单壁碳纳米管的电子结构调控对电催化性能的增强作用
发布时间：2021-08-02 03:39
单壁碳纳米管（Single-Walled Carbon Nanotubes,SWNTs）由金属型（metallic,m-）和半导体型（semiconducting,s-）单壁碳纳米管组成,SWNTs几何结构的多样性决定了其电子性能的多样性,这为SWNTs带来多种潜在应用,但也成为了制约SWNTs器件商业化的重要因素。实际器件大多要求材料具有稳定、单一的能带结构,因此对SWNTs电子结构的控制是实现碳纳米管技术可实用的关键。本论文合成了能高效分离m-和s-SWNTs的有机分子124plus,并通过与不同的芳烃分子结合调控其电催化性能,研究对SWNTs电子调控的规律。并在CO2的电催化还原反应之中对m-SWNTs、s-SWNTs和四氰基对苯二醌二甲烷（TCNQ）掺杂的s-SWNTs活性差异提出合理解释。另外通过水热法合成了SWNTs与MoS2的复合物,研究了在析氢反应中SWNTs浓度对反应的影响。具体内容如下:（1）金属型（m-）和半导体型（s-）单壁碳纳米管的能带结构和它们所对应的电子态密度（Density of State,DOS）截然不同,m-SWNTs的导带和价带相连,s-SWNT...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
S.Lijima首次对碳纳米管进行报道[4]
morphology of SWNTs reported S. Lijima ( a ) anda) S. Lijima 和 (b) D. S. Bethune 对单壁碳纳年，世界上仅有少数几个实验室能够制备利 (Richard Errett Smalley) 博士带领的er ablation) 制造出大批高质量、导电性能门槛。1998 年荷兰的 Dekker 博士[9]和哈士[10]的小组在 Nature 的同一期发表了两微镜首次验证了 SWNTs 的电子结构。手性的区别，分别拥有金属型 (meta的特性即为 m-SWNTs 和 s-SWNTs。在此基构进行调控，以增强其电催化性能。的刘杰博士[11]1998 年在 Science 上发表文
m-SWNTs；而当︱n-m︱≠ 3k (k 为整数) 时，SWNTs 电子态密度分裂后价带和导之间的带隙不为零，这类 SWNTs 称作 s-SWNTs。如图 1.5 所示，在 SWNTs 的直相似的情况下，六种碳管中 (8, 2) 和 (5, 5) 属于 m-SWNTs， (10, 0) 、 (9, 1) 、 (4) 属于 s-SWNTs。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrochemical reduction of CO2 to CO using graphene oxide/carbon nanotube electrode in ionic liquid/acetonitrile system[J]. Qinggong Zhu,Jun Ma,Xinchen Kang,Xiaofu Sun,Jiayin Hu,Guanying Yang,Buxing Han. Science China（Chemistry）. 2016(05)
[2]改进Hummers法化学合成石墨烯及其表征[J]. 洪菲,周立群,黄莹,宋荷娟,王婷,罗辛茹,伍珍. 化学与生物工程. 2012(05)
[3]LiCl-KCl熔盐中纯氧氧化提纯单壁碳纳米管[J]. 瞿美臻,林浩强,于作龙. 化学学报. 2010(05)
[4]脉冲激光轰击法原位制备自组装sp3纳米碳团簇的研究[J]. 刘春艳,刘书静. 福建化工. 2005(01)
[5]XPS研究单壁碳纳米管（SWNTs）上碳与碘形成的共价键[J]. 王海芳,邓小勇,王竞,高兴发,邢更妹,施祖进,顾镇南,刘元方,赵宇亮. 物理化学学报. 2004(07)
[6]纳米碳管的纯化[J]. 吕德义,陈万喜,徐铸德. 材料科学与工程. 2000(04)
硕士论文
[1]含苝二酰亚胺（PDIs）单元的有机半导体材料的合成、表征及其应用[D]. 李盼盼.上海师范大学 2015
[2]石墨烯和单壁碳纳米管的分离及光催化、电催化性质研究[D]. 应红.中国科学技术大学 2011
[3]原位生长碳纳米管及其在SiCf/SiC复合材料中的应用[D]. 孙科.国防科学技术大学 2010
本文编号：3316815
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
S.Lijima首次对碳纳米管进行报道[4]
morphology of SWNTs reported S. Lijima ( a ) anda) S. Lijima 和 (b) D. S. Bethune 对单壁碳纳年，世界上仅有少数几个实验室能够制备利 (Richard Errett Smalley) 博士带领的er ablation) 制造出大批高质量、导电性能门槛。1998 年荷兰的 Dekker 博士[9]和哈士[10]的小组在 Nature 的同一期发表了两微镜首次验证了 SWNTs 的电子结构。手性的区别，分别拥有金属型 (meta的特性即为 m-SWNTs 和 s-SWNTs。在此基构进行调控，以增强其电催化性能。的刘杰博士[11]1998 年在 Science 上发表文
m-SWNTs；而当︱n-m︱≠ 3k (k 为整数) 时，SWNTs 电子态密度分裂后价带和导之间的带隙不为零，这类 SWNTs 称作 s-SWNTs。如图 1.5 所示，在 SWNTs 的直相似的情况下，六种碳管中 (8, 2) 和 (5, 5) 属于 m-SWNTs， (10, 0) 、 (9, 1) 、 (4) 属于 s-SWNTs。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Electrochemical reduction of CO2 to CO using graphene oxide/carbon nanotube electrode in ionic liquid/acetonitrile system[J]. Qinggong Zhu,Jun Ma,Xinchen Kang,Xiaofu Sun,Jiayin Hu,Guanying Yang,Buxing Han. Science China（Chemistry）. 2016(05)
[2]改进Hummers法化学合成石墨烯及其表征[J]. 洪菲,周立群,黄莹,宋荷娟,王婷,罗辛茹,伍珍. 化学与生物工程. 2012(05)
[3]LiCl-KCl熔盐中纯氧氧化提纯单壁碳纳米管[J]. 瞿美臻,林浩强,于作龙. 化学学报. 2010(05)
[4]脉冲激光轰击法原位制备自组装sp3纳米碳团簇的研究[J]. 刘春艳,刘书静. 福建化工. 2005(01)
[5]XPS研究单壁碳纳米管（SWNTs）上碳与碘形成的共价键[J]. 王海芳,邓小勇,王竞,高兴发,邢更妹,施祖进,顾镇南,刘元方,赵宇亮. 物理化学学报. 2004(07)
[6]纳米碳管的纯化[J]. 吕德义,陈万喜,徐铸德. 材料科学与工程. 2000(04)
硕士论文
[1]含苝二酰亚胺（PDIs）单元的有机半导体材料的合成、表征及其应用[D]. 李盼盼.上海师范大学 2015
[2]石墨烯和单壁碳纳米管的分离及光催化、电催化性质研究[D]. 应红.中国科学技术大学 2011
[3]原位生长碳纳米管及其在SiCf/SiC复合材料中的应用[D]. 孙科.国防科学技术大学 2010
本文编号：3316815
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