纳米四氧化三钴稳定Pickering乳液聚合

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1. 绪论 1

1.1. 四氧化三钴的现状 .. 1

1.2. 纳米四氧化三钴合成技术的研究现状 .. 1

1.2.1. 纳米四氧化三钴传统合成方法 .. 1

1.2.2. 纳米四氧化三钴的物理性质 .. 3

1.2.3. 生产过程中的影响因素 .. 3

1.3. Pickering 乳液的研究进展 ... 3

1.3.1. Pickering 乳液的性质及研究方向 ... 3

1.3.2. Pickering 乳液性质影响因素 ... 5

1.4. 本文的研究思路 9

2. 实验部分 10

2.1. 药品及仪器 10

2.2. 纳米四氧化三钴的制备 11

2.3. Pickering 乳液的制备 . 11

2.4. Pickering 乳液聚合反应 . 12

2.4.1. 乳液聚合 12

2.4.2. 悬浮聚合 12

2.5. 性能测试 12

2.5.1. 红外光谱分析（ FTIR ） 12

2.5.2. 热失重分析（ TGA ） .. 13

2.5.3. X- 电子衍射光谱分析（ XRD ） .. 13

2.5.4. 透射电镜分析（ TEM ） .. 13

2.5.5. 接触角测试 13

2.5.6. 光学显微镜分析（ POM ） .. 13

3. 结果与讨论 14

3.1 纳米四氧化三钴表征 ... 14

3.1.1. FTIR 14

3.1.2. XRD .. 15

3.1.3. TEM .. 16

3.1.4. 接触角测试 16

3.2. Pickering 乳液聚合反应 . 17

3.2.1. 乳液聚合 17

3.2.2. 悬浮聚合 18

3.3. Pickering 乳液稳定性影响因素分析 . 18

3.3.1. 固体颗粒接触角对 Pickering 乳液稳定性的影响 18

3.3.2. 水相 / 油相体积比对 Pickering 乳液稳定性的影响 .. 18

3.3.3. 固体颗粒质量分数对 Pickering 乳液稳定性的影响 21

3.3.4. 水相电解质对 Pickering 乳液稳定性的影响 22

3.3.5. 酸碱性 pH 值对 Pickering 乳液稳定性的影响 .. 23

结论 25

致谢 27

参考文献 .. 28
1.1.1.1. 绪绪绪绪论论论论1.1. 1.1. 1.1. 1.1. 四氧化三钴的现状四氧化三钴的现状四氧化三钴的现状四氧化三钴的现状钴作为我们常用但并不常见的有色金属，近几年越来越受到人们的关注，单体具有毒性。我国幅员辽阔、地大物博，但是却是钴资源匮乏之国，钴储量只有不足百万吨，更是不及世界总储量的百分之四，而且主要分部在甘肃、新疆、吉林、四川等僻远地区 [1]。至目前为止，已经发现的单独钴矿床只有少量的砷钴矿，其余多是与铜镍等矿半生或含钴铁矿甚低的黄铁矿，没有单独的大型钴矿床。钴的冶炼提取工艺更是十分复杂，成本较高，平均每吨钴的加工成本约为十万元左右。我国每年需要从国外进口大量的钴矿、含钴废料和各种钴产品等。二十世纪初期，我国钴的消费量超过五千吨，而产量却仅仅只有四千吨左右。随着电子、通讯等行业的迅猛发展，和各种家用电器、手机、笔记本电脑的深入人心，近几年对锂离子二次电池的需求量成倍增长，用于生产钴酸锂的原料 ——四氧化三钴的需求量也同步飞速增大，这就注定了四氧化三钴的制备和批量高效地生产成为了学者们研究的又一课题。源]自{751·~论\文}网·www.751com.cn/ 目前，我国四氧化三钴的年均消耗量远远高于生产量 [2]，尽管人们对锂离子的二次电池正极材料进行了大量的研究和实验，努力试图采用价格低廉且易于生产的锰酸钾来代替钴酸钾，但产出的电池容量、重复充放电的性能、使用过程中正，负级材料的衰耗等性能均与钴酸钾产品有一定的差距。因此，近几年还难以找到可以代替钴酸钾产品合适的其他正极材料，四氧化三钴的消耗量将会持续增长。