WS 2 /ZnS纳米复合材料的制备及物性研究
发布时间：2021-04-03 05:47
目前,生产生活废水的任意排放对生态环境造成的污染已严重影响了人类的正常生活,快速有效的废水处理急不可待。本论文提出两种以WS2为基底的复合材料,WS2/WO3及WS2/ZnS。研究并讨论了两种材料的的制备方法及物性,并针对其对染料废水的吸附—降解方面性质开展了研究工作,主要结果如下:1.采用水热法制备了结晶效果较好的具有空心微纳米球结构的WS2/WO3复合材料,并研究了溶剂中氧气含量对复合材料中WO3结晶性能及含量的影响;使用WS2/WO3复合材料对三种不同的染料进行了吸附实验,发现复合材料对三种染料都有90%以上的吸附能力。2.采用煅烧法和溶剂热法制备WS2/ZnS纳米复合材料并对其物理性质进行研究。通过对复合材料及两种单体材料发光性质的研究,推测WS2的存在会抑制ZnS的电子空穴复合,从而提高ZnS的光催化效果。在研究复合材料对甲基橙染料的吸附...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：45 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WS2晶体结构图
控溅射、热分解等。（1）水热法因为水热方法操作相对简单、合成温度较低、成本较低、生成物纯度高且不会境造成污染等优点，水热法被普遍认为是一种很好的合成 WS2的办法。近年来，在合成过程中加入表面活性剂（CTAB，PEG）的办法，合成了不同微纳形貌结构S2。Shixiu Cao 等[2]，通过加入表面活性剂，如十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）乙二醇（PEG），合成了纳米棒、纳米花、纳米链形状的 WS2，并研究了其生长，如图 1.2。唐国钢等人[3]，用水热法在 180℃条件下成功制备了 WS2纳米棒，通究表明生成物在润滑油添加剂方面表现了良好的摩擦性能。马林等人[4]，采用分步制备前驱物，再用硫脲硫化前驱物制备出 WS2纳米带。
也是目前制备二硫化钨薄膜的一种热门方法。2013 年，Humberto R. Gutierrez 等人[5]，通过 CVD 的方法制备出了单层的 WS2，发现单层的 WS2室温下有着强烈的 PL 发光且发光随着层数的增加而减少。得出少层或多层的二硫化钨薄膜为间接带隙，单层二硫化钨薄膜则为直接带隙。2014 年，Sanghyun Jo 等人[6]，用 CVD 方法制备的 WS2薄膜做成场效应晶体管，并研究其光响应。Dmitry Ovchinnikov 等人[7]，用单层和双层 WS2薄膜制成场效应晶体管，并研究其电输运性质，发现其开关比达到~106和载流子迁移率达到~140 cm2/（Vs），这一特性使得 WS2薄膜在光电子器件的开发和应用上具有着非常大的潜力。2015 年，Yang Ga等人[8]，实现了在金上大面积生长 WS2，并利用电化学鼓泡法转移 WS2薄膜到任意基底。此方法生长的 WS2薄膜显示良好的结晶质量和光学和电学性质，可比或优于机械剥离样品，如图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热法合成硫化锌纳米球、结构表征及光降解性能研究[J]. 杜记民,王慧鸣,卢晓玲,郭晖,张占敏,尚天薇,王翩翩,李鑫阳,王艳宁. 化工新型材料. 2015(03)
[2]ZnS纳米球的水热法制备及其光催化性能研究[J]. 刘海瑞,方力宇,贾伟,贾虎生. 无机化学学报. 2015(03)
[3]球磨-固相烧结合成WS2六方纳米片及其摩擦学性能[J]. 池雯,王欢,司琴,李长生. 机械工程材料. 2014(12)
[4]WS2薄膜/空间液体润滑剂复合润滑体系的摩擦学性能研究[J]. 权鑫,孙嘉奕,翁立军. 摩擦学学报. 2014(06)
[5]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福. 化工进展. 2013(11)
[6]壳-核结构Fe3O4/MnO2磁性吸附剂的制备、表征及铅吸附去除研究[J]. 张晓蕾,陈静,韩京龙,张高生. 环境科学学报. 2013(10)
[7]NbS2/WS2纳米复合材料的合成及其摩擦性能研究[J]. 徐兵,胡志立. 真空科学与技术学报. 2013(09)
[8]纳米二硫化钨和二硫化钼的制备方法及应用[J]. 朱雅君,张学斌,冀翼,刘莎莎,邵浩,凤仪,吴孝庭. 广州化工. 2012(03)
[9]WS2纳米棒的合成及其摩擦学性能[J]. 唐国钢,李长生,唐华,杨锋,朱秉莹,李国伟. 无机化学学报. 2011(07)
[10]磁控溅射WS2薄膜的制备工艺及其性能[J]. 宋玉波,代明江,余志明,韦春贝,侯惠君,肖晓玲. 真空. 2011(02)
硕士论文
[1]染料敏化太阳能电池WS2对电极制备及性能研究[D]. 王燕燕.河南大学 2014
[2]炭素材料纳米结构的调控及对染料分子吸附机理的研究[D]. 骆红超.华侨大学 2012
本文编号：3116734
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：45 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WS2晶体结构图
控溅射、热分解等。（1）水热法因为水热方法操作相对简单、合成温度较低、成本较低、生成物纯度高且不会境造成污染等优点，水热法被普遍认为是一种很好的合成 WS2的办法。近年来，在合成过程中加入表面活性剂（CTAB，PEG）的办法，合成了不同微纳形貌结构S2。Shixiu Cao 等[2]，通过加入表面活性剂，如十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）乙二醇（PEG），合成了纳米棒、纳米花、纳米链形状的 WS2，并研究了其生长，如图 1.2。唐国钢等人[3]，用水热法在 180℃条件下成功制备了 WS2纳米棒，通究表明生成物在润滑油添加剂方面表现了良好的摩擦性能。马林等人[4]，采用分步制备前驱物，再用硫脲硫化前驱物制备出 WS2纳米带。
也是目前制备二硫化钨薄膜的一种热门方法。2013 年，Humberto R. Gutierrez 等人[5]，通过 CVD 的方法制备出了单层的 WS2，发现单层的 WS2室温下有着强烈的 PL 发光且发光随着层数的增加而减少。得出少层或多层的二硫化钨薄膜为间接带隙，单层二硫化钨薄膜则为直接带隙。2014 年，Sanghyun Jo 等人[6]，用 CVD 方法制备的 WS2薄膜做成场效应晶体管，并研究其光响应。Dmitry Ovchinnikov 等人[7]，用单层和双层 WS2薄膜制成场效应晶体管，并研究其电输运性质，发现其开关比达到~106和载流子迁移率达到~140 cm2/（Vs），这一特性使得 WS2薄膜在光电子器件的开发和应用上具有着非常大的潜力。2015 年，Yang Ga等人[8]，实现了在金上大面积生长 WS2，并利用电化学鼓泡法转移 WS2薄膜到任意基底。此方法生长的 WS2薄膜显示良好的结晶质量和光学和电学性质，可比或优于机械剥离样品，如图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热法合成硫化锌纳米球、结构表征及光降解性能研究[J]. 杜记民,王慧鸣,卢晓玲,郭晖,张占敏,尚天薇,王翩翩,李鑫阳,王艳宁. 化工新型材料. 2015(03)
[2]ZnS纳米球的水热法制备及其光催化性能研究[J]. 刘海瑞,方力宇,贾伟,贾虎生. 无机化学学报. 2015(03)
[3]球磨-固相烧结合成WS2六方纳米片及其摩擦学性能[J]. 池雯,王欢,司琴,李长生. 机械工程材料. 2014(12)
[4]WS2薄膜/空间液体润滑剂复合润滑体系的摩擦学性能研究[J]. 权鑫,孙嘉奕,翁立军. 摩擦学学报. 2014(06)
[5]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福. 化工进展. 2013(11)
[6]壳-核结构Fe3O4/MnO2磁性吸附剂的制备、表征及铅吸附去除研究[J]. 张晓蕾,陈静,韩京龙,张高生. 环境科学学报. 2013(10)
[7]NbS2/WS2纳米复合材料的合成及其摩擦性能研究[J]. 徐兵,胡志立. 真空科学与技术学报. 2013(09)
[8]纳米二硫化钨和二硫化钼的制备方法及应用[J]. 朱雅君,张学斌,冀翼,刘莎莎,邵浩,凤仪,吴孝庭. 广州化工. 2012(03)
[9]WS2纳米棒的合成及其摩擦学性能[J]. 唐国钢,李长生,唐华,杨锋,朱秉莹,李国伟. 无机化学学报. 2011(07)
[10]磁控溅射WS2薄膜的制备工艺及其性能[J]. 宋玉波,代明江,余志明,韦春贝,侯惠君,肖晓玲. 真空. 2011(02)
硕士论文
[1]染料敏化太阳能电池WS2对电极制备及性能研究[D]. 王燕燕.河南大学 2014
[2]炭素材料纳米结构的调控及对染料分子吸附机理的研究[D]. 骆红超.华侨大学 2012
本文编号：3116734
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