二维材料的表面调控及其吸附与催化特性研究
发布时间：2021-05-15 21:47
二维材料较高的载流子迁移率、较大的比表面积和优良的电热传导率等诸多优异的特性,使其在锂离子电池、电化学氢析出反应、气体传感等领域具有广泛的应用前景。其中,以石墨烯最为典型。2004年,石墨烯被成功剥离出来,因其具有与众不同的物理、化学、光学、电子等性质,科研工作者和产业界都对石墨烯材料进行了广泛而深入的研究。随后,各种类石墨烯的二维材料也陆续被研究出来。其中,作为新型的二维材料,磷烯具有与石墨烯类似的层状结构、良好的各向异性电导率和直接带隙半导体结构,这使其在电子器件和电化学传感方面有着良好的应用。然而,磷烯材料在气体吸附方面表现出不稳定的物理吸附特性,限制了其在吸附传感领域的实际应用。另外一种被广泛研究的二维材料二硫化钼,属于过渡金属硫属化合物,同样具有与石墨烯类似的层状结构。二硫化钼的边缘硫原子具有氢析出反应催化活性,可以用作电催化剂材料。但是作为半导体材料,二硫化钼的本征导电性能不够理想。而且,由于层间范德华力的相互作用,二硫化钼纳米片容易团聚,限制了其在电催化氢析出反应中的应用。本学位论文基于二维材料的表面调控策略,通过杂原子掺杂和锂离子嵌入等手段,调控二维材料表面的电荷分布及...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 二维材料概述
1.1.1 二维材料简介
1.1.2 二维材料的制备
1.1.3 二维材料的特点及应用
1.1.4 二维材料的表面调控
1.2 磷烯概述
1.2.1 磷烯简介
1.2.2 磷烯的吸附特性研究进展
1.3 二硫化钼概述
1.3.1 二硫化钼简介
1.3.2 二硫化钼的电催化氢析出反应研究进展
1.4 本论文的选题背景和研究内容
1.4.1 选题背景
1.4.2 研究内容
第2章 杂原子掺杂磷烯的甲醇吸附第一性原理研究
2.1 前言
2.2 密度泛函理论简介
2.2.1 Hohenberg-Kohn定理
2.2.2 Kohn-Sham方程
2.2.3 交换关联泛函
2.3 计算软件介绍
2.4 甲醇吸附研究进展
2.5 实验部分
2.5.1 基本模型
2.5.2 计算方法
2.6 结果与讨论
2.7 小结
第3章 锂化二硫化钼作为电催化剂用于氢析出反应
3.1 前言
3.2 氢析出反应简介
3.3 实验部分
3.3.1 实验药品
3.3.2 实验仪器
3.3.3 锂化二硫化钼的制备
3.3.4 锂化二硫化钼的物理表征
3.3.5 锂化二硫化钼的电化学测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 锂化二硫化钼的物理表征
3.4.2 锂化二硫化钼的电化学测试
3.5 小结
结论
参考文献
附录A 攻读硕士期间所发表的学术论文目录
致谢
【参考文献】：
博士论文
[1]表面修饰二维纳米材料与电子结构调制[D]. 朱小姣.中国科学技术大学 2017
[2]低维材料的电—力学性质和晶体结构的理论计算研究[D]. 汪海迪.中国科学技术大学 2017
[3]黑磷的电输运和光电特性研究以及电子气系统磁光电导率公式的推广[D]. 韩方微.中国科学技术大学 2017
[4]黑磷的电学性能调控及其逻辑器件的制备与表征[D]. 王国才.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2017
[5]MoS2/石墨烯复合纳米材料的制备及其电化学应用研究[D]. 叶剑波.浙江大学 2017
[6]二维材料及其杂化异质结的结构与电子性质的第一性原理研究[D]. 昝文艳.兰州大学 2016
[7]二硫化钼二维材料及其异质结的制备和光电特性研究[D]. 张克难.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[8]新型二维材料的热动力学稳定性及其电子结构的调控[D]. 马双英.湘潭大学 2016
[9]一些二维材料的第一性原理计算与设计[D]. 胡麟.中国科学技术大学 2016
[10]二维半导体材料磁性的第一性原理研究[D]. 郑会玲.吉林大学 2016
硕士论文
[1]黑磷的表面改性和CO吸附的理论研究[D]. 栾山.东南大学 2017
[2]薄层二硫化钼的电催化性能及FET器件研究[D]. 赵本亮.中国科学技术大学 2017
[3]磷烯及其纳米结构的第一性原理研究[D]. 陈黎.西安电子科技大学 2017
[4]MoS2/碳复合材料的制备及电催化析氢性能研究[D]. 赵丽.浙江理工大学 2017
[5]二维二硫化钼的制备与特性研究[D]. 黄燕峰.华北电力大学(北京) 2017
[6]纳米二硫化钼的制备及电化学析氢性能研究[D]. 马清璇.青岛科技大学 2016
[7]二硫化钼/碳复合纳米材料的制备及其电催化析氢性能研究[D]. 刘云.中国科学技术大学 2016
[8]功能化二维材料上小分子吸附和转化的第一性原理研究[D]. 初敏敏.大连理工大学 2016
[9]二维纳米材料表面改性及其在电催化中的应用研究[D]. 陶李.湖南大学 2016
[10]二硫化钼薄膜的制备及其电化学性能研究[D]. 张耀斌.太原理工大学 2016
本文编号：3188388
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 二维材料概述
1.1.1 二维材料简介
1.1.2 二维材料的制备
1.1.3 二维材料的特点及应用
1.1.4 二维材料的表面调控
1.2 磷烯概述
1.2.1 磷烯简介
1.2.2 磷烯的吸附特性研究进展
1.3 二硫化钼概述
1.3.1 二硫化钼简介
1.3.2 二硫化钼的电催化氢析出反应研究进展
1.4 本论文的选题背景和研究内容
1.4.1 选题背景
1.4.2 研究内容
第2章 杂原子掺杂磷烯的甲醇吸附第一性原理研究
2.1 前言
2.2 密度泛函理论简介
2.2.1 Hohenberg-Kohn定理
2.2.2 Kohn-Sham方程
2.2.3 交换关联泛函
2.3 计算软件介绍
2.4 甲醇吸附研究进展
2.5 实验部分
2.5.1 基本模型
2.5.2 计算方法
2.6 结果与讨论
2.7 小结
第3章 锂化二硫化钼作为电催化剂用于氢析出反应
3.1 前言
3.2 氢析出反应简介
3.3 实验部分
3.3.1 实验药品
3.3.2 实验仪器
3.3.3 锂化二硫化钼的制备
3.3.4 锂化二硫化钼的物理表征
3.3.5 锂化二硫化钼的电化学测试
3.4 结果与讨论
3.4.1 锂化二硫化钼的物理表征
3.4.2 锂化二硫化钼的电化学测试
3.5 小结
结论
参考文献
附录A 攻读硕士期间所发表的学术论文目录
致谢
【参考文献】：
博士论文
[1]表面修饰二维纳米材料与电子结构调制[D]. 朱小姣.中国科学技术大学 2017
[2]低维材料的电—力学性质和晶体结构的理论计算研究[D]. 汪海迪.中国科学技术大学 2017
[3]黑磷的电输运和光电特性研究以及电子气系统磁光电导率公式的推广[D]. 韩方微.中国科学技术大学 2017
[4]黑磷的电学性能调控及其逻辑器件的制备与表征[D]. 王国才.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2017
[5]MoS2/石墨烯复合纳米材料的制备及其电化学应用研究[D]. 叶剑波.浙江大学 2017
[6]二维材料及其杂化异质结的结构与电子性质的第一性原理研究[D]. 昝文艳.兰州大学 2016
[7]二硫化钼二维材料及其异质结的制备和光电特性研究[D]. 张克难.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[8]新型二维材料的热动力学稳定性及其电子结构的调控[D]. 马双英.湘潭大学 2016
[9]一些二维材料的第一性原理计算与设计[D]. 胡麟.中国科学技术大学 2016
[10]二维半导体材料磁性的第一性原理研究[D]. 郑会玲.吉林大学 2016
硕士论文
[1]黑磷的表面改性和CO吸附的理论研究[D]. 栾山.东南大学 2017
[2]薄层二硫化钼的电催化性能及FET器件研究[D]. 赵本亮.中国科学技术大学 2017
[3]磷烯及其纳米结构的第一性原理研究[D]. 陈黎.西安电子科技大学 2017
[4]MoS2/碳复合材料的制备及电催化析氢性能研究[D]. 赵丽.浙江理工大学 2017
[5]二维二硫化钼的制备与特性研究[D]. 黄燕峰.华北电力大学(北京) 2017
[6]纳米二硫化钼的制备及电化学析氢性能研究[D]. 马清璇.青岛科技大学 2016
[7]二硫化钼/碳复合纳米材料的制备及其电催化析氢性能研究[D]. 刘云.中国科学技术大学 2016
[8]功能化二维材料上小分子吸附和转化的第一性原理研究[D]. 初敏敏.大连理工大学 2016
[9]二维纳米材料表面改性及其在电催化中的应用研究[D]. 陶李.湖南大学 2016
[10]二硫化钼薄膜的制备及其电化学性能研究[D]. 张耀斌.太原理工大学 2016
本文编号：3188388
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3188388.html
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