二維納米片材料由于超高的比表面積,優(yōu)異的導電性和特殊的表面不飽和原子等優(yōu)點,使其在儲能和能量轉換等領域有著極高的應用前景。但是,二維納米片材料仍存在著傳質慢和易堆疊問題。與此同時,目前二維多孔納米片材料大多通過刻蝕或高溫煅燒的方法制備,操作過程十分復雜且不具有普適性。鑒于此,我們發(fā)展了一種簡單的氰膠-硼氫化鈉法高效制備多孔鈷基納米片材料。在本論文中,我們主要制備得到超薄多孔Co3O4納米片,泡沫鎳負載Fe摻雜多孔Co3O4納米片以及泡沫鎳負載Fe摻雜CoP納米片三種鈷基納米片材料,并對它們的水電解催化性能進行研究分析。主要研究內容包括:1.超薄多孔Co3O4納米片（Co-UNMs）的制備及析氧性能研究。采用簡單的氰膠-硼氫化鈉法,以CoCl2/K3Co（CN）6氰膠為反應前驅體,在硼氫化鈉水溶液中成功制得超薄多孔Co3O4納米片。原子力顯微鏡測試結果表明片的厚度僅為1.5 nm,此外,高分辨透射電鏡顯示片上均勻分布著大量的納米孔。同時,電催化測試結果表明該納米片在堿性介質中的析氧反應（OER）過電勢為307 mV,穩(wěn)定性和活性都優(yōu)于商業(yè)化RuO2催化劑。2.泡沫鎳負載Fe摻雜多孔Co3... 

【文章來源】：陜西師范大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：102 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２溶劑熱法合成ＣｏＳ／ＣＣ的示意圖［２２】》??－－

第１章緒論??生化傳感器，太陽能電池，光電器件，催化劑等領域己引起研宄者們廣泛的關??注。??圖１－４不同類型二維片層納米材料的示意圖［４６】。??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｕｌｔｒａｔｈｉｎ?２Ｄ?ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，?ｓｕｃｈ?ａｓ??ＴＭＤｓ，?ｈ－ＢＮ，?ｇｒａｐｈｅｎｅ，?ＭＯＦｓ，?ＭＸｅｎｅｓ，?ＣＯＦｓ，?ＬＤＨｓ，?ｍｅｔａｌｓ，?ｏｘｉｄｅｓ?ａｎｄ?ＢＰ１４６１．??１．３．２二維片層材料制備方法??在二維片層材料優(yōu)異的性能和廣闊的應用前景的推動下，人們致力于探索制??備二維納米材料的各種合成策略。許多可行的合成方法已經發(fā)展起來，大致歸類??為自上而下和自下而上法。自上而下法是指通過物理手段破壞多層材料層與層之??間的力并將其剝離開而成為單層的方法。自下而上法則是指在特定的實驗條件??下，直接生長合成該材料的方法。目前為止，二維片層材料常用的制備方法有機??械剝離法，液相剝離法，濕化學合成法，化學氣相沉積法，離子插層剝離法等。??１．３．２．１機械剝離法??機械剝離法是最早也是最典型用于制備二維片層材料的物理方法。簡單來??說，就是通過施加一定的外力將原料層與層之間的范德華力給破壞掉，進而直接??將二維片層材料撕拉下來。早在２００４年，Ｎｏｖｏｓｅｌｏｖ！等研究工作者利用機械剝離??法成功地從高定向熱解石墨片上剝離得到高質量的單層石墨烯［４７］。機械剝離石墨??５??

些缺點，例如不能控制二維片層材料的尺寸，不能大量制備，成本高??產量低，因此該制備方法不能滿足工業(yè)需求，無法實現量化生產。??１．３．２．２液相剝離法??液相剝離法是化學剝離法中的一種，是將多層材料放入到有機溶劑中，通過??微波，超聲波等手段將材料分散實現剝離，進而得到二維薄片。Ｃｏｌｅｍａｎ等研究??者發(fā)現如?Ｍ０Ｓ２、ＷＳ２、ＭｏＳｅ２、ＭｏＴｅ２、ＴａＳｅ２、ＮｂＳｅ２、ＮｉＴｅ２、ＢＮ?和?Ｂｉ２Ｔｅ３?這??樣的層狀化合物都可以有效地分散在溶劑中，并通過超聲剝離形成薄膜，如圖１－??５所示，透射電子顯微鏡顯示材料被剝離成單層［４８］。此外，研究發(fā)現液相剝離法??也適用于相似層狀結構材料，例如高定向熱裂解石墨，人造石墨以及熱膨脹石墨??等都可以根據液相剝離法來制備得到二維石墨烯［４９］。??■??，．＼一??圖１－５液相剝離法制備得到的氮化硼，二硫化鉬以及二硫化鎢的透射電鏡圖??Ｆｉｇ．?１－５?（Ａ－Ｃ）?Ｌｏｗ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ，?（Ｄ－Ｆ）?Ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｆｌａｋｅｓ?ｏｆ??ＢＮ，?Ｍ０Ｓ２?ａｎｄ?ＷＳ２?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．?（Ｉｎｓｅｔｓ）?Ｆａｓｔ?Ｆｏｕｒｉｅｒ?ｔｒａｎｓｆｏｎｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ．?（Ｇ－Ｉ）??Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－ｆｉｌｔｅｒｅｄ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｓｅｃｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｉｎ?（Ｄ－Ｆ）［４８】．??６??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]溶劑熱法制備二氧化硅包覆硫化鈰紅色色料的研究[J]. 章彧,李月明,謝志翔,沈宗洋,王竹梅.  中國陶瓷. 2015(12)



本文編號：3258544