發(fā)布時(shí)間：2018-04-29 00:29

  本文選題：氧化鎢 + 復(fù)合材料�。� 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：氧化鎢(WO_3)作為一種重要的n型半導(dǎo)體材料,由于其具有特殊的缺陷結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性被廣泛地應(yīng)用到氣體傳感、光催化、電致變色和場(chǎng)致發(fā)射等領(lǐng)域。實(shí)際制備中存在一些非化學(xué)計(jì)量比的氧化鎢(WO_(3-x))由于其晶體中存在一定量的氧空位缺陷,可以在一定程度上提高導(dǎo)電率、減小能帶隙,而且還能增強(qiáng)氧化鎢表面對(duì)物質(zhì)(如CO2、H2、NO2)的吸附,為催化反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn),所以在光催化劑和電極材料等方面具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。因此,本文主要針對(duì)缺陷氧化鎢及其復(fù)合物的制備,對(duì)他們?cè)诖呋磻?yīng)和鋰離子電池方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下:(1)以鎢酸銨和檸檬酸為原料,利用檸檬酸的還原能力及形貌控制作用,一鍋水熱法成功的合成了具有大量缺陷存在的氧化鎢納米線。通過(guò)與商品氧化鎢的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)缺陷氧化鎢具有更窄的禁帶寬度,而且在可見(jiàn)光和近紅外區(qū)有著更強(qiáng)烈的光吸收,呈現(xiàn)出新的光學(xué)特性和應(yīng)用。(2)利用缺陷氧化鎢能提供自由電子的特性,在合成過(guò)程中不加入穩(wěn)定劑、助還原劑等,在室溫條件下通過(guò)原位還原的方法直接將Pd2+還原成Pd納米顆粒,并負(fù)載在缺陷氧化鎢表面。將此催化劑用于對(duì)硝基苯酚加氫反應(yīng)以及苯乙烯加氫反應(yīng)中,表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能。(3)通過(guò)化學(xué)聚合以及高溫碳化的方法成功制備出N-C包覆的缺陷氧化鎢WO_(3-x)/N-C的復(fù)合材料,然后將其作為鋰離子電池負(fù)極材料研究了缺陷氧化鎢及其復(fù)合材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明,WO_(3-x)/N-C復(fù)合材料比缺陷氧化鎢納米線具有更加優(yōu)異儲(chǔ)鋰能力和循環(huán)穩(wěn)定性能。
[Abstract]:As an important n-type semiconductor material, WO _ 3 (W _ 2O _ 3) has been widely used in gas sensing, photocatalysis, electrochromic and field emission due to its special defect structure and physical and chemical properties. There are some non-stoichiometric tungsten oxide WO _ 2O _ 3-xC) because of the oxygen vacancy defects in the crystal, the conductivity can be improved and the energy band gap can be reduced to a certain extent. It can also enhance the adsorption of materials (such as CO _ 2H _ 2H _ 2O _ 2) on the surface of tungsten oxide, and provide more active sites for catalytic reaction, so it has important research and application value in photocatalyst and electrode materials. Therefore, in this paper, the preparation of defective tungsten oxide and its complexes, their applications in catalytic reactions and lithium ion batteries were studied. The main contents and achievements of this thesis are as follows: (1) with ammonium tungstate and citric acid as raw materials, tungsten oxide nanowires with a large number of defects have been successfully synthesized by one pot hydrothermal method using citric acid reduction ability and morphology control effect. Compared with commercial tungsten oxide, it is found that the defect tungsten oxide has narrower band gap and stronger light absorption in the visible and near infrared region. It shows new optical properties and applications. (2) using defective tungsten oxide to provide free electrons, no stabilizer and reductant are added in the synthesis process. Pd2 was directly reduced to PD nanoparticles by in-situ reduction at room temperature and loaded on the surface of defective tungsten oxide. The catalyst showed excellent catalytic performance in hydrogenation of p-nitrophenol and hydrogenation of styrene. The N-C-coated composite of defective tungsten oxide (WO_(3-x)/N-C) was successfully prepared by chemical polymerization and high temperature carbonization. The electrochemical properties of defective tungsten oxide and its composites were studied as anode materials for lithium ion batteries. The results show that WO _ 2 / 3-x / N-C composites have better lithium storage capacity and cyclic stability than defective tungsten oxide nanowires.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ136.13;TB383.1

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