半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料的控制合成及其光學(xué)、光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-18 22:30
本論文主要以硫代乙酰胺和L-半胱氨酸作為硫源,通過(guò)綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、高效的液相法制備得到了幾種特殊形貌的半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料:PbS納米立方體,PbS納米棒,PbS納米米粒,花狀納米CuS,玫瑰狀納米MoS2以及海膽狀納米γ-MnS。通過(guò)一系列表征手段對(duì)其物相、形貌進(jìn)行了表征,探索了它們可能的形成機(jī)理,并對(duì)相關(guān)材料的光學(xué)性能(光學(xué)吸收性能、光致發(fā)光性能)和光催化性能進(jìn)行了研究。1.以三水合醋酸鉛(Pb(CH3COO)2·3H2O)為鉛源,硫代乙酰胺(CH3CSNH2,簡(jiǎn)稱(chēng)TAA)為硫源,表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為輔助,通過(guò)控制Pb(CH3COO)2·3H2O/CH3CSNH2的摩爾比和反應(yīng)溫度,在低溫水溶液中成功合成了納米立方體、納米棒和納米米粒三種不同形貌的PbS晶體。通過(guò)粉末X-射線衍射儀、X-射線能譜儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電...
【文章頁(yè)數(shù)】:147 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 納米材料概述
1.1.1 納米材料的特殊性質(zhì)
1.1.2 納米材料的制備方法
1.2 半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料概述
1.2.1 半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料的特性
1.3 半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料的合成及其光催化研究進(jìn)展
1.3.1 納米PbS
1.3.2 納米MnS
1.3.3 納米CuS
1.3.4 納米MoS2
1.4 本論文的主要研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本論文的主要研究目的
1.4.2 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多形貌納米PbS的控制合成及其光學(xué)性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
2.2.2 PbS納米立方體的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PbS納米立方體的物相和化學(xué)組成分析
2.3.2 PbS納米立方體的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 PbS納米立方體的拉曼光譜(Raman spectrum)分析
2.3.4 PbS納米立方體的傅立葉變換紅外光譜(FT-IR spectrum)分析
2.3.5 PbS納米立方體的生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.4 不同的反應(yīng)物摩爾比Pb(CH3COO)2·3H2O/TAA對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
2.4.1 PbS納米棒的物相和化學(xué)組成分析
2.4.2 PbS納米棒的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
2.4.3 PbS納米棒的生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.5 不同的反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
2.5.1 PbS納米米粒的物相和化學(xué)組成分析
2.5.2 PbS納米米粒的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
2.5.3 PbS納米米粒的生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.6 PbS納米立方體、納米棒和納米米粒的光學(xué)性能
2.6.1 紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜(UV-Vis-NIRabsorptionspectrum)分析
2.6.2 光致發(fā)光光譜(PL spectrum)分析
2.6.3 暗場(chǎng)光散射(DFLS)分析
2.7 本章小結(jié)
第3章 海膽狀納米γ-MnS的水熱法制備及其光學(xué)、紫外光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
3.2.2 海膽狀納米γ-MnS的制備
3.2.3 光催化活性測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 產(chǎn)物的物相分析
3.3.2 產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)分析
3.3.3 產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.4 海膽狀納米γ-MnS的生長(zhǎng)機(jī)理研究
3.3.5 溶劑對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.6 硫源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.7 錳源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.8 反應(yīng)物的摩爾比對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.9 產(chǎn)物的比表面積與孔隙度分析(Brunauer-Emmett-Teller)分析
3.3.10 產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis absorption spectrum)分析
3.3.11 產(chǎn)物的光致發(fā)光光譜(PL spectrum)分析
3.3.12 產(chǎn)物的紫外光催化性能分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 花狀納米CuS的水溶液法制備及其光學(xué)、可見(jiàn)光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
4.2.2 CuS納米花的制備
4.2.3 光催化活性測(cè)試
4.2.4 電極的電化學(xué)阻抗(EIS)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 產(chǎn)物的物相分析
4.3.2 產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)分析
4.3.3 產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
4.3.4 花狀納米CuS的生長(zhǎng)機(jī)理研究
4.3.5 銅源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
4.3.6 表面活性劑對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
4.3.7 產(chǎn)物的比表面積與孔隙度分析(Brunauer-Emmett-Teller)分析
4.3.8 產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis absorption spectrum)分析
4.3.9 產(chǎn)物的光致發(fā)光光譜(PL spectrum)分析
4.3.10 產(chǎn)物的可見(jiàn)光催化性能分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 玫瑰狀納米MoS2的水熱法制備及其光學(xué)、可見(jiàn)光催化性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
5.2.2 玫瑰狀納米MoS2的制備
5.2.3 光催化活性測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 產(chǎn)物的物相分析
5.3.2 產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)分析
5.3.3 產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
5.3.4 玫瑰狀MoS2納米花的生長(zhǎng)機(jī)理研究
5.3.5 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
5.3.6 硫源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
5.3.7 反應(yīng)物摩爾比(NH4)6Mo7O24·4H2O/TAA對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
5.3.8 產(chǎn)物的比表面積與孔隙度分析(Brunauer-Emmett-Teller)分析
5.3.9 產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis absorption spectrum)分析
5.3.10 產(chǎn)物的可見(jiàn)光催化性能分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間主持的科研項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3745668
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 納米材料概述
1.1.1 納米材料的特殊性質(zhì)
1.1.2 納米材料的制備方法
1.2 半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料概述
1.2.1 半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料的特性
1.3 半導(dǎo)體金屬硫化物納米材料的合成及其光催化研究進(jìn)展
1.3.1 納米PbS
1.3.2 納米MnS
1.3.3 納米CuS
1.3.4 納米MoS2
1.4.1 本論文的主要研究目的
1.4.2 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多形貌納米PbS的控制合成及其光學(xué)性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
2.2.2 PbS納米立方體的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 PbS納米立方體的物相和化學(xué)組成分析
2.3.2 PbS納米立方體的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
2.3.3 PbS納米立方體的拉曼光譜(Raman spectrum)分析
2.3.4 PbS納米立方體的傅立葉變換紅外光譜(FT-IR spectrum)分析
2.3.5 PbS納米立方體的生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.4 不同的反應(yīng)物摩爾比Pb(CH3COO)2·3H2O/TAA對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
2.4.1 PbS納米棒的物相和化學(xué)組成分析
2.4.2 PbS納米棒的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
2.4.3 PbS納米棒的生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.5 不同的反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
2.5.1 PbS納米米粒的物相和化學(xué)組成分析
2.5.2 PbS納米米粒的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
2.5.3 PbS納米米粒的生長(zhǎng)機(jī)理研究
2.6 PbS納米立方體、納米棒和納米米粒的光學(xué)性能
2.6.1 紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜(UV-Vis-NIRabsorptionspectrum)分析
2.6.2 光致發(fā)光光譜(PL spectrum)分析
2.6.3 暗場(chǎng)光散射(DFLS)分析
2.7 本章小結(jié)
第3章 海膽狀納米γ-MnS的水熱法制備及其光學(xué)、紫外光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
3.2.2 海膽狀納米γ-MnS的制備
3.2.3 光催化活性測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 產(chǎn)物的物相分析
3.3.2 產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)分析
3.3.3 產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
3.3.4 海膽狀納米γ-MnS的生長(zhǎng)機(jī)理研究
3.3.5 溶劑對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.6 硫源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.7 錳源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.8 反應(yīng)物的摩爾比對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
3.3.9 產(chǎn)物的比表面積與孔隙度分析(Brunauer-Emmett-Teller)分析
3.3.10 產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis absorption spectrum)分析
3.3.11 產(chǎn)物的光致發(fā)光光譜(PL spectrum)分析
3.3.12 產(chǎn)物的紫外光催化性能分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 花狀納米CuS的水溶液法制備及其光學(xué)、可見(jiàn)光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
4.2.2 CuS納米花的制備
4.2.3 光催化活性測(cè)試
4.2.4 電極的電化學(xué)阻抗(EIS)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 產(chǎn)物的物相分析
4.3.2 產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)分析
4.3.3 產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
4.3.4 花狀納米CuS的生長(zhǎng)機(jī)理研究
4.3.5 銅源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
4.3.6 表面活性劑對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
4.3.7 產(chǎn)物的比表面積與孔隙度分析(Brunauer-Emmett-Teller)分析
4.3.8 產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis absorption spectrum)分析
4.3.9 產(chǎn)物的光致發(fā)光光譜(PL spectrum)分析
4.3.10 產(chǎn)物的可見(jiàn)光催化性能分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 玫瑰狀納米MoS2的水熱法制備及其光學(xué)、可見(jiàn)光催化性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器
5.2.2 玫瑰狀納米MoS2的制備
5.2.3 光催化活性測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 產(chǎn)物的物相分析
5.3.2 產(chǎn)物的X射線光電子能譜(XPS)分析
5.3.3 產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)分析
5.3.4 玫瑰狀MoS2納米花的生長(zhǎng)機(jī)理研究
5.3.5 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
5.3.6 硫源對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
5.3.7 反應(yīng)物摩爾比(NH4)6Mo7O24·4H2O/TAA對(duì)產(chǎn)物形貌的影響
5.3.8 產(chǎn)物的比表面積與孔隙度分析(Brunauer-Emmett-Teller)分析
5.3.9 產(chǎn)物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis absorption spectrum)分析
5.3.10 產(chǎn)物的可見(jiàn)光催化性能分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
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附錄2 攻讀博士學(xué)位期間主持的科研項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3745668
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