二硫化鉬薄膜的制備及其電化學(xué)性能研究
本文關(guān)鍵詞:二硫化鉬薄膜的制備及其電化學(xué)性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:自1965年美國(guó)開(kāi)始研制液氫發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái),氫氣作為燃料在航天領(lǐng)域的地位至今無(wú)人能替,且隨著環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)構(gòu)型的迫切需求,將氫燃料或者氫燃料電池,用于鐵路機(jī)車(chē)或一般汽車(chē)的研制也變得十分活躍。在眾多的氫電極催化劑中,Pt族金屬實(shí)現(xiàn)HER(Hydrogen Evolution Reaction,析氫反應(yīng))的電壓與熱力學(xué)反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)非常接近,催化效率很高。然而,貴金屬屬于稀缺資源,不能滿(mǎn)足大規(guī)模氫氣生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需求;诖朔N現(xiàn)狀,發(fā)展穩(wěn)定、高效的非Pt電催化劑(包括金屬氧化物、硫化物、磷化物、碳化物以及氮化物等)成為當(dāng)前HER研究的主要目標(biāo)。二硫化鉬因具有與Pt類(lèi)似的氫原子結(jié)合能,且結(jié)構(gòu)可調(diào)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)成為HER的研究熱點(diǎn),有望成為Pt基電催化劑的替代品。本文以二硫化鉬薄膜為研究對(duì)象,首先以四硫代鉬酸銨作為前驅(qū)體配制溶液鍍膜,然后對(duì)四硫代鉬酸銨薄膜進(jìn)行熱處理,得到二硫化鉬薄膜。采用X射線(xiàn)衍射儀、紅外光譜儀、接觸角測(cè)試儀、光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡、電化學(xué)工作站等進(jìn)行表征,探索制備二硫化鉬薄膜工藝和生長(zhǎng)機(jī)理,結(jié)果如下:(1)以鉬酸銨和硫化氨作為前驅(qū)體,經(jīng)溶解、加熱攪拌、冷卻結(jié)晶制備的四硫代鉬酸銨晶體純度較高,晶形好,滿(mǎn)足作為二硫化鉬前驅(qū)體的要求。(2)以四硫代鉬酸銨為前驅(qū)體,去離子水為溶劑,通過(guò)浸漬提拉法在食人魚(yú)溶液處理的SiO2/Si基底上鍍膜可以得到較為均勻的四硫代鉬酸銨膜層。(3)真空熱處理?xiàng)l件并不適合本實(shí)驗(yàn)中二硫化鉬的生長(zhǎng),1000℃熱處理的時(shí)間對(duì)二硫化鉬薄膜的生長(zhǎng)有很大影響。隨著1000℃熱處理時(shí)間的延長(zhǎng),二硫化鉬三角片逐漸長(zhǎng)大,并且連續(xù)成膜。(4)使用聚苯乙烯(PS)作為輔助薄膜,可以很好的將二硫化鉬薄膜從生長(zhǎng)基底轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基底。(5)轉(zhuǎn)移至玻碳電極的二硫化鉬薄膜,在0.5M H2SO4電解液中有電催化析氫性能。
【關(guān)鍵詞】:二硫化鉬 薄膜 制備 轉(zhuǎn)移 電化學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:O614.612;TB383.2
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 引言10
- 1.2 二硫化鉬薄膜的基本特性10-12
- 1.3 二硫化鉬薄膜的用途12-15
- 1.3.1 場(chǎng)效應(yīng)晶體管12-13
- 1.3.2 傳感器13-15
- 1.3.3 電池的電極材料15
- 1.4 二硫化鉬薄膜主要的制備方法15-18
- 1.4.1 以四硫代鉬酸銨作為前驅(qū)體15-16
- 1.4.2 以Mo作為前驅(qū)體16-17
- 1.4.3 以MoO_3、MoS_2、MoCl_5作為前驅(qū)體17-18
- 1.5 國(guó)內(nèi)外二硫化鉬薄膜研究現(xiàn)狀18-19
- 1.5.1 國(guó)外二硫化鉬薄膜研究現(xiàn)狀18
- 1.5.2 國(guó)內(nèi)二硫化鉬薄膜研究現(xiàn)狀18-19
- 1.6 本論文研究意義及主要內(nèi)容19-20
- 1.6.1 研究意義19
- 1.6.2 研究的主要內(nèi)容19-20
- 第二章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及方法20-28
- 2.1 引言20
- 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器20-21
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料20
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器20-21
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法21-24
- 2.3.1 四硫代鉬酸銨的制備方法21
- 2.3.2 成膜方法21-24
- 2.4 表征方法24-28
- 2.4.1 光學(xué)顯微鏡24
- 2.4.2 原子力顯微鏡24-25
- 2.4.3 掃描電子顯微鏡25-26
- 2.4.4 拉曼光譜26-28
- 第三章 制備四硫代鉬酸銨膜的技術(shù)研究28-38
- 3.1 引言28
- 3.2 四硫代鉬酸銨的制備及表征28-31
- 3.2.1 四硫代鉬酸銨的制備28-29
- 3.2.2 四硫代鉬酸銨的XRD分析29-30
- 3.2.3 四硫代鉬酸銨的紅外分析30-31
- 3.3 四硫代鉬酸銨成膜研究31-32
- 3.3.1 鍍膜基底的預(yù)處理31-32
- 3.3.2 四硫代鉬酸銨的溶解32
- 3.4 四硫代鉬酸銨鍍膜及表征32-37
- 3.4.1 旋轉(zhuǎn)鍍膜32-34
- 3.4.2 浸漬提拉鍍膜34-37
- 3.5 本章小結(jié)37-38
- 第四章 制備二硫化鉬薄膜的技術(shù)研究38-50
- 4.1 引言38
- 4.2 二硫化鉬薄膜的制備38-39
- 4.3 影響二硫化鉬生長(zhǎng)的因素分析39-46
- 4.3.1 PVA摻量對(duì)二硫化鉬生長(zhǎng)的影響39-40
- 4.3.2 四硫代鉬酸銨摻量對(duì)二硫化鉬生長(zhǎng)的影響40-42
- 4.3.3 壓力對(duì)二硫化鉬生長(zhǎng)的影響42-45
- 4.3.4 時(shí)間對(duì)二硫化鉬生長(zhǎng)的影響45-46
- 4.4 二硫化鉬薄膜的轉(zhuǎn)移46-49
- 4.4.1 二硫化鉬薄膜轉(zhuǎn)移的主要步驟47-48
- 4.4.2 銅網(wǎng)上二硫化鉬薄膜的TEM分析48
- 4.4.3 二硫化鉬薄膜的電化學(xué)析氫48-49
- 4.5 本章小結(jié)49-50
- 第五章 結(jié)論50-52
- 參考文獻(xiàn)52-58
- 致謝58-60
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文60
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 劉前明;肖連生;曾理;龔柏凡;;水合肼直接還原硫代鉬酸銨晶體制備超細(xì)二硫化鉬[J];中國(guó)鉬業(yè);2012年02期
2 魏長(zhǎng)平,李海東,吳廣峰;四硫代鉬酸銨與四硫代鎢酸銨合成方法改進(jìn)的研究[J];吉林工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年03期
3 劉大鵬,趙瑞玉,柴永明,趙會(huì)吉,劉晨光;十六烷基三甲基四硫代鉬酸銨的合成與表征[J];石油學(xué)報(bào)(石油加工);2004年06期
4 金國(guó)新,陳漢文,忻新泉,戴安邦;雙核、三核鉬硫原子簇狀化合物的合成、反應(yīng)和性質(zhì)研究[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);1987年01期
5 金國(guó)新;忻新泉;戴安邦;;雜核原子簇[Ni(MS_2AA′)_2]~(2-)(M=Mo、W,A,A′=S或0)系列的合成,反應(yīng)和性質(zhì)研究[J];南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年04期
6 劉秋田;黃梁仁;康北笙;楊瑜;盧嘉錫;;MoFe_3S_4單立方烷原子簇研究Ⅱ.MoFe_3S_4 (C_5H_(10)NCSS)_5的合成與結(jié)構(gòu)[J];化學(xué)學(xué)報(bào);1987年02期
7 金祥林,湯卡羅,童亮,唐有祺;硫代鉬酸銨和氨基酸銅鹽的反應(yīng)及其產(chǎn)物Cu_2MoS_4(Py)_4的晶體結(jié)構(gòu)[J];自然雜志;1984年04期
8 金祥林,湯卡羅,童亮,唐有祺;硫代鉬酸銨和氨基酸銅鹽的反應(yīng)及其產(chǎn)物Cu_2MoS_4(Py)_4的晶體結(jié)構(gòu)[J];中國(guó)科學(xué)(B輯 化學(xué) 生物學(xué) 農(nóng)學(xué) 醫(yī)學(xué) 地學(xué));1986年11期
9 劉秋田;黃梁仁;康北笙;劉春萬(wàn);王玲玲;盧嘉錫;;MOFe_3單立方烷原子簇研究 Ⅰ.(Et_4N)[MoFe_3S_4(Et_2NCSS)_5]CH_3CN的自兜合成及結(jié)構(gòu)[J];化學(xué)學(xué)報(bào);1986年04期
10 安高軍;柴永明;陳照軍;劉晨光;;低溫固相法制備非負(fù)載型介孔Ni-Mo-W硫化物催化劑[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 柴永明;相春娥;安高軍;柳云騏;劉晨光;;以四硫代鉬酸銨為前驅(qū)物制備的MoS_x/γ-Al_2O_3的HRTEM研究[A];第十三屆全國(guó)催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 劉前明;工業(yè)硫代鉬酸銨制備超細(xì)二硫化鉬的研究[D];中南大學(xué);2012年
2 張耀斌;二硫化鉬薄膜的制備及其電化學(xué)性能研究[D];太原理工大學(xué);2016年
本文關(guān)鍵詞:二硫化鉬薄膜的制備及其電化學(xué)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):376771
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/376771.html