發(fā)布時間：2020-07-12 09:30

【摘要】：在兩相及多相復合物中,界面的作用尤為重要。很多情況下,由于界面的相互作用,復合材料會表現(xiàn)出優(yōu)于單組分的物理和化學性能,合理設計和精準控制異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為催化劑制備的重要任務。本論文利用電化學陽極氧化法制備一維有序鉬基氧化物,通過表面貴金屬修飾和非貴金屬摻雜兩種方式,分別構(gòu)建多種鉬基化合物異質(zhì)界面,調(diào)控復合材料的電化學性能。主要研究內(nèi)容如下:通過電化學陽極氧化法和電沉積技術(shù)構(gòu)建了一維有序(氮)氧化鉬/Pt納米孔異質(zhì)界面,研究了脈沖電沉積次數(shù)和循環(huán)伏安次數(shù)對復合材料電化學性能的影響,同時探討了復合材料的電催化析氫動力學和析氫機理;調(diào)控陽極氧化電壓和時間,在Ti-Mo(35 mass%)合金基底上成功制備出一維有序MoO_3/TiO_2納米孔結(jié)構(gòu),結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)分析了陽極氧化電壓和時間對多孔鈦鉬氧化物形貌的影響,通過改變熱處理溫度及對比純TiO_2和MoO_3,討論了異質(zhì)界面的形成對復合材料電化學性能的改變;分別對一維有序MoO_3/TiO_2納米孔進行氮化和磷化處理。研究了氮化溫度和氮化時間對復合材料電容和電催化析氫性能的影響,確定最佳氮化條件;選擇合適的磷化方法,討論了磷化溫度和保護氣氛對復合材料形貌、元素分布和結(jié)構(gòu)的影響,考察磷化前后材料的電催化析氫性能,分析復合材料中MoP/TiO_2異質(zhì)界面的作用。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33;TB383.1
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文的新材料[14]。眾多鉬基材料中，MoO3因其獨六方相（h-MoO3）、單斜相（β-MoO3）和正6]八面體為基本組成結(jié)構(gòu)單元[15]，如圖 1-1 熱力學穩(wěn)定相。其中，α-MoO3具有特殊的層體，這就為離子可逆的嵌入和脫出提供了適

圖 1-1 (A/B)α-MoO3(C/D)h-MoO3晶體結(jié)構(gòu)圖[16]在受到外界刺激時，能夠改變其光學性質(zhì)的物質(zhì)被稱為變色材料。最常電致變色、光致變色和熱致變色材料，當存在電、光、熱激發(fā)時，可以式改變材料的顏色。過渡金屬氧化物在作為變色材料具備快速反應，高強穩(wěn)定性等優(yōu)點，而 MoO3更是因其變色靈敏度與人眼匹配，顯示出極率[16]。MoO3變色機理有多解釋，認同度最高的是 Faughnan 模型，如。式中 A 代表 H、Li、Na 和 K，x 在 0~2 之間，生成的 AxMoO3被稱因外界注入的電子被 MoO3中的 Mo6+捕獲而形成 Mo5+，Mo6+和 Mo5+價間電子轉(zhuǎn)移導致 MoO3顏色的變化，使其有望應用于信息展示器和“智能窗”也因此得以發(fā)展[17]。圖 1.2 為 h-MoO3在 1.0 mol/LLiClO4的溶液中不同電壓下的顏色變化情況，可以明顯觀察到 h-MoO3的電致變MoO3+ xe-+ xA+→ AxMoO3[17]

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文已被廣泛應用于室外和室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、公共安全、藥物、軍事等領半導體，導電性與電子濃度密切相關(guān)，工作溫度會激發(fā)半導體價導帶。當 MoO3與空氣接觸時，空氣中的 O2會吸附到 MoO3表負性較強，會奪取 MoO3導帶上的電子，使 MoO3導電性降低，式的氧負離子，如 O2 ，O 和 O2 等。以 MoO3檢測乙醇氣體為機制如圖 1-3 所示。當乙醇氣體與 MoO3氣體傳感元件接觸時，會的氧負離子反應，從而釋放電子到 MoO3的導帶，使 MoO3導電性的變化從而實現(xiàn)檢測乙醇的功能。氣體傳感器檢測的敏感性微觀形貌、活性位點數(shù)和工作溫度等密切相關(guān)[18]。有序多孔結(jié)積，能提供更多活性位點允許 O2分子吸附，同時也有利于電子響應和恢復時間。

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本文編號：2751756