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類石墨烯二硫化鉬的電化學(xué)性能研究

發(fā)布時(shí)間:2017-10-29 19:27

  本文關(guān)鍵詞:類石墨烯二硫化鉬的電化學(xué)性能研究


  更多相關(guān)文章: 二維二硫化鉬 高溫?zé)峤夂铣?/b> 雜原子摻雜 電化學(xué)催化


【摘要】:少層二硫化鉬具有大的比表面積、可控的帶隙、高載流子遷移率和電化學(xué)穩(wěn)定性,自2010年發(fā)現(xiàn)以來(lái),一直是光、電、化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。單層二硫化鉬是由S-Mo-S結(jié)構(gòu)單元通過(guò)弱范德瓦耳斯力構(gòu)筑而成,屬于層狀六方晶系,但有限的催化點(diǎn)位、導(dǎo)電性較差限制了其潛在性能的發(fā)揮。雜原子摻雜會(huì)改變二硫化鉬納米片層的電子結(jié)構(gòu),是提高催化活性的有效方法。通過(guò)摻雜,在六方晶格體系中引入過(guò)渡金屬,可能帶來(lái)更多的缺陷。本論文中發(fā)展了一種一步高溫?zé)峤夥ㄖ苽渖賹佣蚧f納米片和過(guò)渡金屬雜原子摻雜的二硫化鉬超薄納米片,系統(tǒng)研究了上述材料的電化學(xué)性質(zhì)。論文的第一部分以鉬酸銨為鉬源、硫脲為硫源、以三聚氰胺熱解的層狀產(chǎn)物為犧牲模板,通過(guò)一步高溫?zé)峤庵苽淞松賹佣蚧f納米片,研究了其在生物分子檢測(cè)上的應(yīng)用可能性。我們發(fā)現(xiàn),產(chǎn)物對(duì)生物分子抗壞血酸、多巴胺及尿酸(AA、DA及UA)呈現(xiàn)出顯著的催化氧化能力和良好的分離能力。在三者共存的緩沖溶液體系,AA與DA之間的電位差為165 m V,DA與UA之間的電位差值為128 m V;AA、DA及UA的氧化電流分別在5.0-1200μM、1.0-900μM及1.0-60μM濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,檢測(cè)限分別為1.89μM、0.20μM和0.56μM。二硫化鉬納米片材料可以用于同時(shí)檢測(cè)生物分子,呈現(xiàn)出更寬的線性范圍、更低的檢測(cè)限以及良好的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。論文的第二部分研究了過(guò)渡金屬雜原子摻雜二硫化鉬納米片的合成及其電化學(xué)催化性能。在N2保護(hù)條件下,分別以氯化錳和氯化鉻為金屬原子前驅(qū)體,通過(guò)模板輔助的一步高溫?zé)峤夥椒ǖ玫搅隋i摻雜二硫化鉬納米片和鉻摻雜二硫化鉬納米片材料。金屬錳、鉻摻雜的二硫化鉬層狀結(jié)構(gòu)材料展現(xiàn)了很好的催化析氫和氧還原的催化性能。文中還討論了不同摻雜量對(duì)催化活性的影響。
【關(guān)鍵詞】:二維二硫化鉬 高溫?zé)峤夂铣?/strong> 雜原子摻雜 電化學(xué)催化
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:O643.36;TQ136.12
【目錄】:
  • 中文摘要4-5
  • Abstract5-10
  • 第1章 緒論10-36
  • 1.1 類石墨烯二硫化鉬10-19
  • 1.1.1 二維二硫化鉬概述10-11
  • 1.1.2 二維二硫化鉬制備11-16
  • 1.1.2.1 “自上而下”制備二維二硫化鉬12-14
  • 1.1.2.2 “自下而上”制備二維二硫化鉬14-16
  • 1.1.2.3 其它方法制備二維二硫化鉬16
  • 1.1.3 雜原子摻雜二維二硫化鉬16-19
  • 1.1.3.1 雜原子摻雜二維二硫化鉬概述16-17
  • 1.1.3.2 雜原子摻雜二維二硫化鉬的制備17-19
  • 1.2 類石墨烯二硫化鉬的應(yīng)用19-25
  • 1.2.1 光電器件19-20
  • 1.2.2 傳感器20-21
  • 1.2.3 潤(rùn)滑劑21-22
  • 1.2.4 超級(jí)電容器22
  • 1.2.5 電化學(xué)22-25
  • 1.2.5.1 催化析氫22-23
  • 1.2.5.2 二次電池23-24
  • 1.2.5.3 燃料電池24
  • 1.2.5.4 電化學(xué)傳感器24-25
  • 1.3 本論文的研究意義及主要內(nèi)容25-26
  • 參考文獻(xiàn)26-36
  • 第2章 高溫?zé)峤夂铣啥S二硫化鉬及其在生物分子檢測(cè)上的應(yīng)用36-54
  • 2.1 引言36-37
  • 2.2 實(shí)驗(yàn)部分37-39
  • 2.2.1 儀器與試劑37-38
  • 2.2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器37
  • 2.2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑37-38
  • 2.2.2 合成38-39
  • 2.2.2.1 材料合成38
  • 2.2.2.2 工作電極制備38-39
  • 2.3 結(jié)果與討論39-48
  • 2.3.1 二硫化鉬的表征39-40
  • 2.3.1.1 X射線衍射表征39
  • 2.3.1.2 SEM、TEM表征39-40
  • 2.3.2 二硫化鉬修飾電極對(duì)生物分子催化性能的研究40-48
  • 2.3.2.1 二硫化鉬修飾電極對(duì)AA、DA及UA的電化學(xué)行為40-41
  • 2.3.2.2 二硫化鉬修飾電極同時(shí)檢測(cè)AA、DA及UA41-42
  • 2.3.2.3 掃速對(duì)電化學(xué)行為的影響42-43
  • 2.3.2.4 pH對(duì)電化學(xué)行為的影響43-44
  • 2.3.2.5 線性范圍測(cè)試44-47
  • 2.3.2.6 抗干擾能力、選擇性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的研究47-48
  • 2.3.2.7 實(shí)際樣品分析48
  • 2.4 本章小結(jié)48-49
  • 參考文獻(xiàn)49-54
  • 第3章 雜原子摻雜二硫化鉬納米片的合成及電催化性能研究54-69
  • 3.1 引言54-55
  • 3.2 實(shí)驗(yàn)部分55-57
  • 3.2.1 儀器與試劑55-56
  • 3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器55-56
  • 3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑56
  • 3.2.2 合成56-57
  • 3.2.2.1 材料合成56-57
  • 3.2.2.2 工作電極制備57
  • 3.3 結(jié)果與討論57-64
  • 3.3.1 雜原子錳摻雜二硫化鉬的材料表征57-59
  • 3.3.1.1 X射線衍射表征57-58
  • 3.3.1.2 SEM表征58-59
  • 3.3.2 雜原子錳摻雜二硫化鉬的電催化行為59-61
  • 3.3.2.1 電化學(xué)析氫研究59-60
  • 3.3.2.2 氧還原電催化研究60-61
  • 3.3.3 雜原子鉻摻雜二硫化鉬的材料表征61-63
  • 3.3.3.1 X射線衍射表征61-62
  • 3.3.3.2 SEM表征62-63
  • 3.3.4 雜原子鉻摻雜二硫化鉬的電催化行為63-64
  • 3.3.4.1 電化學(xué)析氫研究63-64
  • 3.3.4.2 氧還原電催化研究64
  • 3.4 本章小結(jié)64-65
  • 參考文獻(xiàn)65-69
  • 第4章 結(jié)論與展望69-70
  • 作者簡(jiǎn)歷70-71
  • 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 吳壯志;王德志;梁汛;;納米二硫化鉬制備技術(shù)的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年S2期

,

本文編號(hào):1114373


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