本文選題：過渡金屬化合物 + 納米結(jié)構(gòu)��； 參考：《西北大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：當(dāng)今世界的能源越來越緊缺,環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重,而發(fā)展新型能源材料是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的一條有效途徑。其中過渡金屬化合物因?yàn)榫哂刑厥獾牡耐鈱觾r電子,而產(chǎn)生了奇特的物理和化學(xué)性質(zhì),所以其在催化、電化學(xué)、傳感、磁性以及吸附等領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。最近將具有新穎形貌的過渡金屬化合物納米結(jié)構(gòu),如氫氧化物、氧化物、碳化物和硫化物等,應(yīng)用于電化學(xué)儲能方面的研究受到了大家的廣泛關(guān)注。本論文主要采用簡單的水熱反應(yīng)和高溫煅燒的方法制備了形貌和結(jié)構(gòu)可調(diào)的過渡金屬化合物納米材料(Ni(OH)2納米片、CoO納米線、Mo2C納米線等)。將以上這些納米結(jié)構(gòu)材料用作超級電容器電極或鋰離子電池的陽極材料,均表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)儲能效果。本文研究的具體內(nèi)容主要包括以下三個部分：1：通過簡單的水熱方法及后續(xù)的二次水熱或煅燒分別得到了由分層多孔Ni(OH)2納米片組裝的Ni/Ni(OH)2雜化結(jié)構(gòu)和NiO納米鏈。在整個實(shí)驗(yàn)過程中,控制還原劑N2H4·H2O的加入量是控制前軀體Ni納米鏈形貌的關(guān)鍵,也就控制了隨后的Ni/Ni(OH)2雜化結(jié)構(gòu)和NiO納米鏈的形貌。然后,通過XRD、SEM、FETEM、TEM、BET和FTIR等測試手段分析了Ni/Ni(OH)2雜化結(jié)構(gòu)和NiO納米鏈的結(jié)構(gòu)和形貌。所合成的Ni/Ni(OH)2雜化結(jié)構(gòu)和NiO納米鏈用作超級電容器的電極,可表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。其中Ni/Ni(OH)2雜化電極在電流密度為2Ag-1下可獲得高達(dá)3247 F g-1的比容量；NiO納米鏈電極在電流密度為1Ag1時的比容量可以達(dá)到413Fg-1。目前這種合成方法具有簡單、高效和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。2：采用簡單的水熱法合成了Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2,通過調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的pH可獲得不同形貌的Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O。我們將尺寸較小的Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O前軀體分別在管式爐和馬弗爐中高溫煅燒得到了CoO納米線和Co304納米線。將CoO納米線和Co3O4納米線作為鋰離子電池的陽極材料,均取得了一定儲鋰效果。在0.1 C的電流密度下,CoO納米線和C0304納米線的首圈比容量分別為850 mAh g-1和1027 mAh g-1。3：利用簡單水熱法制備得到了MoO3-EDA,通過調(diào)節(jié)水熱溫度,可以得到不同形貌的MoO3-ED A。將前軀體MoO3-EDA納米線在通有H2-Ar混合氣的管式爐中煅燒可得到Mo2C納米線；將不同形貌的前軀體MoO3-EDA與不同的硫源分別進(jìn)行水熱反應(yīng),可獲得不同形貌的MOS2。我們通過XRD、SEM、TEM、BET和FTIR等表征手段分析了前軀體MoO3-EDA、Mo2C納米線以及MoS2納米線和顆粒的結(jié)構(gòu)和形貌。分析對比后,分別將Mo2C納米線和MoS2納米線用作鋰離子電池的陽極材料,其首圈比容量分別為1037mAhg-1和743mAhg-1。
[Abstract]:Nowadays, energy is becoming more and more scarce and environmental pollution is becoming more and more serious in the world, and the development of new energy materials is an effective way to solve the energy crisis and environmental pollution. Transition metal compounds have been widely used in the fields of catalysis, electrochemistry, sensing, magnetism and adsorption because of their unique physical and chemical properties due to their special outer valence electrons. Recently, nanostructures of transition metal compounds with novel morphologies, such as hydroxides, carbides and sulphides, have attracted much attention in electrochemical energy storage. In this paper, a simple hydrothermal reaction and high temperature calcination method were used to prepare transition metal compound nanomaterials, such as NiOH2 nanowires and Mo2C nanowires, which have adjustable morphology and structure. These nanostructured materials were used as anode materials for supercapacitor electrodes or lithium ion batteries, and showed good electrochemical energy storage effect. The main contents of this paper are as follows: 1: through simple hydrothermal method and subsequent secondary hydrothermal or calcination, the Ni/Ni(OH)2 hybrid structure and NiO nanowires assembled by layered porous Ni(OH)2 nanoparticles are obtained respectively. In the whole experiment, controlling the amount of reducing agent N2H4 H2O is the key to controlling the morphology of the precursor Ni nanochain, which controls the subsequent Ni/Ni(OH)2 hybrid structure and the morphology of the NiO nanochain. Then, the structure and morphology of Ni/Ni(OH)2 hybrid structure and NiO nanochain were analyzed by means of XRDX SEMX FETEM Tem BET and FTIR. The synthesized Ni/Ni(OH)2 hybrid structure and NiO nanochains can be used as electrodes for supercapacitors and exhibit excellent electrochemical performance. The specific capacity of Ni/Ni(OH)2 hybrid electrode can reach 413Fg-1 when the current density is 1Ag1, and the specific capacity of nio nanochain electrode is up to 3247 F g ~ (-1) when the current density is 2Ag-1. At present, this method has the advantages of simplicity, high efficiency and environmental friendliness. Coco _ (3) O _ (0.5) O _ (2) 0.11H _ (2) has been synthesized by a simple hydrothermal method. By adjusting the pH of the experiment, different morphologies of Coco _ (3) O _ (3) O _ (0.5) O _ (H) 0.11H _ 2O can be obtained. The CoO nanowires and Co304 nanowires were obtained by calcining the smaller COCO3 (0.5) OH) 0.11H2O precursors in a tube furnace and a muffle furnace at high temperatures, respectively. Both CoO nanowires and Co3O4 nanowires were used as anode materials for lithium ion batteries. The first cycle specific capacities of CoO nanowires and C0304 nanowires were 850 mAh g-1 and 1027 mAh g-1.3 at current density of 0.1C, respectively. Moo _ 3-EDAs were prepared by a simple hydrothermal method. Different morphologies of MoO3-ED A were obtained by adjusting the hydrothermal temperature. The Mo2C nanowires can be obtained by calcining the precursor MoO3-EDA nanowires in a tubular furnace with H2-Ar mixture, and MOS2 with different morphologies can be obtained by hydrothermal reaction of the precursor MoO3-EDA with different sulfur sources. The structure and morphology of the precursor MoO3-EDA-Mo2C nanowires and MoS2 nanowires and particles were characterized by XRDD-SEMMO-TEMT-BET and FTIR. After analysis and comparison, Mo2C nanowires and MoS2 nanowires were used as anode materials for lithium-ion batteries, and the first cycle specific capacities were 1037mAhg-1 and 743mAhg-1, respectively.
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧則嗚;二硫?qū)龠^渡金屬化合物的結(jié)構(gòu)與潤滑性能的關(guān)系的初步探討[J];固體潤滑;1982年03期

2 沈伊民,李伯符,孫家鐘;過渡金屬化合物能譜的理論計算[J];物理化學(xué)學(xué)報;1991年04期

3 沈伊民,李伯符,孫家鐘;正八面體過渡金屬化合物能譜的理論計算Ⅱ.[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報;1992年02期

4 李學(xué)奎,沈伊民,李伯符,孫家鍾;正八面體過渡金屬化合物能譜計算的程序設(shè)計[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;1992年03期

5 劉漢欽;過渡金屬化合物的核磁共振[J];波譜學(xué)雜志;1995年05期

6 孫波,趙瑩,徐怡莊,吳瑾光,徐光憲,王篤金,蔡遠(yuǎn)利,徐端夫;2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸過渡金屬化合物紅外光譜研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2001年01期

7 鐘壽仁;油田作業(yè)中使用的化學(xué)品[J];石油與天然氣化工;1991年02期

8 王克強(qiáng);過渡金屬化合物晶格能的計算[J];達(dá)縣師專學(xué)報;1994年02期

9 張明昕,吳克琛,劉彩萍,韋永勤;密度泛函交換關(guān)聯(lián)勢與過渡金屬化合物光學(xué)非線性的計算研究[J];物理學(xué)報;2005年04期

10 關(guān)燁第,尚振海,王振英,李連順;旋光性有機(jī)過渡金屬化合物的研究 Ⅰ.旋光性取代苯亞甲基-α-苯乙胺與鈀(Ⅱ)形成的螯合物的研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1986年02期

相關(guān)會議論文 前9條

1 李文潔;洪茂椿;劉漢欽;;用INDO-CI方法計算鉬和鉻的鹵氧化物的g因子[A];第九屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];1996年

2 余樂書;豐慧;胡征;;原位氯化物產(chǎn)生法合成鉻基化合物納米結(jié)構(gòu)[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會納米化學(xué)分會場論文集[C];2008年

3 馬利福;孔媛;義建軍;汪紅麗;豆秀麗;黃啟谷;楊萬泰;;多齒雜環(huán)苯亞酰胺基橋聯(lián)咪唑類配體過渡金屬化合物催化乙烯聚合的研究[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

4 張紅艷;殷鵬剛;;二氧化鈦表面增強(qiáng)拉曼光譜的研究[A];第十七屆全國光散射學(xué)術(shù)會議摘要文集[C];2013年

5 李曹;高念;高惠芳;顧宜;;過渡金屬化合物提高苯并惡嗪耐熱性能的研究[A];2007年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（下冊）[C];2007年

6 謝秀蘭;劉執(zhí)平;劉漢欽;;半經(jīng)驗(yàn)的FPT CNINDO方法計算[MoO_nS_(4-n)]~(2-)系列中~(95)Mo的化學(xué)屏蔽[A];第七屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];1992年

7 吳達(dá)旭;翁林紅;盧燦忠;康北笙;劉漢欽;;含硫鄰苯二酚配體的過渡金屬化合物的~1H-NMR研究[A];第五屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];1988年

8 王博文;李養(yǎng)賢;張智祥;;稀土-過渡金屬化合物和相圖數(shù)據(jù)庫[A];第十屆全國相圖學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

9 付拯江;李兆杰;張文彪;郭生梅;蔡琥;;Pd催化羧酸脫羧形成C-S鍵[A];中國化學(xué)會2013年中西部地區(qū)無機(jī)化學(xué)化工學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張霄鵬;過渡金屬化合物光譜研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

2 周虎;八氰基鑭系金屬和過渡金屬化合物的設(shè)計合成與性能研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2013年

3 甄軍鋒;過渡金屬硼化物和硫化物的光譜研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

4 徐源慧;鈣鈦礦型過渡金屬化合物的電子和磁性質(zhì)的第一性原理研究[D];燕山大學(xué);2012年

5 郭靜茹;過渡金屬氧化物和氫化物的光譜研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

6 趙志穎;過渡金屬化合物的低溫?zé)醾鲗?dǎo)與磁轉(zhuǎn)變[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 趙嘉峰;過渡金屬化合物的電子結(jié)構(gòu)研究與調(diào)制[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

8 張丹丹;水溶過渡金屬化合物催化脫氫反應(yīng)的理論研究[D];吉林大學(xué);2015年

9 齊燕飛;功能化多金屬釩酸鹽的控制合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究[D];東北師范大學(xué);2008年

10 李海蓓;若干過渡金屬化合物及氫鍵的理論研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 陶阿麗;水熱法制備過渡金屬化合物[D];安徽師范大學(xué);2007年

2 高坤;有機(jī)過渡金屬化合物反應(yīng)體系的理論研究[D];遼寧師范大學(xué);2006年

3 劉陽;有機(jī)過渡金屬化合物反應(yīng)體系的理論研究[D];遼寧師范大學(xué);2003年

4 梁中強(qiáng);層狀前體法過渡金屬化合物的制備及儲鋰性能研究[D];北京化工大學(xué);2014年

5 馬利福;新型過渡金屬化合物的合成及其催化烯烴聚合的研究[D];北京化工大學(xué);2009年

6 劉玉霞;關(guān)于釕、亞甲硅基鎢過渡金屬化合物參與反應(yīng)的機(jī)理理論研究[D];曲阜師范大學(xué);2009年

7 王婉人;過渡金屬化合物納米材料的化學(xué)合成及其儲能性能研究[D];西北大學(xué);2015年

8 王興濤;電負(fù)性與超硬材料設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2009年

，

本文編號：1874979