原位生長(zhǎng)法用于高性能銅/鎳基微納米材料的可控合成
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 23:36
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和生活的快速發(fā)展,日益短缺的能源和汽車尾氣、工業(yè)廢水的排放造成的環(huán)境污染問題已引起全球人們的廣泛關(guān)注。為此,廣大科學(xué)研究者們致力于開發(fā)新材料以解決能源危機(jī)和環(huán)境問題。合成具有優(yōu)異性能的新材料對(duì)解決當(dāng)前的兩大危機(jī)具有重要的意義。材料的結(jié)構(gòu)和組成決定了材料最終的性能,但如何設(shè)計(jì)出具有特殊結(jié)構(gòu)和最佳組成的新材料成為了研究者們目前需要解決的重大問題。銅基、鎳基化合物都是重要的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于催化和電化學(xué)方面,在能量?jī)?chǔ)存轉(zhuǎn)換及環(huán)保方面具有很好的應(yīng)用前景。本文將設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單、溫和的合成方法構(gòu)筑具有三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)和可控組成的新材料,以求達(dá)到制備最佳性能的材料的目的,為解決能源及環(huán)境問題做貢獻(xiàn),同時(shí)也為有效合成其它高性能的材料提供了一種新思路。1.通過連續(xù)反應(yīng)構(gòu)筑三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的CuS納米片及其在染料降解方面的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)以犧牲泡沫銅模板法,采用簡(jiǎn)便的原位連續(xù)反應(yīng),在溫和的溶劑熱條件下,實(shí)現(xiàn)了CuS納米片由二維到三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,有效地控制了CuS納米片的生長(zhǎng)方向。將其應(yīng)用在染料降解方面,在暗箱中降解有機(jī)染料亞甲基藍(lán)(MB)時(shí),三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的CuS展現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。在...
【文章來源】:中原工學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 過渡金屬Cu基、Ni基納米材料的制備及應(yīng)用研究
1.2.1 Cu基納米材料的制備及應(yīng)用研究
1.2.2 Ni基納米材料的制備及應(yīng)用研究
1.3 構(gòu)筑高性能Cu基、Ni基納米材料的研究方法
1.3.1 泡沫金屬模板法在納米材料制備中的研究現(xiàn)狀
1.3.2 陽離子交換法在納米材料改性方面的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器及表征手段
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 儀器及設(shè)備
2.3 表征測(cè)試
2.3.1 物相表征
2.3.2 形貌表征
2.3.3 組分分析
2.3.4 比表面積表征
2.3.5 催化性能測(cè)試
2.3.6 電化學(xué)性能測(cè)試
3 模板法原位合成三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的CuS催化劑
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原位合成二維卷曲狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片
3.2.2 原位合成三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片簇
3.2.3 陽離子交換法合成CuS@Cu_9S_5
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 二維卷曲狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片的表征
3.3.2 三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片簇的形成過程
3.3.3 三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片簇的物相表征
3.3.4 反應(yīng)溫度及硫粉的用量對(duì)三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS形貌的影響
3.3.5 陽離子交換實(shí)現(xiàn)Cu@CuS-2 向CuS@Cu_9S_5的轉(zhuǎn)變
3.3.6 多次反應(yīng)所得樣品形貌的演變過程
3.3.7 樣品的催化性能
3.4 小結(jié)
4 陽離子交換法提高NiMoO_4的超級(jí)電容器性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原位合成三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的NiMoO_4·xH_2O微米花
4.2.2 陽離子交換法合成三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的Ni_(1-x)Co_xMoO_4·xH_2O微米花
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的NiMoO_4·xH_2O微米花的表征
4.3.2 鈷離子置換之后所得樣品Ni_(1-x)Co_xMoO_4·xH_2O微米花的表征
4.3.3 不同置換時(shí)間對(duì)樣品形貌和組分的影響
4.3.4 鈷離子置換前后樣品中元素價(jià)態(tài)分析
4.3.5 樣品的電化學(xué)性能表征
4.4 小結(jié)
5 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
本文編號(hào):3225489
【文章來源】:中原工學(xué)院河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 過渡金屬Cu基、Ni基納米材料的制備及應(yīng)用研究
1.2.1 Cu基納米材料的制備及應(yīng)用研究
1.2.2 Ni基納米材料的制備及應(yīng)用研究
1.3 構(gòu)筑高性能Cu基、Ni基納米材料的研究方法
1.3.1 泡沫金屬模板法在納米材料制備中的研究現(xiàn)狀
1.3.2 陽離子交換法在納米材料改性方面的研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
2 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器及表征手段
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 儀器及設(shè)備
2.3 表征測(cè)試
2.3.1 物相表征
2.3.2 形貌表征
2.3.3 組分分析
2.3.4 比表面積表征
2.3.5 催化性能測(cè)試
2.3.6 電化學(xué)性能測(cè)試
3 模板法原位合成三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的CuS催化劑
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原位合成二維卷曲狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片
3.2.2 原位合成三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片簇
3.2.3 陽離子交換法合成CuS@Cu_9S_5
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 二維卷曲狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片的表征
3.3.2 三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片簇的形成過程
3.3.3 三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS納米片簇的物相表征
3.3.4 反應(yīng)溫度及硫粉的用量對(duì)三維分等級(jí)枝狀結(jié)構(gòu)的Cu@CuS形貌的影響
3.3.5 陽離子交換實(shí)現(xiàn)Cu@CuS-2 向CuS@Cu_9S_5的轉(zhuǎn)變
3.3.6 多次反應(yīng)所得樣品形貌的演變過程
3.3.7 樣品的催化性能
3.4 小結(jié)
4 陽離子交換法提高NiMoO_4的超級(jí)電容器性能
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原位合成三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的NiMoO_4·xH_2O微米花
4.2.2 陽離子交換法合成三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的Ni_(1-x)Co_xMoO_4·xH_2O微米花
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 三維分等級(jí)結(jié)構(gòu)的NiMoO_4·xH_2O微米花的表征
4.3.2 鈷離子置換之后所得樣品Ni_(1-x)Co_xMoO_4·xH_2O微米花的表征
4.3.3 不同置換時(shí)間對(duì)樣品形貌和組分的影響
4.3.4 鈷離子置換前后樣品中元素價(jià)態(tài)分析
4.3.5 樣品的電化學(xué)性能表征
4.4 小結(jié)
5 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝
本文編號(hào):3225489
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