Nd2Fe14B/PANI磁粉的合成、表征及氧传递作用

史继诚 徐洪峰 卢璐 傅杰

引用本文: 史继诚, 徐洪峰, 卢璐, 傅杰. Nd2Fe14B/PANI磁粉的合成、表征及氧传递作用[J]. 物理化学学报, 2011, 27(11): 2625-2631. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111133 shu
Citation:  SHI Ji-Cheng, XU Hong-Feng, LU Lu, FU Jie. Synthesis and Characterization of Nd2Fe14B/PANI and Its Function during the Oxygen Transfer Process[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(11): 2625-2631. doi: 10.3866/PKU.WHXB20111133 shu

Nd2Fe14B/PANI磁粉的合成、表征及氧传递作用

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20976018) (20976018)

    辽宁省高校优秀人才支持计划(2008RC09)资助项目 (2008RC09)

摘要: 经球磨和原位聚合法合成了Nd2Fe14B/PANI磁粉, 采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对样品进行了表征, 用电化学三电极体系和锌空电池考察了Nd2Fe14B/PANI 材料在氧传递中的作用. 结果表明: Nd2Fe14B/PANI 是一维片状纳米材料, 电导率0.54 S·cm-1, 内禀矫顽力和剩余磁化强度为149.57 kA·m-1、20.27 A·m2·kg-1; Nd2Fe14B/PANI 负载密度为0.40 mg·cm-2时, 磁性电极的双电层电容增大, 传荷电阻减小, 磁性锌空电池的极化电流较大; 负载密度为3.60 mg·cm-2时, 磁性电极的双电层电容减小, 传荷电阻增大, 磁性锌空电池的极化电流较小. Nd2Fe14B/PANI 负载密度小于0.89 mg·cm-2时, 微磁场促进氧的传质, 提高锌空电池的放电性能; 高于3.56 mg·cm-2时, 微磁场抑制氧的传质, 降低锌空电池的放电性能; Nd2Fe14B/PANI中的PANI提高锌空电池的放电性能.

English

    1. [1]

      (1) Gerard, M.; Poirot-Crouvezier, J. P.; Hissel, D.; Pera, M. C. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 12295.  (1) Gerard, M.; Poirot-Crouvezier, J. P.; Hissel, D.; Pera, M. C. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 12295.  

    2. [2]

      (2) Sapkota, P.; Kim, H. J. Ind. Eng. Chem. 2009, 15, 445.(2) Sapkota, P.; Kim, H. J. Ind. Eng. Chem. 2009, 15, 445.

    3. [3]

      (3) Cai, J.;Wang, L.;Wu, P.; Li, Z. Q.; Tong, L.; Sun, S. F. J. Magn. Magn. Mater. 2008, 320, 171.  (3) Cai, J.;Wang, L.;Wu, P.; Li, Z. Q.; Tong, L.; Sun, S. F. J. Magn. Magn. Mater. 2008, 320, 171.  

    4. [4]

      (4) Simeonidis, K.; Sarafidis, C.; Papastergiadis, E.; Angelakeris, M.; Tsiaoussis, I.; Kalogirou, O. Intermetallics 2011, 19, 589.  (4) Simeonidis, K.; Sarafidis, C.; Papastergiadis, E.; Angelakeris, M.; Tsiaoussis, I.; Kalogirou, O. Intermetallics 2011, 19, 589.  

    5. [5]

      (5) Hu, J. M.; Liu, X. L.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. Prog. Org. Coat. 2006, 55, 388.  (5) Hu, J. M.; Liu, X. L.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. Prog. Org. Coat. 2006, 55, 388.  

    6. [6]

      (6) Blackwood, D. J.; Balak Risnan, B.; Huang, Y. Z.; Tan, C. K. J. Magn. Magn. Mater. 2001, 223, 103.(6) Blackwood, D. J.; Balak Risnan, B.; Huang, Y. Z.; Tan, C. K. J. Magn. Magn. Mater. 2001, 223, 103.

    7. [7]

      (7) Bhadra, S.; Khastgir, D.; Singha, N. K.; Lee, J. H. Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 783.  (7) Bhadra, S.; Khastgir, D.; Singha, N. K.; Lee, J. H. Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 783.  

    8. [8]

      (8) Oh, S. G.; Im, S. S. Curr. Appl. Phys. 2002, 2, 273.  (8) Oh, S. G.; Im, S. S. Curr. Appl. Phys. 2002, 2, 273.  

    9. [9]

      (9) Lu, H. B.; Zhou, Y. Z.; Vongehr, S.; Hu, K.; Meng, X. K. Synth. Met. 2011, 161, 1368.(9) Lu, H. B.; Zhou, Y. Z.; Vongehr, S.; Hu, K.; Meng, X. K. Synth. Met. 2011, 161, 1368.

    10. [10]

      (10) Sathiyanarayanan, S.; Devi, S.; Venkatachari, G. Prog. Org. Coat. 2006, 56, 114.  (10) Sathiyanarayanan, S.; Devi, S.; Venkatachari, G. Prog. Org. Coat. 2006, 56, 114.  

    11. [11]

      (11) Brozová, L.; Holler, P.; Kovárová, J.; Stejskal, J.; Trchová, M. Polym. Degrad. Stab. 2008, 93, 592.  (11) Brozová, L.; Holler, P.; Kovárová, J.; Stejskal, J.; Trchová, M. Polym. Degrad. Stab. 2008, 93, 592.  

    12. [12]

      (12) Geng, L. N.;Wu, S. H. Chin. J. Inorg. Chem. 2011, 27, 47. [耿丽娜, 吴世华. 无机化学学报, 2011, 27, 47.](12) Geng, L. N.;Wu, S. H. Chin. J. Inorg. Chem. 2011, 27, 47. [耿丽娜, 吴世华. 无机化学学报, 2011, 27, 47.]

    13. [13]

      (13) Shi, L.; Luo, Z. Y.;Wu, X. D.; Yang, X. J.; Lu, L. D.;Wang, X. Spectrosc. Spectr. Anal. 2011, 31, 461. [史莉, 罗志远, 武晓东, 杨绪杰, 陆路德, 汪信. 光谱学与光谱分析, 2011, 31, 461.](13) Shi, L.; Luo, Z. Y.;Wu, X. D.; Yang, X. J.; Lu, L. D.;Wang, X. Spectrosc. Spectr. Anal. 2011, 31, 461. [史莉, 罗志远, 武晓东, 杨绪杰, 陆路德, 汪信. 光谱学与光谱分析, 2011, 31, 461.]

    14. [14]

      (14) Zhou, J. H.; Sui, Z. J.; Zhu, J.; Li, P.; Chen, D.; Dai, Y. C.; Yuan, W. K. Carbon 2007, 45, 785.  (14) Zhou, J. H.; Sui, Z. J.; Zhu, J.; Li, P.; Chen, D.; Dai, Y. C.; Yuan, W. K. Carbon 2007, 45, 785.  

    15. [15]

      (15) Rao, P. S.; Sathyanarayana, D. N.; Palaniappan, S. Macromolecules 2002, 35, 4988.  (15) Rao, P. S.; Sathyanarayana, D. N.; Palaniappan, S. Macromolecules 2002, 35, 4988.  

    16. [16]

      (16) Yoshimoto, S.; Ohashi, F.; Kameyama, T. J. Polym. Sci. Part BPolym. Phys. 2005, 43, 2705.  (16) Yoshimoto, S.; Ohashi, F.; Kameyama, T. J. Polym. Sci. Part BPolym. Phys. 2005, 43, 2705.  

    17. [17]

      (17) Wang, F. C.; Lü, Y.; Xu, M.; Gao, Y. Chin. J. Inorg. Chem. 2009, 25, 465. [王凤春, 吕莹, 徐敏, 高雨. 无机化学学报, 2009, 25, 465. ](17) Wang, F. C.; Lü, Y.; Xu, M.; Gao, Y. Chin. J. Inorg. Chem. 2009, 25, 465. [王凤春, 吕莹, 徐敏, 高雨. 无机化学学报, 2009, 25, 465. ]

    18. [18]

      (18) Su, B. T.; Zuo, X.W.; Hu, C. L.; Lei, Z. Q. Acta Chim. Sin. 2008, 66, 2681. [苏碧桃, 左显维, 胡常林, 雷自强. 化学学报, 2008, 66, 2681.](18) Su, B. T.; Zuo, X.W.; Hu, C. L.; Lei, Z. Q. Acta Chim. Sin. 2008, 66, 2681. [苏碧桃, 左显维, 胡常林, 雷自强. 化学学报, 2008, 66, 2681.]

    19. [19]

      (19) Kapil, K.; Taunk, M.; Chand, S. J. Mater. Sci.- Mater. Electron. 2010, 21, 399.  (19) Kapil, K.; Taunk, M.; Chand, S. J. Mater. Sci.- Mater. Electron. 2010, 21, 399.  

    20. [20]

      (20) Ma, J. J.; Zhang, X. B.; Yan, C.; Tong, Z.W.; Inoue, H. J. Mater. Sci. 2008, 43, 5534.  (20) Ma, J. J.; Zhang, X. B.; Yan, C.; Tong, Z.W.; Inoue, H. J. Mater. Sci. 2008, 43, 5534.  

    21. [21]

      (21) Jin, Z. Q.; Chakka, V. M.;Wang, Z. L.; Liu, J. P.; Kadolkar, P.; Ott, R. D. Journal of the Minerals, Metals and Materials Society 2006, 58 (6), 46.(21) Jin, Z. Q.; Chakka, V. M.;Wang, Z. L.; Liu, J. P.; Kadolkar, P.; Ott, R. D. Journal of the Minerals, Metals and Materials Society 2006, 58 (6), 46.

    22. [22]

      (22) Chang, K. T.;Weng, C. I. Comput. Mater. Sci. 2008, 43, 1048.  (22) Chang, K. T.;Weng, C. I. Comput. Mater. Sci. 2008, 43, 1048.  

    23. [23]

      (23) Bica, I. J. Ind. Eng. Chem. 2009, 15, 605.(23) Bica, I. J. Ind. Eng. Chem. 2009, 15, 605.

    24. [24]

      (24) Aoyagi, S.; Yano, A.; Yanagida, Y.; Tanihira, E.; Tagawa, A.; Iimoto, M. Chem. Phys. 2006, 331, 137.  (24) Aoyagi, S.; Yano, A.; Yanagida, Y.; Tanihira, E.; Tagawa, A.; Iimoto, M. Chem. Phys. 2006, 331, 137.  

    25. [25]

      (25) Okada, T.;Wakayama, N. I.;Wang, L. B.; Shingu, H.; Okano, J. I.; Ozawa, T. Electrochim. Acta 2003, 48, 531.  (25) Okada, T.;Wakayama, N. I.;Wang, L. B.; Shingu, H.; Okano, J. I.; Ozawa, T. Electrochim. Acta 2003, 48, 531.  

    26. [26]

      (26) Zeng, J.H.; Liao, S. J.; Lee, J. Y.; Liang, Z. X. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 942.  (26) Zeng, J.H.; Liao, S. J.; Lee, J. Y.; Liang, Z. X. Int. J. Hydrog. Energy 2010, 35, 942.  

    27. [27]

      (27) Rhen, F. M. F.; Hinds, G.; Coey, J. M. D. Electrochem. Commun. 2004, 6, 413.  (27) Rhen, F. M. F.; Hinds, G.; Coey, J. M. D. Electrochem. Commun. 2004, 6, 413.  

    28. [28]

      (28) Lu, Z. P.; Yang,W. Corrosion Sci. 2008, 50, 510.  (28) Lu, Z. P.; Yang,W. Corrosion Sci. 2008, 50, 510.  

    29. [29]

      (29) Rabah, K. L.; Chopart, J. P.; Schloerb, H.; Saulnier, S.; Aaboubi, O.; Uhlemann, M.; Elmi, D.; Amblard, J. J. Electroanal. Chem. 2004, 571 (1), 85.(29) Rabah, K. L.; Chopart, J. P.; Schloerb, H.; Saulnier, S.; Aaboubi, O.; Uhlemann, M.; Elmi, D.; Amblard, J. J. Electroanal. Chem. 2004, 571 (1), 85.

    30. [30]

      (30) Li, S. Q.; Zhang, G. L.; Jing, G. L.; Kan, J. Q. Synth. Met. 2008, 158, 242.  (30) Li, S. Q.; Zhang, G. L.; Jing, G. L.; Kan, J. Q. Synth. Met. 2008, 158, 242.  

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  671
  • 文章访问数:  1829
  • HTML全文浏览量:  12
文章相关
  • 发布日期:  2011-10-27
  • 收稿日期:  2011-07-25
  • 网络出版日期:  2011-09-20
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章