二硫化钼基纳米复合材料的制备及其性能研究

发布时间：2021-05-07 14:59

　　本论文围绕二维过渡金属硫化物MoS2展开研究。主要通过构筑MoS2与其它材料的复合物以及MoS2自身的掺杂来改善性能。设计合成了MoS2/Bi2S3异质结构并研究了其形成机理,讨论其电催化产氢性能的变化,然后将Au沉积于异质结构研究其性能的改变;以MoS2/Bi2S3异质结构为基础,对MoS2进行P掺杂研究其电催化产氢性能的变化;Bi2S3作为基底,负载不同Se/S比例的MoSe2xS2（1-x）并探讨电催化产氢性能的改变;将MoS2负载到层装中空的Fe2O3立方盒子结构上,调整负载量研究其光芬顿与吸附性能。具体研究内容如下:1.为了改进电催化析氢反应,必须进一步发展半导体异质结。在本研究中,开发和构建了由金（Au）、硫化铋（Bi2S3）和二硫化钼（MoS2）组成的三维脚手架状网络。主要目的是提高MoS2基材料的性能。首先利用水热合成技术Bi2WO6作为前驱体制备了MoS2/Bi2S3异质结构。最终得到MoS2/Bi2S3异质结构呈现出具有均匀脚手架结构的圆盘状形貌。然后,通过在MoS2/Bi2S3异质结构上沉积Au纳米颗粒,合成了Au@MoS2/Bi2S3三元复合结构。在电催化析氢测... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 MoS_2材料概述
        1.1.1 晶体结构
        1.1.2 物理化学性质
    1.2 MoS_2材料的制备方法
        1.2.1 液相剥离法
        1.2.2 水热法
        1.2.3 化学气相沉积法
    1.3 MoS_2复合材料的研究进展
        1.3.1 MoS_2与碳材料的复合
        1.3.2 MoS_2与半导体材料的复合
        1.3.3 MoS_2与贵金属材料的复合
    1.4 MoS_2的应用研究
        1.4.1 电催化领域
        1.4.2 光催化领域
        1.4.3 吸附领域
    1.5 本论文的选题思路与开展的相关工作
第二章 实验所用试剂、仪器与测试方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
第三章 脚手架型Au@MoS_2/Bi_2S_3 的构筑及其性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 Bi_2WO_6的合成
        3.2.2 MoS_2/Bi_2S_3 异质结的合成
        3.2.3 Au@MoS_2/Bi_2S_3 的合成
        3.2.4 电催化测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 脚手架形Bi_2S_3的合成机理
        3.3.2 MoS_2/Bi_2S_3 异质结的合成及相组成和形貌分析
        3.3.3 Au@MoS_2/Bi_2S_3 的相组成和形貌分析
        3.3.4 MoS_2/Bi_2S_3 的电催化性质研究
        3.3.5 Au@MoS_2/Bi_2S_3 的电催化性质研究
    3.4 本章小结
第四章 P掺杂MoS_2 改善MoS_2/Bi_2S_3 体系的电子结构及其电催化析氢性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Bi_2WO_6和Bi_2S_3 的合成
        4.2.2 P-MoS_2/Bi_2S_3 异质结的合成
        4.2.3 电催化测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 P-MoS_2/Bi_2S_3 异质结的相组成和形貌分析
        4.3.2 P-MoS_2/Bi_2S_3 的电催化性质研究和机理分析
    4.4 本章小结
第五章 MoSe_(2x)S_(2(1-x))/Bi_2S_3 的合成与电催化产氢性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 Bi_2WO_6和Bi_2S_3 的合成
        5.2.2 MoSe_(2x)S_(2(1-x))/Bi_2S_3 异质结的合成
        5.2.3 电催化测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 MoSe_(2x)S_(2(1-x))/Bi_2S_3 异质结的合成及相组成和形貌分析
        5.3.2 MoSe_(2x)S_(2(1-x))/Bi_2S_3 的电催化性质研究和机理分析
    5.4 本章小结
第六章 层状中空Fe_3O_4/Fe_(1-x)S@MoS_2 的构筑及其性能研究
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 层状中空Fe_2O_3的合成
        6.2.2 Fe_3O_4/Fe_(1-x)S@MoS_2 的合成
        6.2.3 光芬顿测试
        6.2.4 吸附测试
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 Fe_2O_3和Fe_3O_4/Fe_(1-x)S@MoS_2 的形成机理
        6.3.2 Fe_2O_3和Fe_3O_4/Fe_(1-x)S@MoS_2 的相组成和形貌分析
        6.3.3 Fe_3O_4/Fe_(1-x)S@MoS_2 的光芬顿性能及机理分析
        6.3.4 Fe_3O_4/Fe_(1-x)S@MoS_2 的吸附性能及机理分析
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]二维过渡金属二硫族化合物的相工程（英文）[J]. 肖遥,周梦月,刘晶璐,徐婧,付磊.  Science China Materials. 2019(06)
[2]MoS2 Nanosheet Arrays Rooted on Hollow rGO Spheres as Bifunctional Hydrogen Evolution Catalyst and Supercapacitor Electrode[J]. Shizheng Zheng,Lijun Zheng,Zhengyou Zhu,Jian Chen,Jianli Kang,Zhulin Huang,Dachi Yang.  Nano-Micro Letters. 2018(04)

博士论文
[1]二维硫化钼材料水电解析氢催化剂的活性解控[D]. 罗兆艳.中国科学技术大学 2019
[2]二维MoS2光电性能的缺陷调控研究[D]. 张先坤.北京科技大学 2019
[3]新型MoS2基异质结的构建及其可见光催化性能研究[D]. 曾影.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2019

硕士论文
[1]MoS2xSe2（1-x）和CoSe2/MoSe2的制备及其电催化性能研究[D]. 甄丛丽.哈尔滨工业大学 2018



本文编号：3173596