一维MnO 2 /MoO 3 -TiO 2 纳米管的制备及电容性能研究

发布时间：2023-05-10 00:19

　　一维有序TiO₂纳米管比表面积大、结构高度有序、电荷收集能力高,已经得到广泛应用,被发展为有效的超级电容器材料。但是,由于电容性能较低,纯TiO₂纳米管并不是理想的电极材料,需要进行修饰。本论文利用阳极氧化法以Ti-Mo合金制备一维有序的Mo O3-TiO₂纳米管,优化实验条件并修饰Mn O2纳米粒子得到有序的复合纳米结构,研究其电容性能,具体研究内容如下:在电化学体系下,以二次阳极氧化法制备Mo O3-TiO₂纳米管。以此作为工作电极,结合电化学还原法和脉冲电沉积法,调控电化学还原时间、脉冲电沉积参数、沉积液组成和浓度,实现在Mo O3-TiO₂纳米管壁上均匀沉积Mn O2纳米颗粒。讨论沉积液浓度及组成对MnO2/Mo O3-TiO₂纳米管形貌及电容性能的影响,确定最佳沉积条件。通过SEM、XRD、XPS等测试手段对所得Mn O2/Mo O3-TiO₂纳米管表面形貌、晶型及元素组成进行表征。利用循环伏安测试、交流阻抗测试和恒电流充放...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 超级电容器概述
    1.3 常见的过渡金属氧化物电容材料
        1.3.1 氧化镍
        1.3.2 三氧化钼
        1.3.3 二氧化锰
    1.4 纳米二氧化锰的制备方法
        1.4.1 溶胶-凝胶法
        1.4.2 水热法
        1.4.3 液相沉淀法
        1.4.4 电化学沉积法
    1.5 TiO₂纳米管
    1.6 TiO₂纳米管修饰
        1.6.1 碳材料修饰
        1.6.2 导电聚合物修饰
        1.6.3 过渡金属氧化物修饰
    1.7 课题的选题及主要内容
第2章 实验材料和实验方法
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
    2.3 MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管的表征及电化学测试
        2.3.1 形貌表征
        2.3.2 晶体结构表征
        2.3.3 表面组成表征
        2.3.4 循环伏安测试
        2.3.5 交流阻抗测试
        2.3.6 恒电流充放电测试
第3章 MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管制备条件的优化
    3.1 阳极氧化法制备MoO₃-TiO₂纳米管
    3.2 脉冲电沉积法制备MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管
        3.2.1 沉积参数的选择
        3.2.2 沉积液中Na₂SO₄对样品性能的影响
        3.2.3 电化学还原对样品形貌和性能的影响
        3.2.4 电化学还原时间对MnO₂沉积效果的影响
    3.3 沉积电解液对复合材料形貌与性能的影响
        3.3.1 Mn(CH₃COO)2 浓度的影响
        3.3.2 沉积液中的CH₃COO-的影响
    3.4 本章小结
第4章 MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管表征
    4.1 MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管物相及组成测试
        4.1.1 复合材料的晶体结构
        4.1.2 复合材料的表面组成
    4.2 MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管电容性能
        4.2.1 MnO₂/MoO₃-TiO₂纳米管的优势
        4.2.2 循环伏安测试与分析
        4.2.3 交流阻抗测试与分析
        4.2.4 恒电流充放电测试与分析
        4.2.5 循环稳定性研究
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢



本文编号：3812664