本文選題：液相激光熔蝕技術(shù) + MoS_2/Co_3O_4復(fù)合結(jié)構(gòu)　； 參考：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：液相激光熔蝕技術(shù)(Laser Ablation in Liquid,LAL)作為一種簡(jiǎn)單、快捷、環(huán)境友好的納米材料合成手段,因其極端的熱力學(xué)條件以及快速淬滅的非平衡動(dòng)力學(xué)過程,在獲得獨(dú)特的納米材料和納米結(jié)構(gòu)方面具有重要意義。本論文以液相激光熔蝕技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合其他常規(guī)的濕化學(xué)合成方法,開展了多種功能納米材料的制備及其應(yīng)用研究工作,包括復(fù)合納米結(jié)構(gòu)、自組裝納米結(jié)構(gòu)、摻雜納米結(jié)構(gòu)的制備及其在電化學(xué)電容器、鋰離子電池、可充電鋅-空電池等領(lǐng)域的應(yīng)用。取得的創(chuàng)新性成果如下:(1)提出了一種制備MoS_2/Co_3O_4復(fù)合納米材料的新方法。該方法首先利用1064 nm激光在去離子水中熔蝕金屬Co靶制備尺寸均勻、表面帶正電荷的Co(OH)_2納米顆粒,然后將其與表面帶負(fù)電荷的MoS_2納米片混合攪拌,在靜電吸附作用下得到了超細(xì)Co(OH)_2納米顆粒均勻修飾的MoS_2納米片,最后經(jīng)過70℃陳化處理便得到了 MoS_2/Co_3O_4復(fù)合材料,該方法簡(jiǎn)單、有效;電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示,由于MoS_2與Mo_3O_4間的協(xié)同效應(yīng),MoS_2/Co_3O_4復(fù)合材料電極具有比純相Co_3O_4電極更高的比容量和更優(yōu)異的循環(huán)充放電性能。(2)發(fā)展了一種制備亞穩(wěn)相TT-Nb_2O_5單晶納米柱的新方法。該方法以液相激光熔蝕技術(shù)得到的高活性Nb膠體作為非離子前驅(qū)體,然后進(jìn)行水熱處理,最終得到了一種亞穩(wěn)相TT-Nb_2O_5單晶納米柱。我們?cè)敿?xì)討論了亞穩(wěn)相TT-Nb_2O_5單晶納米柱的結(jié)構(gòu)演變與自組裝過程,并且將其與石墨烯結(jié)合組裝成自支撐膜,可直接用作鋰電池的負(fù)極材料,避免使用導(dǎo)電碳黑及連接劑,結(jié)果顯示該產(chǎn)物紐扣電池具有較高的首次放電容量以及優(yōu)異的循環(huán)充放電性能。(3)設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單、溫和、一步獲得Co摻雜Ni(OH)_2花狀納米片結(jié)構(gòu)的新方法。該方法以液相激光熔蝕技術(shù)得到的高活性Co膠體作為非離子摻雜源,隨后置于含有Ni(NO_3)_2和Na_2S_2O_3的混合溶液中室溫下陳化生長(zhǎng),無需高溫、高壓等條件,即可獲得具有花狀形貌的Co摻雜Ni(OH)_2納米片結(jié)構(gòu)。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示,由于摻雜之后Ni(OH)_2導(dǎo)電性的顯著提高以及產(chǎn)物獨(dú)特的表面微結(jié)構(gòu)特征,從而使其具有優(yōu)異的電化學(xué)電容性能。(4)基于上述摻雜方法,通過改變反應(yīng)環(huán)境(去離子水與乙醇的混合溶液),還制備了形貌更加均一的Fe摻雜Ni(OH)_2花狀納米片結(jié)構(gòu),電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示其具有比商用RuO_2更優(yōu)異的OER電催化性能。(5)研究了高活性Mn膠體對(duì)產(chǎn)物摻雜Ni(OH)_2納米結(jié)構(gòu)的形貌影響。選擇液相激光熔蝕技術(shù)得到的高活性Mn膠體作為非離子摻雜源,去離子水為反應(yīng)介質(zhì),加入Ni(NO_3)_2和Na_2S_2O_3,室溫下陳化生長(zhǎng)十天,結(jié)果顯示最終產(chǎn)物為具有線狀形貌的Mn摻雜Ni(OH)_2納米結(jié)構(gòu)。
[Abstract]:The innovative results are as follows: 1) A new method for preparing MoS_2/Co_3O_4 composite nanomaterials is proposed. The Co doped Ni(OH)_2 nanostructures with flower-like morphology were obtained. The results show that the final product is mn doped Ni(OH)_2 nanostructure with linear morphology.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：1803312