亚化学计量氧化钨基底与非晶结构的构筑以及应用研究

发布时间：2021-10-13 12:51

　　氧化钨作为一种n型半导体材料,其组成可调、结构多变、来源广泛以及性能优异而得到众多科学工作者的关注和研究。WO₃通过结构的改变以及亚化学计量的形成能够有效调节其电子结构,使其在应用中具备优异的性能,如光/电催化、气体传感以及光热转换等等,从而得到广泛的应用。其中,氧缺陷的引入和非晶的转换使得亚化学计量的氧化钨(WO_3-x)具有特殊的性质。缺陷的引入使其能够作为有效的金属负载基底;此外,对于具有独特原子结构亚化学计量的WO_3-x,通过一步简单的方法进行非晶化的研究,使其在近红外区有较强的光吸收能力。因此,本文通过引入缺陷来构筑缺陷态WO_3-x,使其能够与贵金属Au有强的相互作用,进而利用简单有效的方式制备Au/WO_3-x纳米复合材料,并通过超临界流体技术对具有独特结构的WO_2.72进行非晶化转变,并对其性能进行探究。主要内容如下:（1）原位还原的Au纳米粒子生长在缺陷态纳米WO_3-x基底上的研究首先通过简单的化学还原法制备出具有氧缺陷的... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 引言
    1.1 氧化钨纳米材料的研究现状
        1.1.1 氧化钨的基本结构与性质
        1.1.2 氧化钨中缺陷的构筑
        1.1.3 氧化钨的应用研究
    1.2 电催化氮气还原(NRR)的研究进展
        1.2.1 电催化氮气还原的研究意义
        1.2.2 电催化氮气还原的基本机理
        1.2.3 电催化氮气还原的研究进展
    1.3 非晶纳米材料的研究进展
        1.3.1 非晶材料研究进展
        1.3.2 非晶材料的制备方法
        1.3.3 非晶材料的应用
    1.4 超临界流体技术的发展
        1.4.1 超临界流体的基本概念与性质
        1.4.2 超临界CO_2及其在材料制备中的应用
    1.5 课题的研究意义和研究内容
2 原位还原Au纳米粒子直接生长在缺陷态WO_(3-x)制备纳米复合材料的研究
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 主要实验仪器
        2.2.3 缺陷态WO_(3-x)的制备
        2.2.4 Au/WO_(3-x)的制备
        2.2.5 表征手段
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 缺陷态WO_(3-x)与 Au/WO_(3-x)样品微观形貌与结构表征
        2.3.2 Au/WO_(3-x)及相关样品组分分析及光吸收
        2.3.3 Au/WO_(3-x)合成的机理分析
    2.4 本章小结
3 Au/WO_(3-x)电催化氮气还原性能的研究以及氮气还原机理探究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 主要实验仪器
        3.2.3 样品Au/WO_(3-x)的制备
        3.2.4 电催化氮气还原性能的测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Au/WO_(3-x)纳米复合材料结构分析
        3.3.2 电催化氮气还原性能测试
        3.3.3 理论计算以及机理研究
    3.4 本章小结
4 超临界二氧化碳(SC CO_2)辅助非晶WO_(2.72)的制备以及光热性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 主要实验仪器
        4.2.3 非晶WO_(2.72)的制备
        4.2.4 表征手段
        4.2.5 理论计算
        4.2.6 光热转换性能的测试
        4.2.7 光热转换效率的计算
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 原始WO_(2.72)样品与非晶WO_(2.72)的结构表征与计算结果
        4.3.2 光热转化性能研究
    4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、硕士期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3434704