁化率(M_s)增加,然而剩磁(M_r)、矫顽力(H_c)以及顺磁磁化率(χ_p)呈现出峰值,这一现象可能与晶格振动与离子迁移有关。(2)我们研究了钽氧化物结晶结构的调控与其光催化性能。采用水热方法分别以NaOH、NH_3·H_2O以及NaOH+NH_4Cl混合液作为碱源通过调变溶液的pH值合成了由晶态向非晶转变的钽氧化合物。通过X射线粉末衍射、透射电镜、X光电子能谱等表征分析表明:改变pH值由3到12,钽氧化物的结晶结构从非晶TaO_x到晶态的Ta_2O_5随后变成晶态的Ta_2O_5与非晶的Na_xTa_yO_z混合物最后变成晶态的Na_2Ta_2O_6,并证明了钽氧化合物的结晶结构转变机理为成核-溶解-再结晶。在紫外可见光、无助催化剂与牺牲剂的条件下,光分解水产氢的测试结果表明了:非晶TaO_x(pH=3)的产氢活性接近是晶态Ta_2O_5的5倍。上面的结果表明了我们可以通过调控钽氧化合物的结晶结构可以大大的提高光催化产氢活性,同时为在水热条件下合成不同形貌、组成和结晶结构的钽氧化合物提供了一个新的方法,并为进一步研究钽氧化合物的光催化性能奠定了基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
任亚男,刘林炎,郭强胜,赵喆[8]（2017）在《DOM结构铁酸镍催化剂的制备及其CO_2光热催化性能研究》一文中研究指出随着工业化的进程,温室气体CO_2导致全球气温不断攀升以及由此带来的诸多环境问题迫使各国科学家寻找更多的CO_2捕捉、封存以及化学转化的途径。在可见光照射下,利用催化剂将CO_2和H_2O催化还原为碳氢化合物不仅可以减少CO_2的排放,转化生成的碳氢化合物亦可以作为重要的化工原料。介孔材料具有较高的比表面积,强大的CO_2吸附能力,更多的反应活性位点,能够更高效的将CO_2转化为碳氢化合物。因此高比表面的介孔光催化材料有望可以作为高效的光催化剂应用在CO_2催化转化中~([1-2])。本文利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为硬模板合成具有不同孔径的介孔铁酸镍。该方法通过控制反应时间合成不同粒径大小的PMMA乳胶球,然后浸渍在铁酸镍前驱体溶液中,过滤、干燥、煅烧后得到不同孔径的铁酸镍纳米粉体。采用XRD,SEM,UV-vis,BET以及CO_2光热催化还原性能测试等技术手段对铁酸镍的物化性质和催化性能进行了考察。图1中XRD与SEM图可以看出,模板法成功合成了介孔铁酸镍,介孔铁酸镍材料呈现叁维有序孔状结构,600mn、700nm和800nm的3DOM结构的铁酸镍中含有Fe_20_3,这主要是因为模板剂PMMA球的尺寸较大,在煅烧时,局部温度过高致使Fe304转化为Fe203结构。表格1可以看出,PMMA乳胶球的粒径越小得到的铁酸镍纳米粉体比表面积越高。由图2中UV-Vis图可以看出,随着孔径尺寸的增加,可见光区域的吸光度不断增强,并且表现出了红移现象,这主要是因为周期性排布3DOM孔道结构表现出了一定的光子晶体效应~([3]),不同尺寸孔道的样品在对应尺度的光波长区域内展现出较强的吸光度。CO_2光热催化还原性能图可以看到,粒径越小的PMMA合成的样品光催化效果越好。因此,催化剂的比表面积对催化反应至关重要,比表面积越大,催化效率越高,且由于3DOM孔道的周期性排列使得材料具有光子晶体的特殊效应-光子禁带。(本文来源于《2017全国光催化材料及创新应用学术研讨会摘要集》期刊2017-09-23）
单雪影,李锦春,宋艳[9]（2017）在《铁酸镍在膨胀阻燃聚乳酸复合材料中的作用》一文中研究指出利用水热法制备了铁酸镍(NiFe_2O_4)纳米粒子,基于生物可降解材料聚乳酸(PLA)的易燃性,将NiFe_2O_4纳米粒子作为协效剂与膨胀型阻燃剂(IFR)复配,应用于PLA的阻燃改性。结果表明,所有的PLA复合材料均达到UL-94 V-0级别,LOI显着提高至39%以上;NiFe_2O_4纳米粒子有助于PLA膨胀阻燃体系形成更为膨胀和相对致密的炭层,明显提高炭渣中有序化炭的含量,有效提高PLA膨胀阻燃体系的初始降解温度,并显着提高其成炭量。因此,NiFe_2O_4纳米粒子在PLA膨胀阻燃体系中具有良好的协效作用,能够显着提高PLA膨胀阻燃体系的热稳定性和阻燃性能。(本文来源于《塑料》期刊2017年04期）
刘林炎[10]（2017）在《铁酸镍的合成、改性及其光热催化性能研究》一文中研究指出人类活动导致大气中CO2浓度越来越高,温室效应已经对环境产生了严重的影响。因此寻找一种可以解决CO2气体污染的方法已经成为世界热点话题。在众多备选方案中,利用催化剂在光热条件下催化转化CO2为碳氢化合物成为一个可行性高、易于实现的方法。这一方法不仅可以降低大气中的CO2含量从而解决环境污染问题,而且其反应产物为易储存的化学燃料,可以缓解目前世界资源短缺问题。铁酸盐材料的价格低廉,制备工艺简单,在CO2催化还原领域中是研究者重点关注的材料之一。因此,本篇论文围绕性能最佳的铁酸镍展开,利用多种方法对其进行改性,力求得到具有极致催化性能的新型催化材料。详细科研工作及成果如下叁个部分:1.高氧空位浓度铁酸镍催化剂的制备及其光热催化性能研究利用溶剂热方法,乙二醇作为表面活性剂,通过调节前驱体溶剂中的乙二醇比例来调节铁酸镍催化剂的氧空位含量,探究催化剂中氧空位的浓度与光热催化效率的内在关系,研究具有氧缺陷铁酸镍的热催化反应机理,以及表面活性剂在溶剂热法合成催化剂时对催化剂晶相结构的影响。带有氧空位的铁酸盐具有高的裂解二氧化碳和水的能力,有制备工艺简单易操作、原料低价等优点。而且高浓度的氧空位不仅作为缺陷中心,在价带附近创造了杂质能级,并诱导带隙变窄。这使得含有氧空位的金属氧化物催化剂可以进行光催化用途的探究。因此,研发探究新的铁酸镍合成工艺、探索发现更少步骤更加便捷合成铁酸镍高密度氧空位的方法为本论文的设计方案内容。2.具有不同晶面形貌的铁酸镍催化剂的制备及其光热催化性能研究通过不同的合成方法,利用不同的反应溶剂以及模板剂有选择性的制备具有暴露不同晶面的不同形貌的铁酸镍催化剂。探究暴露不同晶面的铁酸镍对催化反应的影响,因为同种元素的化合物由于暴露晶面不同其表面结构会有天壤之别,而且催化剂的暴露晶面直接和反应组分接触,对于催化剂而言,高能活性晶面的暴露量越多对催化剂的催化活性越有利。通过使用导向剂、表面活性剂或调节溶剂PH等方法可以有选择性的合成出有利于催化剂催化活性的高能活性面,并且通过调节其含量使催化剂性能提升更多。因此,研发探究新的铁酸镍合成工艺、探索发现更少步骤更加便捷合成铁酸镍高能活性面的方法为本论文的设计方案内容。3. 3DOM结构铁酸镍催化剂的制备及其光热催化性能研究以不同粒径的PMMA作为硬模板,用镍盐和铁盐溶于一定比例的乙二醇和甲醇溶液作为前驱体,合成不同孔径尺寸的具有叁维有序大孔(3DOM)结构的铁酸镍催化剂,探究催化剂的不同孔径尺寸对CO2光热催化反应效率的作用,以及孔径尺寸与催化剂自身比表面积的关系,同时引入光子晶体概念,探究光子效应对CO2光热催化反应性能的影响。3DOM结构的多孔金属氧化物催化剂具有极高的比表面积有助于提高表面催化反应效率,因而成为热点研究领域。而且由于其孔道成周期性排布,因此有可能该催化剂有光子晶体特有的效应---光子禁带(阻止特定波长的光透过,即光在催化剂中停留时间增长),从而通过合成特殊结构达到了提高吸光度的效果,最终同时提高材料的光热催化性能。这使得3DOM金属氧化物催化剂可以进行光催化用途的探究。因此,研发探究新的3DOM铁酸镍合成工艺、探索发现更少步骤更加便捷合成孔径高度规整排列的铁酸镍3DOM结构的方法为本论文的设计方案内容。(本文来源于《上海应用技术大学》期刊2017-05-24）
铁酸镍论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超级电容器是一种介于传统电容器与充电电池之间的新型能源储存装置,具有循环性能优异、工作温度范围宽、绿色环保的优点,它具有比传统电容器更大的能量密度,比充电电池更大的功率密度,因此在电动汽车、航空航天、电子产品等领域具有十分广阔的应用前景。对于超级电容器来说,电极材料的选择是决定其性能的重中之重,目前,过渡金属氧化物由于其超高的电化学储存性能备受人们关注,是如今研究的热点。NiFe204是一种由Ni、Fe、O叁种元素组成的过渡金属氧化物,它具有较高的比电容,较低的成本和优异的环保特性,因此在超级电容器电极领域表现十分出色。但是金属氧化物固有的低导电率特性使其无法在大电流下有效的应用,为了解决这个问题,人们常常将其与碳材料进行复合。在所有的碳材料中,石墨烯纳米片(GNSs)具有优异的稳定性、导电性和大的比表面积,可以大幅度改善NiFe2O4导电性差的缺点。此外,当与NiFe2O4复合时,石墨烯纳米片可以起到防止其聚集的作用,是一种十分优异的复合材料基体。除了过渡金属氧化物,过渡金属硫化物也是超级电容器电极材料的优异备选材料,WS2就是一种十分理想的过渡金属硫化物。作为与NiFe204复合材料的基体,WS2具有超强的稳定性及较大的电化学容量。然而,WS2纳米片十分容易堆迭在一起,形成大块状结构,因此对WS2纳米片的剥离是使用其作为超级电容器材料之前十分重要的步骤。本文通过水热合成法制备出NiFe2O4、NiFe204/GNSs、NiFe204/WS2叁种材料,并对其相关性能进行了表征。主要内容如下:(1)采用水热合成法制备NiFe204纳米粉体,研究了沉淀剂种类、反应温度、反应时间、沉淀剂浓度对NiFe204形貌及电化学性能的影响。使用尿素作为沉淀剂,尿素浓度为0.2 M,反应温度为180℃,反应时间10 h时,NiFe2O4生成纳米片形貌,表现出最优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下比电容达到240.9F/g,在8A/g的电流密度下NiFe2O4纳米片的比电容仍可保持95%,在140 W/kg的功率密度下能量密度可以达到10.15 Wh/kg。(2)采用水热合成法制备NiFe204/GNSs复合纳米粉体,研究了反应温度、反应时间对NiFe2O4/GNSs复合材料形貌与电化学性能的影响。反应温度为180℃,反应时间为10h时,NiFe2O4在与GNSs的复合材料中生长成纳米片形貌,覆盖在GNSs表面,互相穿插形成网络状结构,表现出最优异的电化学性能,在1A/g的电流密度下比电容达到464.15 F/g,在70 W/kg的功率密度下能量密度可以达到14.04 Wh/kg,在7000 W/kg的高功率密度下保持在7.39 Wh/kg,另外样品在5000次充放电测试后比电容增加到了 140%。(3)采用化学法与液相剥离法结合对WS2进行了处理,WS2有明显的减薄,纳米片形貌保存良好。通过水热合成法制备NiFe2O4/WS2复合纳米粉体。水热反应温度为180℃,反应时间为9h时,NiFe2O4在WS2表面生长成纳米片形貌,表现出最优异的电化学性能,在1 A/g的电流密度下可以达到878.04F/g,70W/kg的功率密度下能量密度可以达到25.47 Wh/kg,并在7000 W/kg的高功率密度下保持在13.42 Wh/kg,循环性能十分优异。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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