车用混合电势型NOx传感器WO3基敏感电极的制备及性能研究

电致变色材料研究进展 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】电致变色材料研究进展摘要电致变色材料是目前公认的最有发展前途的智能材料之一。

本文简述了电致变色机理及特点，简要介绍了无机电致变色材料（WO3）和有机电致变色材料（氧化还原型化合物、金属有机螯合物、导电聚合物）这两种不同类型的变色材料，电致变色材料的应用前景和发展方向及其研究现状。

关键词电致变色无机电致变色材料有机电致变色材料应用现状变色现象是指物质在外界环境的影响下，而产生的一种对光的反应的改变。

这种现象普遍存在于自然界中，比如变色龙，它的体色会随着周围环境的变化而改变。

人们感兴趣的是一类具有可逆变色现象的物质，即可利用一定的外界条件将它们的颜色进行改变并且在另外一种条件下将其还原。

目前发现的变色现象主要有4 类: 电致变色、光致变色、热致变色和压致变色，其中又以电致变色研究得最为深入。

电致变色是指在外接电压或者电流的驱动下，物质发生电化学氧化还原反应而引起颜色变化的现象。

即在外加电场作用下，物质的化学性能（透射率、反射率等）在可见光范围内产生稳定的可逆变化。

其主要特点有以下几点：( 1) 电致变色材料中电荷的注入与抽出可以通过外界电压或电流的改变而方便地实现，注入或抽出电荷的多少直接决定了材料的致色程度，调节外界电压或电流可以控制电致变色材料的致色程度; ( 2) 通过改变电压的极性可以方便地实现着色或消色; ( 3) 已着色的材料在切断电流而不发生氧化还原反应的情况下，可以保持着色状态，即具有记忆功能。

因此，电致变色材料应满足以下各个方面的要求: (1) 具有良好的电化学氧化还原可逆性; (2) 颜色变化的响应时间快; (3) 颜色的变化是可逆的; (4) 颜色变化的灵敏度高; (5) 有较高的循环寿命; (6) 有一定的记忆存贮功能; (7) 有高的机械性能和化学稳定性; (8) 有合适的微观结构。

三氧化钨纳米粒子的改性研究进展王川川;温普红;郭晶晶;兰玉竹;蒋晓文【摘要】三氧化钨(WO3)能被用作可见光响应光催化剂,但由于导带位置较低、在本体中光生电荷载流子复合几率较高等因素,导致其量子产率较低,从而制约了其实际应用.所以,需要对WO3进行改性以提高其光催化性能.结合近年来国内外相关文献,综述了WO3掺杂改性的研究现状,并对WO3基光催化材料的发展趋势进行了展望.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2019(036)006【总页数】5页(P1-4,39)【关键词】WO3纳米粒子;光催化剂;掺杂【作者】王川川;温普红;郭晶晶;兰玉竹;蒋晓文【作者单位】宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013;宝鸡文理学院化学化工学院,陕西宝鸡721013【正文语种】中文【中图分类】O649;O614.61+3随着经济的迅猛发展，环境污染日趋严重，其中尤以水污染形势最为严峻。

半导体光催化技术作为一种环境污染治理新技术，具有种类多、性能好、操作简便、反应条件温和、能耗低、应用范围广[1]等优点，其在污水处理、太阳能利用、抗菌和自清洁等方面的应用已受到广泛关注[2-4]，成为国内外学者的研究热点。

享有“最有前途的新型材料”之称的纳米材料，因其在光、电、力、磁、热和化学等方面具有独特的性能而备受研究者的青睐[5]。

n型半导体材料纳米三氧化钨(WO3)是一种极为重要的金属氧化物功能材料，在物理和化学方面应用广泛，性能独特。

在许多可见光活性的光催化剂制备中，由于WO3具有成本低、无害、在酸性和氧化条件下稳定性好等优点，是理想的候选材料。

遗憾的是，纯WO3不是一种有效的光催化剂。

在未经任何修饰的纯WO3光催化剂上，不管用可见光还是用紫外光照射，都不能观察到H2的自发形成。

氧化锆基混合电势型NOx传感器的研究进展摘要：从传感器的工作机理、敏感电极材料发展、结构研究等方面综述近几年氧化锆基混合电势型nox气体传感器的研究进展，展望此类传感器的应用前景和发展方向。

关键词：氧化锆混合电势 nox传感器中图分类号：tp212.2 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）005-055-02近年来，随着世界汽车用量的猛增，随之带来的汽车尾气污染问题日趋严重。

一些城市由过去的煤烟型污染转成以机动车排放污染为主。

汽车尾气中氮氧化物气体nox（no2+no）的排放会破坏臭氧层、引起酸雨和光化学烟雾，已对人类的生存和身体健康构成了严重威胁。

为此急需开发能够实现准确、快速地测定汽车尾气中nox 含量的装置。

传统的nox检测装置（如，化学发光测定仪、色谱仪等）虽然具有较高的灵敏度和较低的检出限，但装置复杂、价格昂贵，且不能实现nox的现场连续监测，也不便于汽车上的安装。

相对而言，化学类nox传感器则能对汽车尾气中nox实现简便、快速、现场连续监测。

基于氧化锆为固体电解质的混合电势型nox传感器是近年来逐渐发展起来的一种新型化学类nox传感器。

在过去的十几年中，氧化锆基混合电势型nox传感器得到了迅速发展，研究者从传感器的电极材料、结构、工作机理等方面对此类传感器进行了广泛的研究报道。

1 nox传感器敏感电极材料的发展氧化锆基混合电势型nox传感器最早采用y2o3稳定的zro2（ysz）作固体电解质，au等贵金属作敏感电极。

但是，由于au电极在高温下的快速再结晶而失去催化活性，使得传感器在高温下不能进行长时间稳定地工作，无法实现nox现场连续监测。

为此，研究者们尝试采用难熔氧化物电极材料取代au等贵金属作传感器的敏感电极，以提高传感器在高温下的稳定性和可重复性。

s.zhuiykov等首先对znfe2o4、zncr2o4等十几种尖晶石型氧化物电极材料进行了研究测试。

发现以znfe2o4作敏感电极制备的氧化锆基nox传感器，在550-700℃范围内，对no和no2均具有最高的响应电势，且电势信号与nox浓度呈现良好的线性关系，但该传感器的响应时间还有待提高；而以zncr2o4作敏感电极制备的传感器则具有更短的响应时间。

纳米二氧化钛太阳能电池的制备及其性能测试一、前言1.1实验目的（1）了解纳米二氧化钛染料敏化太阳能电池的组成、工作原理及性能特点。

（2）掌握合成纳米二氧化钛溶胶、组装成电池的方法与原理。

（3）学会评价电池性能的方法。

1.2实验意义随着世界各国的工业发展，煤、石油等传统能源的使用量急剧增长，寻找干净的新能源成为当务之急。

太阳能是唯一种永不枯竭的清洁能源，受到众多研究者的青睐。

目前市场上的太阳能电池种类较多，其中硅半导体太阳能电池占了绝对的优势，另外还有无机半导体太阳能电池、p-n结型太阳能电池等。

1991年Gratzel等制备了TiO2太阳能电池，把多吡啶钌配合物吸附在多孔膜上，制作成染料敏化纳米晶TiO2太阳能电池，简称DSSC。

该太阳能电池的光电转换效率大于10%，且具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。

只要有太阳光，DSSC就可以一次投资而长期使用。

1.3文献综述与总结1991年瑞士学者Grätzel等在Nature上发表文章,提出了一种新型的以染料敏化二氧化钛纳米薄膜为光阳极的光伏电池，现称为Grätzel型电池。

这种电池的出现为光电化学电池的发展带来了革命性的创新。

目前，此种电池的效率已稳定在10%左右，成本比硅太阳能电池大为降低，且性能稳定。

纳米TiO2的粒径和膜的微结构对光电性能的影响很大，纳米TiO2的粒径小，比表面积越大，吸附能力越强，吸附染料分子越多，光生电流也就越强，所以人们采用不同方法使之纳米化、多孔化、薄膜化。

只有紧密吸附在半导体表面的单层染料分子才能产生有效的敏化效率。

[1]（1）半导体电极的制备目前，合成纳米TiO2的方法有溶胶凝胶法、水热反应法、溅射法、醇盐水解法、溅射沉积法、等离子喷涂法和丝网印刷法等。

应用在DSSC中的TiO2多孔薄膜常用制备方法有胶体涂膜直接低温烧结法、水热法烧结、热液法烧结、微波烧结、紫外-化学气相沉积法等。

[1]溶胶凝胶法是用水解钛酸正丁酷(或无机钛盐，如TiCl4)制得TiO2胶体溶液，后经由浸渍、提拉、丝网印刷、旋涂等方法在导电基底上生长纳米高温锻烧制备出纳米TiO2电极，向溶胶中加入聚合物则有助于TiO2纳米晶粒径的大小的控制。

材料研究与应用 2024，18（2）：207‐214Materials Research and ApplicationEmail ：clyjyyy@http ：//mra.ijournals.cn Nb 掺杂改性LiNiO 2正极材料的制备及电化学性能研究孟祥聪,刘丽英*（广东工业大学材料与能源学院，广东 广州 510006）摘要： 高镍层状氧化物LiNiO 2具有高理论比容量和相对低廉价格，被认为是下一代锂离子动力电池的正极材料之一。

当LiNiO 2正极材料应用于锂离子电池时，其循环稳定性无法满足要求，需经改性后才能得以应用。

采用固相法合成了Nb 掺杂的层状LiNi 1−x Nb x O 2（x =0.005、0.01、0.015）正极材料，利用X 射线衍射、扫描电子显微镜和X 射线能谱等测试手段，分析了Nb 掺杂量（摩尔百分比）对其晶体结构、微观形貌及元素分布的影响，并通过恒电流间歇滴定和交流阻抗测试研究了其电化学性能。

结果表明，随着Nb 元素掺杂量的提高，LiNi 1−x Nb x O 2材料的晶格晶面间距逐渐扩大，一次颗粒尺寸逐渐减小。

在LiNiO 2材料中引入Nb 5+离子，提高了LiNi 1−x Nb x O 2材料的锂离子扩散系数，并通过稳定晶体结构，抑制了Nb 掺杂材料在充放电过程中的相变，有利于其电化学性能的提升。

当Nb 掺杂量为1%时，LiNi 1−x Nb x O 2材料表现出较好的倍率性能，在10 C 大电流密度下的放电比容量高达134.1 mAh∙g −1；随着Nb 掺杂量的增加，LiNi 1−x Nb x O 2材料循环稳定性同步提升，当Nb 掺杂量为1.5%时，LiNi 1−x Nb x O 2材料经150次循环后的容量保持率为73.3%，远高于未掺杂LiNiO 2样品的36.2%。

表明，Nb 掺杂可改善LiNiO 2正极材料的晶体结构和电化学性能，为其在下一代锂离子动力电池的应用提供了理论依据。

Co3O4基和NiO基材料的制备及其锂离子电池性能
的研究中期报告
本研究旨在制备Co3O4基和NiO基材料，并评估它们在锂离子电池中的性能。

本期报告重点介绍了制备方法和初步性能测试结果。

制备方法：
Co3O4基材料的制备采用水热法和热处理法。

通过控制煮沸时间和热处理温度，制备出了不同形貌和粒度的Co3O4纳米晶体。

NiO基材料的制备采用共沉淀法。

通过控制反应条件和后续的煅烧过程，制备出了具有不同形貌和晶格结构的NiO纳米晶体。

初步性能测试结果：
对于Co3O4基材料，电化学测试表明，热处理后制备的Co3O4样品表现出了更好的电化学性能，比如更高的首次放电比容量和更好的容量保持率。

同时，通过不同温度下的循环伏安和电化学阻抗谱测试，研究了Co3O4的电化学反应机理。

对于NiO基材料，电化学测试表明，共沉淀法制备的NiO样品比商用的NiO具有更好的性能，比如更高的首次放电比容量和更好的容量保持率。

同时，通过电化学阻抗谱测试和扫描电子显微镜分析，深入研究了NiO的电化学反应机理和形貌对性能的影响。

结论：
初步性能测试结果表明，制备的Co3O4基和NiO基材料在锂离子电池中具有良好的性能表现。

进一步的优化和改进，将有望提高它们的电化学性能，为锂离子电池的应用提供新的材料选择。