Porous magnetite (Fe3O4) nanospheres composed of primary nanocrystals have been successfully synthesized by solvothermal method with FeCl3·6H2O serving as the single iron resource, polyvinylpyrrolidone (PVP) as the capping agent, and sodium acetate as the precipitation agent. To understand the formation mechanism of the porous Fe3O4 nanospheres, the reaction conditions such as the concentration of the precursor, capping agent, precipitation agent, the reaction temperature, and reaction time were investigated. The characterization of the as-prepared product was identified with transmission electronic microscopy (TEM), field emission scanning electronic microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), vibrating sample magnetometer (VSM), N2 adsorption–desorption technique, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results indicate that the porous Fe3O4 nanospheres display excellent magnetic properties at room temperature, which allows them to be easily separated from the reaction system with the help of external magnet when they serve as catalysts. Catalytic activity studies show that the as-prepared porous Fe3O4 nanospheres are highly effective catalysts for the degradation of xylenol orange (XO) in aqueous solution with H2O2 as oxidant. The degradation reaction is first-order, its rate constant at room temperature being 0.056 min–1. Furthermore, the catalytic activity of Fe3O4 nanospheres decreases very slightly after seven cycles of the catalysis experiment. Therefore, porous Fe3O4 nanospheres can serve as effective recyclable catalysts for the degradation of XO.

In this article, a study was presented on the catalytic activity of silver nanoparticles immobilized on magnetic Fe3O4@C (MFC) core–shell nanocomposites (Ag/MFC) that were used as carriers. MFC composites consist of a magnetic core of an Fe3O4 microsphere onto which a thin layer of carbon was coated by in situ carbonization of glucose under hydrothermal conditions. The catalytic activity of the as-prepared Ag/MFC is investigated by photometrically monitoring the reduction of 4-nitrophenol and methylene blue by an excess of NaBH4. The kinetic data of both reduction reactions could be explained by the assumption of a pseudo-first-order reaction with regard to 4-nitrophenol or methylene blue. Significantly, the Ag/MFC catalysts can be easily separated from the reaction media by applying an external magnet, and can be reused for several cycles.

A simple hydrothermal process for fabrication of hematite (α-Fe2O3) nanostructures with narrow size distribution was developed by using PVP as surfactant and NaAc as precipitation agent. The influence of experimental parameters including the concentration of the precursor, precipitation agent, stabilizing agent, and reaction time was systematically investigated to study the possible formation mechanism of α-Fe2O3. Finally, the electrochemical properties of the obtained hematite particles were studied using cyclic voltammetry and galvanostatic charge–discharge measurement by a three-electrode system. The results reveal that their specific capacitances are related to their sizes. By virtue of large surface area, the as-prepared hematite nanoparticles can present the highest capacitance (340.5 F·g–1) and an excellent long cycle life within the operated voltage window (−0.1 to 0.44 V), demonstrating that the as-prepared hematite nanoparticles can serve as one of the most excellent electrode materials for supercapacitors.

In this work, CuFe2O4 nanospheres with hierarchically porous structure have been synthesized via a facile solvothermal procedure. The superstructures consist of the textured aggregations of nanocrystals with high specific surface area, pore volume, and uniform pore size distribution.To figure out the formation mechanism, we discussed in detail the effects of a series of experimental parameters, including the concentrations of the precipitation agent, stabilizer agent, and reaction temperature and time on the size and morphology of the resulting products. Furthermore, the electrochemical properties of CuFe2O4 nanospheres were evaluated by cyclic voltammetry and galvanostatic charge-dischrge studies. The results demonstrate that the as-prepared CuFe2O4 nanospheres are excellent electrode material in supercapacitor with high specific capacitance and good retention. The hierarchically CuFe2O4 nanospheres show the highest capacitance of 334F/g, and 88% of which can still be maintained after 600 charge-discharge cycles.

Transition metal sulfides with designed nanostructures are expected to provide superior electrochemical performance when used as electrode materials for pseudocapacitors compared to their oxide counterparts. In this paper, hollow Co 3 S 4 dodecahedra were successfully prepared using cobalt‐based zeolite imidazolium skeleton (ZIF‐67) as the precursor and thioacetamide (TAA) as the sulfur source combined with a facile one‐step vulcanization process. The hollow cavity structure not only shortens the carrier transport distance but also provides a higher specific surface area and abundant active sites, which promotes an efficient mass transfer process. In addition, the one‐step synthesis of hollow Co 3 S 4 has greater advantages than the one‐step synthesis in terms of cost control and process simplification. The specific capacitance of the produced hollow Co 3 S 4 nanopolyhedra was 668 F/g at 1 A/g and remained at 353 F/g at 10 A/g when used as a pseudocapacitor electrode, demonstrating its superior multiplication capability. In addition, the capacitance retention is 86.4% after 5000 cycles at 4 A/g, indicating its long cycle stability. Notably, employing commercial activated carbon as negative electrode and the as‐prepared hollow Co 3 S 4 polyhedrons as positive electrode, the assembled asymmetry supercapacitor device delivers a high energy density of 20.7 Wh/kg at a power density of 716 kW/kg. The capacitance value of the device remains up to 81.4% after 2000 charging/discharging cycles. The simple synthesis process opens new opportunities to develop advanced hollow nanostructures exhibiting potential for various applications.

Here, we developed a lotus-leaf-resembling superhydrophobic coating with sturdy abrasion and weather resistance. By taking the sturdiness of the superhydrophobicity into account, this coating was created by incorporating a zinc-mediated superhydrophobic surface that was rough and ultraviolet-resistant into a polyurethane layer capable of strong wear resistance. By spraying the zinc-mediated perfluorosilane and a polyurethane suspension onto an aluminum flake, the lotus-leaf-resembling superhydrophobic coating was thus prepared. The resulting coating displayed the natural superhydrophobic phenomena with a contact angle of up to 157.1° and a rolling angle of 4.2°, greater or smaller by depending on the dosage of zinc. The adoption of zinc to the prepared coating not only mediated the rough surface texture but also extra granted the ultraviolet resistance. In couple with the strong wear resistance of the substrate layer, the proposed superhydrophobic coating provided the expected sturdy abrasion and weather resistance. The development of the superhydrophobic coating shares a prospect with practical applications, especially outdoor applications.

This review introduces the structure and failure mechanism of lithium-ion batteries, followed by a systematic summary of recycling techniques, including direct, hydrometallurgical, and pyrometallurgical recovery.

Ionic liquids (ILs) as emerging solvents have demonstrated a significant prospective in green chemistry, which can be used as green solvent, high efficiency catalyst, electrolyte, and so on. Metal–organic frameworks...

ABSTRACT Transition metal nitride has been proved to be an ideal supercapacitor electrode material, and how to synthesize high‐performance transition metal nitride‐based materials rapidly and stably becomes critical. Here, we complexed the polydentate organic small molecule nitrilotriacetic acid with the transition metals Ni 2+ and Co 2+ and nitrided them by pyrolysis of urea. Considering the influence of the structure and morphology of the material on its energy storage properties, we further added sodium citrate to the system to study its effect on the morphology and properties of the complex. The composite (Ni‐Co‐N/NC) prepared under the optimal sodium citrate addition has a high specific capacitance of 610 F g −1 at a current density of 1 A g −1 , and the specific capacitance remains at 84.4% of the initial capacitance after 5000 cycles at 5 A g −1 , which shows excellent cycling stability. The maximum energy density of the hybrid capacitor (Ni‐Co‐N/NC//AC ASC) assembled with activated carbon was 21.1 Wh·kg −1 at a power density of 250 W·kg −1 , which shows a promising application in the field of energy storage.