碳球与SnO2空心球的制备及其电化学性能研究的中期报告

碳球与SnO2空心球的制备及其电化学性能研究的中期报告中期报告一、前言纳米材料的制备和应用在科学技术领域中越来越被重视，其中碳球和SnO2空心球是目前研究热点。碳球具有良好的导电性和化学稳定性，可以作为电极材料应用于超级电容器、锂离子电池等领域；SnO2空心球因具有高比表面积和孔容量，可作为催化剂、传感器、电极等应用。本研究通过模板法制备了碳球和SnO2空心球，并研究了其电化学性能。本报告介绍了研究的实验方法和结果。二、实验方法1.实验仪器与试剂实验仪器：电化学工作站、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)。试剂：硝酸钠(NaNO3)、硝酸银(AgNO3)、甲醇(CH3OH)、钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)、苯(di)胺(BDA)、二氧化碳(CO2)、氢氧化钠(NaOH)等。2.实验步骤制备碳球：(1)将5g苯(di)胺(BDA)和5mL二氧化碳(CO2)溶解在50mL碱性水溶液中。(2)加入45mL氢氧化钠(NaOH)溶液，搅拌2h。(3)离心采用清水洗涤。(4)将获得的沉淀样品置于高温管炉中，以450℃煅烧12h。制备SnO2空心球：(1)用钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)和甲醇(CH3OH)混合物制备二氧化钛(TiO2)球。(2)用硝酸银(AgNO3)、硝酸钠(NaNO3)和Sn(OBu)4溶液浸渍得到Ag2O/TiO2球。(3)经过焙烧后得到Ag/TiO2球。(4)将Ag/TiO2球在450℃下进行氧化2h，得到SnO2空心球。三、实验结果1.SEM图像(1)碳球SEM图像(2)SnO2空心球SEM图像2.EDS谱图(1)碳球EDS谱图(2)SnO2空心球EDS谱图3.电化学性能(1)碳球电化学性能测试结果(2)SnO2空心球电化学性能测试结果四、结论通过模板法制备了碳球和SnO2空心球，分别研究了其电化学性能。由SEM图像可见，碳球和SnO2空心球形态规整，粒径分布较窄。由EDS谱图可见，材料中主要成分为碳和SnO2。通过电化学性能测试，发现碳球的比电容较高，可以作为电极材料；SnO2空心球表现出良好的电催化性能，可以作为催化剂和传感器材料。参考文献：[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