發(fā)布時間：2018-01-23 00:52

  本文關(guān)鍵詞： 納米Bi2S3 水熱合成法 十字花狀納米結(jié)構(gòu) 菊花狀納米結(jié)構(gòu) 電化學(xué)儲氫　出處：《天津大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：硫化鉍(Bi2S3)是一種重要的半導(dǎo)體材料,其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)受到廣泛關(guān)注。Bi2S3納米材料的特性在一定程度上由其粒度大小與形貌特征決定,因而制備形貌獨特的Bi2S3納米材料并探索其性能具有重要意義。本文以檸檬酸鉍、硝酸鉍等為鉍源,以L-半胱氨酸、硫脲等為硫源,采用水熱法、溶劑熱法和常規(guī)液相法合成了一系列形貌獨特的Bi2S3納米顆粒,如十字花、菊花、蒲公英、啞鈴和棒束狀等,并以典型的十字花和菊花狀Bi2S3納米顆粒為研究對象,考察了它們的電化學(xué)儲氫性能。本文選取具有十字花和菊花狀特征形貌的納米顆粒,通過分析體系中保護劑的種類及含量、鉍硫元素的摩爾比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間等反應(yīng)參數(shù)對樣品形貌的影響,得到了優(yōu)化的反應(yīng)體系,分別制得了由花瓣相互垂直生長構(gòu)成的十字花狀納米顆粒,和由數(shù)十個大小不一的花瓣構(gòu)成的菊花狀納米顆粒。X射線粉末衍射表征結(jié)果證實,樣品均為結(jié)晶良好的正交晶系Bi2S3納米顆粒。掃描電子顯微鏡觀察表明,兩種形貌納米顆粒均具有獨特的納米結(jié)構(gòu),分別由厚度僅為30和20 nm的薄層帶狀體構(gòu)成。樣品的循環(huán)伏安研究顯示,具有十字花和菊花狀形貌特征的Bi2S3納米顆粒,表現(xiàn)出明顯的電化學(xué)儲氫行為,具有將其作為電化學(xué)儲氫材料進一步開發(fā)利用的潛在價值。
[Abstract]:Bismuth sulfide Bi2S3) is an important semiconductor material. Its unique physical and chemical properties have attracted extensive attention. The properties of Bi2S3 nanomaterials are determined to some extent by their particle size and morphology. In this paper, bismuth citrate and bismuth nitrate are used as bismuth sources, and L-cysteine and thiourea are used as sulfur sources. A series of Bi2S3 nanoparticles with unique morphology were synthesized by solvothermal method and conventional liquid method, such as cross, chrysanthemum, dandelion, dumbbell and rod bundles. The electrochemical hydrogen storage properties of the typical Bi2S3 nanoparticles of cross and chrysanthemum were investigated. In this paper, the nanoparticles with the shape of cross and chrysanthemum were selected. The optimized reaction system was obtained by analyzing the effects of the kinds and contents of protective agents, the molar ratio of bismuth and sulfur, reaction temperature and reaction time on the morphology of the samples. The cross-flowered nanoparticles formed by the vertical growth of petals and the chrysanthemum nanoparticles composed of dozens of petals of different sizes were obtained respectively. The results of X-ray powder diffraction were confirmed. The samples were all well-crystallized Bi2S3 nanoparticles. Scanning electron microscopy (SEM) showed that the two kinds of morphology nanoparticles had unique nanostructures. The samples were composed of thin strip with thickness of only 30 nm and 20 nm. The results of cyclic voltammetry showed that Bi2S3 nanoparticles had the characteristics of cross and chrysanthemum morphology. It shows obvious electrochemical hydrogen storage behavior and has potential value of further development and utilization as electrochemical hydrogen storage materials.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ135.32;TB383.1

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本文編號：1456216