山西大学资源与环境工程研究所, 国家环境保护废弃资源高效利用重点实验室, 太原 030006
碳酸钙有不同的晶体特征, 使其在各个领域发挥不同的作用, 对碳酸钙晶型、形貌和尺寸的控制是无机材料制备的研究热点。以电石渣为原料制备纳米碳酸钙能够实现变废为宝, 是含钙固废综合利用的研究方向之一。因此在电石渣制备纳米碳酸钙过程中同步实现晶型、形貌的调控, 能够将低附加值的电石渣固废转化为高附加值的纳米碳酸钙产品, 具有良好的环境效应和经济效益。本文总结了电石渣制备纳米碳酸钙的方法, 重点讨论了制备过程中晶型和形貌控制方面的研究进展。结果表明, 在碳酸钙晶体成核和生长的过程中, 控制工艺条件可以通过影响过饱和度进一步实现对晶型和形貌的调控, 且不同种类的添加剂作用机理也不尽相同。热力学、动力学作为控制结晶各过程平衡的基础, 可以用来解释各影响因素的作用机理。
纳米碳酸钙 电石渣 晶型 形貌 可控制备 热力学 动力学 nano calcium carbonate calcium carbide slag crystal structure morphology controllable preparation thermodynamics kinetics
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220371
1 湖北汽车工业学院 理学院, 十堰 442002
2 华中科技大学 物理学院, 武汉 430074
3 华中科技大学 武汉光电国家研究中心, 纳米表征与纳米器件中心, 武汉 430074
近年来, 一种新型二维过渡金属碳化物及氮化物(MXene)凭借大的比表面积、良好的亲水性、金属导电性等物理化学性质而广受关注。通过LiF和HCl刻蚀Ti3AlC2的Al层, 改变机械剥离强度和方式, 以及离心速率和时间, 可控制备出平均横向尺寸为625 和2562 nm的单层Ti3C2Tx型MXene。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对二维Ti3C2Tx进行形貌、结构和成分的表征。使用电化学工作站表征Ti3C2Tx的电化学性能。结果表明: 小片层Ti3C2Tx(625 nm)的质量比电容高达561.9 F/g, 远高于文献报道的石墨烯、碳纳米管和二氧化锰等电极材料; Ti3C2Tx电极在循环测试10 4次后, 其比电容仍保持初始96%的容量。
二维材料 Ti3C2Tx 可控制备 化学刻蚀 超级电容器 2D materials Ti3C2Tx controllable preparation chemical etching supercapacitor
