二維材料的表面調(diào)控及其吸附與催化特性研究
發(fā)布時間:2021-05-15 21:47
二維材料較高的載流子遷移率、較大的比表面積和優(yōu)良的電熱傳導率等諸多優(yōu)異的特性,使其在鋰離子電池、電化學氫析出反應、氣體傳感等領域具有廣泛的應用前景。其中,以石墨烯最為典型。2004年,石墨烯被成功剝離出來,因其具有與眾不同的物理、化學、光學、電子等性質(zhì),科研工作者和產(chǎn)業(yè)界都對石墨烯材料進行了廣泛而深入的研究。隨后,各種類石墨烯的二維材料也陸續(xù)被研究出來。其中,作為新型的二維材料,磷烯具有與石墨烯類似的層狀結(jié)構(gòu)、良好的各向異性電導率和直接帶隙半導體結(jié)構(gòu),這使其在電子器件和電化學傳感方面有著良好的應用。然而,磷烯材料在氣體吸附方面表現(xiàn)出不穩(wěn)定的物理吸附特性,限制了其在吸附傳感領域的實際應用。另外一種被廣泛研究的二維材料二硫化鉬,屬于過渡金屬硫?qū)倩衔?同樣具有與石墨烯類似的層狀結(jié)構(gòu)。二硫化鉬的邊緣硫原子具有氫析出反應催化活性,可以用作電催化劑材料。但是作為半導體材料,二硫化鉬的本征導電性能不夠理想。而且,由于層間范德華力的相互作用,二硫化鉬納米片容易團聚,限制了其在電催化氫析出反應中的應用。本學位論文基于二維材料的表面調(diào)控策略,通過雜原子摻雜和鋰離子嵌入等手段,調(diào)控二維材料表面的電荷分布及...
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 二維材料概述
1.1.1 二維材料簡介
1.1.2 二維材料的制備
1.1.3 二維材料的特點及應用
1.1.4 二維材料的表面調(diào)控
1.2 磷烯概述
1.2.1 磷烯簡介
1.2.2 磷烯的吸附特性研究進展
1.3 二硫化鉬概述
1.3.1 二硫化鉬簡介
1.3.2 二硫化鉬的電催化氫析出反應研究進展
1.4 本論文的選題背景和研究內(nèi)容
1.4.1 選題背景
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 雜原子摻雜磷烯的甲醇吸附第一性原理研究
2.1 前言
2.2 密度泛函理論簡介
2.2.1 Hohenberg-Kohn定理
2.2.2 Kohn-Sham方程
2.2.3 交換關(guān)聯(lián)泛函
2.3 計算軟件介紹
2.4 甲醇吸附研究進展
2.5 實驗部分
2.5.1 基本模型
2.5.2 計算方法
2.6 結(jié)果與討論
2.7 小結(jié)
第3章 鋰化二硫化鉬作為電催化劑用于氫析出反應
3.1 前言
3.2 氫析出反應簡介
3.3 實驗部分
3.3.1 實驗藥品
3.3.2 實驗儀器
3.3.3 鋰化二硫化鉬的制備
3.3.4 鋰化二硫化鉬的物理表征
3.3.5 鋰化二硫化鉬的電化學測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 鋰化二硫化鉬的物理表征
3.4.2 鋰化二硫化鉬的電化學測試
3.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 攻讀碩士期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻】:
博士論文
[1]表面修飾二維納米材料與電子結(jié)構(gòu)調(diào)制[D]. 朱小姣.中國科學技術(shù)大學 2017
[2]低維材料的電—力學性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)的理論計算研究[D]. 汪海迪.中國科學技術(shù)大學 2017
[3]黑磷的電輸運和光電特性研究以及電子氣系統(tǒng)磁光電導率公式的推廣[D]. 韓方微.中國科學技術(shù)大學 2017
[4]黑磷的電學性能調(diào)控及其邏輯器件的制備與表征[D]. 王國才.中國科學院大學(中國科學院物理研究所) 2017
[5]MoS2/石墨烯復合納米材料的制備及其電化學應用研究[D]. 葉劍波.浙江大學 2017
[6]二維材料及其雜化異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)的第一性原理研究[D]. 昝文艷.蘭州大學 2016
[7]二硫化鉬二維材料及其異質(zhì)結(jié)的制備和光電特性研究[D]. 張克難.中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[8]新型二維材料的熱動力學穩(wěn)定性及其電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控[D]. 馬雙英.湘潭大學 2016
[9]一些二維材料的第一性原理計算與設計[D]. 胡麟.中國科學技術(shù)大學 2016
[10]二維半導體材料磁性的第一性原理研究[D]. 鄭會玲.吉林大學 2016
碩士論文
[1]黑磷的表面改性和CO吸附的理論研究[D]. 欒山.東南大學 2017
[2]薄層二硫化鉬的電催化性能及FET器件研究[D]. 趙本亮.中國科學技術(shù)大學 2017
[3]磷烯及其納米結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[D]. 陳黎.西安電子科技大學 2017
[4]MoS2/碳復合材料的制備及電催化析氫性能研究[D]. 趙麗.浙江理工大學 2017
[5]二維二硫化鉬的制備與特性研究[D]. 黃燕峰.華北電力大學(北京) 2017
[6]納米二硫化鉬的制備及電化學析氫性能研究[D]. 馬清璇.青島科技大學 2016
[7]二硫化鉬/碳復合納米材料的制備及其電催化析氫性能研究[D]. 劉云.中國科學技術(shù)大學 2016
[8]功能化二維材料上小分子吸附和轉(zhuǎn)化的第一性原理研究[D]. 初敏敏.大連理工大學 2016
[9]二維納米材料表面改性及其在電催化中的應用研究[D]. 陶李.湖南大學 2016
[10]二硫化鉬薄膜的制備及其電化學性能研究[D]. 張耀斌.太原理工大學 2016
本文編號:3188388
【文章來源】:湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 二維材料概述
1.1.1 二維材料簡介
1.1.2 二維材料的制備
1.1.3 二維材料的特點及應用
1.1.4 二維材料的表面調(diào)控
1.2 磷烯概述
1.2.1 磷烯簡介
1.2.2 磷烯的吸附特性研究進展
1.3 二硫化鉬概述
1.3.1 二硫化鉬簡介
1.3.2 二硫化鉬的電催化氫析出反應研究進展
1.4 本論文的選題背景和研究內(nèi)容
1.4.1 選題背景
1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 雜原子摻雜磷烯的甲醇吸附第一性原理研究
2.1 前言
2.2 密度泛函理論簡介
2.2.1 Hohenberg-Kohn定理
2.2.2 Kohn-Sham方程
2.2.3 交換關(guān)聯(lián)泛函
2.3 計算軟件介紹
2.4 甲醇吸附研究進展
2.5 實驗部分
2.5.1 基本模型
2.5.2 計算方法
2.6 結(jié)果與討論
2.7 小結(jié)
第3章 鋰化二硫化鉬作為電催化劑用于氫析出反應
3.1 前言
3.2 氫析出反應簡介
3.3 實驗部分
3.3.1 實驗藥品
3.3.2 實驗儀器
3.3.3 鋰化二硫化鉬的制備
3.3.4 鋰化二硫化鉬的物理表征
3.3.5 鋰化二硫化鉬的電化學測試
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 鋰化二硫化鉬的物理表征
3.4.2 鋰化二硫化鉬的電化學測試
3.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 攻讀碩士期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄
致謝
【參考文獻】:
博士論文
[1]表面修飾二維納米材料與電子結(jié)構(gòu)調(diào)制[D]. 朱小姣.中國科學技術(shù)大學 2017
[2]低維材料的電—力學性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)的理論計算研究[D]. 汪海迪.中國科學技術(shù)大學 2017
[3]黑磷的電輸運和光電特性研究以及電子氣系統(tǒng)磁光電導率公式的推廣[D]. 韓方微.中國科學技術(shù)大學 2017
[4]黑磷的電學性能調(diào)控及其邏輯器件的制備與表征[D]. 王國才.中國科學院大學(中國科學院物理研究所) 2017
[5]MoS2/石墨烯復合納米材料的制備及其電化學應用研究[D]. 葉劍波.浙江大學 2017
[6]二維材料及其雜化異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)與電子性質(zhì)的第一性原理研究[D]. 昝文艷.蘭州大學 2016
[7]二硫化鉬二維材料及其異質(zhì)結(jié)的制備和光電特性研究[D]. 張克難.中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[8]新型二維材料的熱動力學穩(wěn)定性及其電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控[D]. 馬雙英.湘潭大學 2016
[9]一些二維材料的第一性原理計算與設計[D]. 胡麟.中國科學技術(shù)大學 2016
[10]二維半導體材料磁性的第一性原理研究[D]. 鄭會玲.吉林大學 2016
碩士論文
[1]黑磷的表面改性和CO吸附的理論研究[D]. 欒山.東南大學 2017
[2]薄層二硫化鉬的電催化性能及FET器件研究[D]. 趙本亮.中國科學技術(shù)大學 2017
[3]磷烯及其納米結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[D]. 陳黎.西安電子科技大學 2017
[4]MoS2/碳復合材料的制備及電催化析氫性能研究[D]. 趙麗.浙江理工大學 2017
[5]二維二硫化鉬的制備與特性研究[D]. 黃燕峰.華北電力大學(北京) 2017
[6]納米二硫化鉬的制備及電化學析氫性能研究[D]. 馬清璇.青島科技大學 2016
[7]二硫化鉬/碳復合納米材料的制備及其電催化析氫性能研究[D]. 劉云.中國科學技術(shù)大學 2016
[8]功能化二維材料上小分子吸附和轉(zhuǎn)化的第一性原理研究[D]. 初敏敏.大連理工大學 2016
[9]二維納米材料表面改性及其在電催化中的應用研究[D]. 陶李.湖南大學 2016
[10]二硫化鉬薄膜的制備及其電化學性能研究[D]. 張耀斌.太原理工大學 2016
本文編號:3188388
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3188388.html
最近更新
教材專著