亞化學計量氧化鎢基底與非晶結構的構筑以及應用研究
發(fā)布時間:2021-10-13 12:51
氧化鎢作為一種n型半導體材料,其組成可調(diào)、結構多變、來源廣泛以及性能優(yōu)異而得到眾多科學工作者的關注和研究。WO3通過結構的改變以及亞化學計量的形成能夠有效調(diào)節(jié)其電子結構,使其在應用中具備優(yōu)異的性能,如光/電催化、氣體傳感以及光熱轉換等等,從而得到廣泛的應用。其中,氧缺陷的引入和非晶的轉換使得亞化學計量的氧化鎢(WO3-x)具有特殊的性質(zhì)。缺陷的引入使其能夠作為有效的金屬負載基底;此外,對于具有獨特原子結構亞化學計量的WO3-x,通過一步簡單的方法進行非晶化的研究,使其在近紅外區(qū)有較強的光吸收能力。因此,本文通過引入缺陷來構筑缺陷態(tài)WO3-x,使其能夠與貴金屬Au有強的相互作用,進而利用簡單有效的方式制備Au/WO3-x納米復合材料,并通過超臨界流體技術對具有獨特結構的WO2.72進行非晶化轉變,并對其性能進行探究。主要內(nèi)容如下:(1)原位還原的Au納米粒子生長在缺陷態(tài)納米WO3-x基底上的研究首先通過簡單的化學還原法制備出具有氧缺陷的...
【文章來源】:鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 氧化鎢納米材料的研究現(xiàn)狀
1.1.1 氧化鎢的基本結構與性質(zhì)
1.1.2 氧化鎢中缺陷的構筑
1.1.3 氧化鎢的應用研究
1.2 電催化氮氣還原(NRR)的研究進展
1.2.1 電催化氮氣還原的研究意義
1.2.2 電催化氮氣還原的基本機理
1.2.3 電催化氮氣還原的研究進展
1.3 非晶納米材料的研究進展
1.3.1 非晶材料研究進展
1.3.2 非晶材料的制備方法
1.3.3 非晶材料的應用
1.4 超臨界流體技術的發(fā)展
1.4.1 超臨界流體的基本概念與性質(zhì)
1.4.2 超臨界CO_2及其在材料制備中的應用
1.5 課題的研究意義和研究內(nèi)容
2 原位還原Au納米粒子直接生長在缺陷態(tài)WO_(3-x)制備納米復合材料的研究
2.1 引言
2.2 實驗過程
2.2.1 實驗原料
2.2.2 主要實驗儀器
2.2.3 缺陷態(tài)WO_(3-x)的制備
2.2.4 Au/WO_(3-x)的制備
2.2.5 表征手段
2.3 結果與討論
2.3.1 缺陷態(tài)WO_(3-x)與 Au/WO_(3-x)樣品微觀形貌與結構表征
2.3.2 Au/WO_(3-x)及相關樣品組分分析及光吸收
2.3.3 Au/WO_(3-x)合成的機理分析
2.4 本章小結
3 Au/WO_(3-x)電催化氮氣還原性能的研究以及氮氣還原機理探究
3.1 引言
3.2 實驗過程
3.2.1 實驗原料
3.2.2 主要實驗儀器
3.2.3 樣品Au/WO_(3-x)的制備
3.2.4 電催化氮氣還原性能的測試
3.3 結果與討論
3.3.1 Au/WO_(3-x)納米復合材料結構分析
3.3.2 電催化氮氣還原性能測試
3.3.3 理論計算以及機理研究
3.4 本章小結
4 超臨界二氧化碳(SC CO_2)輔助非晶WO_(2.72)的制備以及光熱性能的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 主要實驗儀器
4.2.3 非晶WO_(2.72)的制備
4.2.4 表征手段
4.2.5 理論計算
4.2.6 光熱轉換性能的測試
4.2.7 光熱轉換效率的計算
4.3 結果與討論
4.3.1 原始WO_(2.72)樣品與非晶WO_(2.72)的結構表征與計算結果
4.3.2 光熱轉化性能研究
4.4 本章小結
5 總結與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、碩士期間發(fā)表的學術論文與研究成果
本文編號:3434704
【文章來源】:鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 引言
1.1 氧化鎢納米材料的研究現(xiàn)狀
1.1.1 氧化鎢的基本結構與性質(zhì)
1.1.2 氧化鎢中缺陷的構筑
1.1.3 氧化鎢的應用研究
1.2 電催化氮氣還原(NRR)的研究進展
1.2.1 電催化氮氣還原的研究意義
1.2.2 電催化氮氣還原的基本機理
1.2.3 電催化氮氣還原的研究進展
1.3 非晶納米材料的研究進展
1.3.1 非晶材料研究進展
1.3.2 非晶材料的制備方法
1.3.3 非晶材料的應用
1.4 超臨界流體技術的發(fā)展
1.4.1 超臨界流體的基本概念與性質(zhì)
1.4.2 超臨界CO_2及其在材料制備中的應用
1.5 課題的研究意義和研究內(nèi)容
2 原位還原Au納米粒子直接生長在缺陷態(tài)WO_(3-x)制備納米復合材料的研究
2.1 引言
2.2 實驗過程
2.2.1 實驗原料
2.2.2 主要實驗儀器
2.2.3 缺陷態(tài)WO_(3-x)的制備
2.2.4 Au/WO_(3-x)的制備
2.2.5 表征手段
2.3 結果與討論
2.3.1 缺陷態(tài)WO_(3-x)與 Au/WO_(3-x)樣品微觀形貌與結構表征
2.3.2 Au/WO_(3-x)及相關樣品組分分析及光吸收
2.3.3 Au/WO_(3-x)合成的機理分析
2.4 本章小結
3 Au/WO_(3-x)電催化氮氣還原性能的研究以及氮氣還原機理探究
3.1 引言
3.2 實驗過程
3.2.1 實驗原料
3.2.2 主要實驗儀器
3.2.3 樣品Au/WO_(3-x)的制備
3.2.4 電催化氮氣還原性能的測試
3.3 結果與討論
3.3.1 Au/WO_(3-x)納米復合材料結構分析
3.3.2 電催化氮氣還原性能測試
3.3.3 理論計算以及機理研究
3.4 本章小結
4 超臨界二氧化碳(SC CO_2)輔助非晶WO_(2.72)的制備以及光熱性能的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗原料
4.2.2 主要實驗儀器
4.2.3 非晶WO_(2.72)的制備
4.2.4 表征手段
4.2.5 理論計算
4.2.6 光熱轉換性能的測試
4.2.7 光熱轉換效率的計算
4.3 結果與討論
4.3.1 原始WO_(2.72)樣品與非晶WO_(2.72)的結構表征與計算結果
4.3.2 光熱轉化性能研究
4.4 本章小結
5 總結與展望
參考文獻
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本文編號:3434704
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