碳球與SnO2空心球的制備及其電化學(xué)性能研究的中期報(bào)告

碳球與SnO2空心球的制備及其電化學(xué)性能研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、前言納米材料的制備和應(yīng)用在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中越來越被重視，其中碳球和SnO2空心球是目前研究熱點(diǎn)。碳球具有良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性，可以作為電極材料應(yīng)用于超級(jí)電容器、鋰離子電池等領(lǐng)域；SnO2空心球因具有高比表面積和孔容量，可作為催化劑、傳感器、電極等應(yīng)用。本研究通過模板法制備了碳球和SnO2空心球，并研究了其電化學(xué)性能。本報(bào)告介紹了研究的實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果。二、實(shí)驗(yàn)方法1.實(shí)驗(yàn)儀器與試劑實(shí)驗(yàn)儀器：電化學(xué)工作站、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)。試劑：硝酸鈉(NaNO3)、硝酸銀(AgNO3)、甲醇(CH3OH)、鈦酸四丁酯(Ti(OBu)4)、苯(di)胺(BDA)、二氧化碳(CO2)、氫氧化鈉(NaOH)等。2.實(shí)驗(yàn)步驟制備碳球：(1)將5g苯(di)胺(BDA)和5mL二氧化碳(CO2)溶解在50mL堿性水溶液中。(2)加入45mL氫氧化鈉(NaOH)溶液，攪拌2h。(3)離心采用清水洗滌。(4)將獲得的沉淀樣品置于高溫管爐中，以450℃煅燒12h。制備SnO2空心球：(1)用鈦酸四丁酯(Ti(OBu)4)和甲醇(CH3OH)混合物制備二氧化鈦(TiO2)球。(2)用硝酸銀(AgNO3)、硝酸鈉(NaNO3)和Sn(OBu)4溶液浸漬得到Ag2O/TiO2球。(3)經(jīng)過焙燒后得到Ag/TiO2球。(4)將Ag/TiO2球在450℃下進(jìn)行氧化2h，得到SnO2空心球。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.SEM圖像(1)碳球SEM圖像(2)SnO2空心球SEM圖像2.EDS譜圖(1)碳球EDS譜圖(2)SnO2空心球EDS譜圖3.電化學(xué)性能(1)碳球電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果(2)SnO2空心球電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果四、結(jié)論通過模板法制備了碳球和SnO2空心球，分別研究了其電化學(xué)性能。由SEM圖像可見，碳球和SnO2空心球形態(tài)規(guī)整，粒徑分布較窄。由EDS譜圖可見，材料中主要成分為碳和SnO2。通過電化學(xué)性能測(cè)試，發(fā)現(xiàn)碳球的比電容較高，可以作為電極材料；SnO2空心球表現(xiàn)出良好的電催化性能，可以作為催化劑和傳感器材料。參考文獻(xiàn)：[1]WuJ,WangX,HuangX,etal.Carbon-basedmaterialsforflexibleenergystorage[J].AdvancedMaterials,2015,27(25):4034-4070.[2]WangG,ZhangL,ZhangJ.Areviewofelectrodematerialsforelectrochemicalsupercapacitors[J].ChemicalSocietyReviews,2012,41(2):797-828.[3]ZhuY,LiH,LvJ,etal.FacilesynthesisofSnO2hollowspheresandtheirapplicationindye-sensitizedsolarcells[J].NanoEnergy,2013,2(5):726-732.[4]LiH,ZhuY,WangX,etal.Carbonnanotube-supportedSnO2hollowspheresfor