电解法制备金属钒酸盐（Zn、Fe）及其应用

发布时间：2023-03-28 19:55

　　作为非贵金属钒酸盐的重要组成成员,焦钒酸锌以及钒酸锌、钒酸铁具有稳定性好、化学活泼性高、可见光透光率高等特点。本论文采用电化学方法制备非贵金属钒酸盐(焦钒酸锌、钒酸锌以及钒酸铁)粉体,并对材料进行相关物理化学表征。并探究了焦钒酸锌对亚甲基蓝光催化降解性能表征,钒酸锌和钒酸铁在超级电容器应用方面的电化学性能表征。论文主要内容:1、采用双室阳离子膜电解槽,电解制备得到焦钒酸锌、钒酸锌和钒酸铁。2、探究了电解过程参数(温度、电流密度、电解液浓度)对目标产物形貌的影响。3、探究了不同电解温度下制备的花球状焦钒酸锌光催化性能,结果表明:在紫外光源照射下,45℃条件下制备得到的焦钒酸锌催化剂具有更高的降解速率。4、将电解产物(Zn阳极)经过600℃热处理分别得到钒酸锌微纳米球作为电极材料。采用三电极体系,探究其应用于超级电容器的电化学性能。从CV曲线中可以看出,该材料具有较宽的电势窗(-1.2V-1V)。通过计算得出材料在不同电流密度比容量分别为:38.13F/g (1 A/g)、34.5F/g (2A/g)、32.36 F/g (3A/g)、30.92 F/g (4A/g)、28.9F/g (5...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及选题依据
    1.2 金属钒酸盐(锌、铁)研究进展
        1.2.1 焦钒酸锌研究进展
        1.2.2 钒酸锌的研究进展
        1.2.3 钒酸铁材料的研究现状
    1.3 金属钒酸盐主要制备方法
        1.3.1 固相法
        1.3.2 溶胶凝胶法
        1.3.3 液相沉淀法
        1.3.4 水热合成法
        1.3.5 电化学制备法
    1.4 课题主要研究内容
第2章 钒酸锌的电化学合成与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验所用的试剂材料和仪器
        2.2.2 电化学合成钒酸锌
    2.3 样品的表征方法
        2.3.1 热分析(TG-DTA)
        2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.3 扫描电镜分析(SEM)
        2.3.4 高分辨透射电镜分析(TEM)
        2.3.5 比表面积分析(BET)
        2.3.6 光电子能谱分析(XPS)
    2.4 焦钒酸锌光催化性能测试
    2.5 钒酸锌电化学性能测试
        2.5.1 电极的制备
        2.5.2 电化学测试装置及方法
    2.6 实验结果和讨论
        2.6.1 热分析(TG-DTA)
        2.6.2 表面形貌分析(SEM)
        2.6.3 钒酸锌的晶体结构表征(XRD)
        2.6.4 花球状焦钒酸锌生长过程探究
        2.6.5 傅里叶红外光谱表征(FT-IR)
        2.6.6 焦钒酸锌的比表面积表征(BET)
        2.6.7 焦钒酸锌的透射电子显微镜表征(TEM)
        2.6.8 钒酸锌的光学带隙分析(UV-vis)
        2.6.9 焦钒酸锌的光催化性能表征
        2.6.10 钒酸锌电化学性能测试:
第3章 钒酸铁的电化学合成与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 钒酸铁前驱体的制备
        3.2.2 钒酸铁的制备
    3.3 钒酸铁电化学性能表征
        3.3.1 电极的制备
        3.3.2 钒酸铁电化学性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 热分析(TG-DTA)
        3.4.2 表面形貌特征(SEM)
        3.4.3 晶体结构表征(XRD)
        3.4.4 微米棒钒酸铁的形成过程
        3.4.5 傅里叶红外光谱表征(FT-IR)
        3.4.6 比表面积表征(BET)
        3.4.7 透射电子显微镜表征(TEM)
        3.4.8 X射线光电子谱(XPS)表征
        3.4.9 电化学性能测试
第4章 结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文



本文编号：3773178