有序钼基化合物异质界面的构建及对电化学性能的影响

发布时间：2020-07-12 09:30

【摘要】：在两相及多相复合物中,界面的作用尤为重要。很多情况下,由于界面的相互作用,复合材料会表现出优于单组分的物理和化学性能,合理设计和精准控制异质界面结构已经成为催化剂制备的重要任务。本论文利用电化学阳极氧化法制备一维有序钼基氧化物,通过表面贵金属修饰和非贵金属掺杂两种方式,分别构建多种钼基化合物异质界面,调控复合材料的电化学性能。主要研究内容如下:通过电化学阳极氧化法和电沉积技术构建了一维有序(氮)氧化钼/Pt纳米孔异质界面,研究了脉冲电沉积次数和循环伏安次数对复合材料电化学性能的影响,同时探讨了复合材料的电催化析氢动力学和析氢机理;调控阳极氧化电压和时间,在Ti-Mo(35 mass%)合金基底上成功制备出一维有序MoO_3/TiO_2纳米孔结构,结合扫描电子显微镜(SEM)分析了阳极氧化电压和时间对多孔钛钼氧化物形貌的影响,通过改变热处理温度及对比纯TiO_2和MoO_3,讨论了异质界面的形成对复合材料电化学性能的改变;分别对一维有序MoO_3/TiO_2纳米孔进行氮化和磷化处理。研究了氮化温度和氮化时间对复合材料电容和电催化析氢性能的影响,确定最佳氮化条件;选择合适的磷化方法,讨论了磷化温度和保护气氛对复合材料形貌、元素分布和结构的影响,考察磷化前后材料的电催化析氢性能,分析复合材料中MoP/TiO_2异质界面的作用。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB33;TB383.1
【图文】：

晶体结构,热力学稳定相,基本组成结构,学位论文

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的新材料[14]。众多钼基材料中，MoO3因其独六方相（h-MoO3）、单斜相（β-MoO3）和正6]八面体为基本组成结构单元[15]，如图 1-1 热力学稳定相。其中，α-MoO3具有特殊的层体，这就为离子可逆的嵌入和脱出提供了适

电致变色性能

图 1-1 (A/B)α-MoO3(C/D)h-MoO3晶体结构图[16]在受到外界刺激时，能够改变其光学性质的物质被称为变色材料。最常电致变色、光致变色和热致变色材料，当存在电、光、热激发时，可以式改变材料的颜色。过渡金属氧化物在作为变色材料具备快速反应，高强稳定性等优点，而 MoO3更是因其变色灵敏度与人眼匹配，显示出极率[16]。MoO3变色机理有多解释，认同度最高的是 Faughnan 模型，如。式中 A 代表 H、Li、Na 和 K，x 在 0~2 之间，生成的 AxMoO3被称因外界注入的电子被 MoO3中的 Mo6+捕获而形成 Mo5+，Mo6+和 Mo5+价间电子转移导致 MoO3颜色的变化，使其有望应用于信息展示器和“智能窗”也因此得以发展[17]。图 1.2 为 h-MoO3在 1.0 mol/LLiClO4的溶液中不同电压下的颜色变化情况，可以明显观察到 h-MoO3的电致变MoO3+ xe-+ xA+→ AxMoO3[17]

微观形貌,乙醇,机制,导带

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文已被广泛应用于室外和室内环境监测、公共安全、药物、军事等领半导体，导电性与电子浓度密切相关，工作温度会激发半导体价导带。当 MoO3与空气接触时，空气中的 O2会吸附到 MoO3表负性较强，会夺取 MoO3导带上的电子，使 MoO3导电性降低，式的氧负离子，如 O2 ，O 和 O2 等。以 MoO3检测乙醇气体为机制如图 1-3 所示。当乙醇气体与 MoO3气体传感元件接触时，会的氧负离子反应，从而释放电子到 MoO3的导带，使 MoO3导电性的变化从而实现检测乙醇的功能。气体传感器检测的敏感性微观形貌、活性位点数和工作温度等密切相关[18]。有序多孔结积，能提供更多活性位点允许 O2分子吸附，同时也有利于电子响应和恢复时间。

【参考文献】