硅量子點調(diào)控MoX 2 /rGO復(fù)合材料的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2020-12-14 01:46
能源枯竭與環(huán)境污染是當(dāng)今社會發(fā)展過程中亟待解決的問題。近年來,二維過渡金屬硫族化合物(TMDCs)因其較弱的層間相互作用、大的比表面積以及可控的能帶結(jié)構(gòu),被廣泛應(yīng)用于潤滑劑、光電器件、生物傳感、催化等領(lǐng)域。二維MoS2和MoSe2作為二維TMDCs中的典型材料,具有較大的帶隙、高理論比容量以及元素價態(tài)多樣性的特點,在超級電容器和光催化領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景,進(jìn)而為解決能源和環(huán)境問題提供了有效途徑。但它們均存在易團(tuán)聚和導(dǎo)電性差等缺點,因此,本文采用硅量子點(SiQDs)對其合成進(jìn)行調(diào)控并與還原氧化石墨烯(rGO)復(fù)合克服其存在的缺點。首先本論文采用硅量子點(SiQDs)輔助水熱法合成了二維MoS2,通過XRD、SEM、Raman以及UV-Vis等測試分析技術(shù),探究了SiQDs對產(chǎn)物形貌、相態(tài)等的影響規(guī)律。利用零維SiQDs的表面效應(yīng),使其作為形核中心,進(jìn)而生長得到結(jié)晶性好、形貌均一的MoS2納米花球,有效阻止了片層的團(tuán)聚。結(jié)果表明,SiQDs-MoS2包含1T和2H相,其花瓣超薄,...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型MX2的a)結(jié)構(gòu)三維示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文與石墨烯相比,TMDCs 家族中半導(dǎo)體類材料顯著的特點在于帶隙可調(diào)[6oS2為例,塊體 MoS2為間接帶隙半導(dǎo)體,帶隙寬度為 1.29eV,隨著層數(shù)的減oS2帶隙逐漸變大,單層 MoS2發(fā)生間接帶隙到直接帶隙的轉(zhuǎn)變,禁帶寬度V[7]。WS2和 MoSe2也表現(xiàn)出相同的帶隙特征[8]。在 MoS2的拉曼光譜中可以強(qiáng)烈的 E12g和 A1g振動模式,層數(shù)對頻率、強(qiáng)度以及兩峰之間的寬度有著強(qiáng)響,隨著層數(shù)的增加,A1g和 E12g分別出現(xiàn)藍(lán)移和紅移的現(xiàn)象,因此利用拉可以對 MoS2的層數(shù)進(jìn)行分析[9],如圖 1-2 所示。由于量子限域效應(yīng)和表面效層和少層 TMDCs 表現(xiàn)出不同于塊體材料的性質(zhì),例如單層 MoS2具有光致應(yīng),同時產(chǎn)氫催化能力有所增強(qiáng),這些特性使其在電子器件、催化等領(lǐng)域具的應(yīng)用前景。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文一步沉積成納米材料。這種方法的優(yōu)勢在于設(shè)備好操控,且純度較高[12]。尤運(yùn)城等人[13]利用 CVD 的方法制備了如圖 1-3,并對其制備過程和薄膜質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了深 CVD 的方法制備了單層 WS2薄膜,在 H2氣氛下,將硫粉,通過控制 H2的濃度,達(dá)到對 WS2薄膜層數(shù)的控制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二維過渡金屬硫族化合物納米材料的制備技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 沈永才,徐菲,吳義恒. 現(xiàn)代化工. 2015(12)
[2]類石墨烯二硫化鎢薄膜的化學(xué)氣相沉積法制備及其應(yīng)用[J]. 尤運(yùn)城,曾甜,劉勁松,胡廷松,臺國安. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(11)
[3]A review of negative electrode materials for electrochemical supercapacitors[J]. LU XueFeng,LI GaoRen,TONG YeXiang. Science China(Technological Sciences). 2015(11)
[4]化學(xué)氣相沉積法合成二維過渡金屬硫族化合物研究進(jìn)展[J]. 許冠辰,盧至行,張琪,邱海龍,焦麗穎. 化學(xué)學(xué)報. 2015(09)
[5]水熱法合成納米花狀二硫化鉬及其微觀結(jié)構(gòu)表征[J]. 傅重源,邢淞,沈濤,邰博,董前民,舒海波,梁培. 物理學(xué)報. 2015(01)
[6]二硫化鉬中空微球的制備、表征以及光催化性能(英文)[J]. 楊依萍,李卓民,楊玉超,鄧文禮. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2012(07)
碩士論文
[1]層狀MoS2納米薄片及其復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 吳肖.江蘇大學(xué) 2016
本文編號:2915574
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型MX2的a)結(jié)構(gòu)三維示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文與石墨烯相比,TMDCs 家族中半導(dǎo)體類材料顯著的特點在于帶隙可調(diào)[6oS2為例,塊體 MoS2為間接帶隙半導(dǎo)體,帶隙寬度為 1.29eV,隨著層數(shù)的減oS2帶隙逐漸變大,單層 MoS2發(fā)生間接帶隙到直接帶隙的轉(zhuǎn)變,禁帶寬度V[7]。WS2和 MoSe2也表現(xiàn)出相同的帶隙特征[8]。在 MoS2的拉曼光譜中可以強(qiáng)烈的 E12g和 A1g振動模式,層數(shù)對頻率、強(qiáng)度以及兩峰之間的寬度有著強(qiáng)響,隨著層數(shù)的增加,A1g和 E12g分別出現(xiàn)藍(lán)移和紅移的現(xiàn)象,因此利用拉可以對 MoS2的層數(shù)進(jìn)行分析[9],如圖 1-2 所示。由于量子限域效應(yīng)和表面效層和少層 TMDCs 表現(xiàn)出不同于塊體材料的性質(zhì),例如單層 MoS2具有光致應(yīng),同時產(chǎn)氫催化能力有所增強(qiáng),這些特性使其在電子器件、催化等領(lǐng)域具的應(yīng)用前景。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文一步沉積成納米材料。這種方法的優(yōu)勢在于設(shè)備好操控,且純度較高[12]。尤運(yùn)城等人[13]利用 CVD 的方法制備了如圖 1-3,并對其制備過程和薄膜質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了深 CVD 的方法制備了單層 WS2薄膜,在 H2氣氛下,將硫粉,通過控制 H2的濃度,達(dá)到對 WS2薄膜層數(shù)的控制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二維過渡金屬硫族化合物納米材料的制備技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 沈永才,徐菲,吳義恒. 現(xiàn)代化工. 2015(12)
[2]類石墨烯二硫化鎢薄膜的化學(xué)氣相沉積法制備及其應(yīng)用[J]. 尤運(yùn)城,曾甜,劉勁松,胡廷松,臺國安. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(11)
[3]A review of negative electrode materials for electrochemical supercapacitors[J]. LU XueFeng,LI GaoRen,TONG YeXiang. Science China(Technological Sciences). 2015(11)
[4]化學(xué)氣相沉積法合成二維過渡金屬硫族化合物研究進(jìn)展[J]. 許冠辰,盧至行,張琪,邱海龍,焦麗穎. 化學(xué)學(xué)報. 2015(09)
[5]水熱法合成納米花狀二硫化鉬及其微觀結(jié)構(gòu)表征[J]. 傅重源,邢淞,沈濤,邰博,董前民,舒海波,梁培. 物理學(xué)報. 2015(01)
[6]二硫化鉬中空微球的制備、表征以及光催化性能(英文)[J]. 楊依萍,李卓民,楊玉超,鄧文禮. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2012(07)
碩士論文
[1]層狀MoS2納米薄片及其復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 吳肖.江蘇大學(xué) 2016
本文編號:2915574
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