原位生长法用于高性能铜/镍基微纳米材料的可控合成

发布时间：2021-06-11 23:36

　　随着现代经济和生活的快速发展,日益短缺的能源和汽车尾气、工业废水的排放造成的环境污染问题已引起全球人们的广泛关注。为此,广大科学研究者们致力于开发新材料以解决能源危机和环境问题。合成具有优异性能的新材料对解决当前的两大危机具有重要的意义。材料的结构和组成决定了材料最终的性能,但如何设计出具有特殊结构和最佳组成的新材料成为了研究者们目前需要解决的重大问题。铜基、镍基化合物都是重要的半导体材料,广泛应用于催化和电化学方面,在能量储存转换及环保方面具有很好的应用前景。本文将设计一种简单、温和的合成方法构筑具有三维分等级结构和可控组成的新材料,以求达到制备最佳性能的材料的目的,为解决能源及环境问题做贡献,同时也为有效合成其它高性能的材料提供了一种新思路。1.通过连续反应构筑三维分等级枝状结构的CuS纳米片及其在染料降解方面的应用。实验以牺牲泡沫铜模板法,采用简便的原位连续反应,在温和的溶剂热条件下,实现了CuS纳米片由二维到三维分等级结构的转变,有效地控制了CuS纳米片的生长方向。将其应用在染料降解方面,在暗箱中降解有机染料亚甲基蓝（MB）时,三维分等级枝状结构的CuS展现出优异的催化性能。在... 

【文章来源】：中原工学院河南省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 引言
    1.2 过渡金属Cu基、Ni基纳米材料的制备及应用研究
        1.2.1 Cu基纳米材料的制备及应用研究
        1.2.2 Ni基纳米材料的制备及应用研究
    1.3 构筑高性能Cu基、Ni基纳米材料的研究方法
        1.3.1 泡沫金属模板法在纳米材料制备中的研究现状
        1.3.2 阳离子交换法在纳米材料改性方面的研究现状
    1.4 本文的主要内容及创新点
2 实验试剂、仪器及表征手段
    2.1 实验试剂
    2.2 仪器及设备
    2.3 表征测试
        2.3.1 物相表征
        2.3.2 形貌表征
        2.3.3 组分分析
        2.3.4 比表面积表征
        2.3.5 催化性能测试
        2.3.6 电化学性能测试
3 模板法原位合成三维分等级结构的CuS催化剂
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原位合成二维卷曲状结构的Cu@CuS纳米片
        3.2.2 原位合成三维分等级枝状结构的Cu@CuS纳米片簇
        3.2.3 阳离子交换法合成CuS@Cu_9S_5
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 二维卷曲状结构的Cu@CuS纳米片的表征
        3.3.2 三维分等级枝状结构的Cu@CuS纳米片簇的形成过程
        3.3.3 三维分等级枝状结构的Cu@CuS纳米片簇的物相表征
        3.3.4 反应温度及硫粉的用量对三维分等级枝状结构的Cu@CuS形貌的影响
        3.3.5 阳离子交换实现Cu@CuS-2 向CuS@Cu_9S_5的转变
        3.3.6 多次反应所得样品形貌的演变过程
        3.3.7 样品的催化性能
    3.4 小结
4 阳离子交换法提高NiMoO_4的超级电容器性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原位合成三维分等级结构的NiMoO_4·xH_2O微米花
        4.2.2 阳离子交换法合成三维分等级结构的Ni_(1-x)Co_xMoO_4·xH_2O微米花
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 三维分等级结构的NiMoO_4·xH_2O微米花的表征
        4.3.2 钴离子置换之后所得样品Ni_(1-x)Co_xMoO_4·xH_2O微米花的表征
        4.3.3 不同置换时间对样品形貌和组分的影响
        4.3.4 钴离子置换前后样品中元素价态分析
        4.3.5 样品的电化学性能表征
    4.4 小结
5 全文总结
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3225489