二维超薄二硫化物的掺杂制备及电催化分解水性能研究
发布时间：2020-11-13 14:19
由于目前环境污染和能源紧缺对人类社会发展造成了很大威胁,寻找清洁可再生能源就显得尤为重要。氢气作为一种能源载体,具有来源丰富、清洁可循环、能量密度高等诸多优点,可以有效的代替传统化石能源。氢气可以通过安全有效的电催化分解水产生,而电催化分解水需要高活性的催化剂材料来提高其产氢的效率。到目前为止,铂族金属是现阶段研究中活性最高的电催化剂,但由于铂来源稀少、价格昂贵而受到很大的限制。二硫化钼是一种典型的二维过渡金属硫化物材料,其氢结合能接近于铂,且由于其优异的电子化学性能而被广泛地应用于电催化制氢方面。因为纯二硫化钼材料的催化活性位点有限且导电性较差,所以本论文通过简单的水热法合成了二硫化钼空心微米片以及杂原子掺杂二硫化钼空心微米片材料,并系统研究了材料的电催化分解水性能。空心微米片结构可以增加材料的催化活性位点,而杂原子掺杂可以增加材料的缺陷结构并增强其导电性。1、以五氯化钼为钼源、二乙基二硫代氨基甲酸钠为硫源、聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,通过一步水热法合成了二硫化钼空心微米片,并通过改变水热反应过程中的反应时间与温度对材料形貌的影响,初步探究了二硫化钼中空微米片结构的生长机理。二硫化钼独特的中空结构具有比表面积大、承载能力强、密度低等优异的特性,可以增加催化剂自身的活性位点并增强电催化析氢过程中的电子输运从而提高材料的电催化性能。2、通过水热法合成了磷原子掺杂二硫化钼即MoSP空心微米片。MoSP独特的中空二维结构和优异的导电性可以增加HER的活性位点并提高电子转移速率。由于硫和磷双离子的协同作用,磷原子的掺杂可以增强电子传输以提高材料电催化活性。显然,MoSP具有比纯二硫化钼更优异的电催化活性,其起始电位为31 mV,塔菲尔斜率为45 mV dec-1。而且,MoSP催化剂也表现出了优良的稳定性。3、通过水热法一锅制备了NiMoSP空心微米片材料,主要研究双原子掺杂的空心微米片状NiMoSP的合成。由于镍原子导电性较好,磷原子电负性较低,镍和磷的双原子掺杂可能会使NiMoSP空心微米片拥有许多优异的性能可以在很大程度上增强其自身的电催化性能,例如:比表面积大、导电性好、缺陷结构丰富、承载能力强、稳定性好等。
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O643.36;TQ116.2
【部分图文】：
大学专业学位硕士研究生学位论文 第隙值比较小，约为 1.29 eV，随着二硫化钼层数的减少，它的层的 MoS2的带隙大约为 1.9 eV，从间接带隙转变为了直接带也发生明显变化，从非竖直跃迁转变为竖直跃迁[18]。单单这带宽度的变化就使得它们在气体探测领域、纳米电子器件领域大放异彩，成为目前灸手可热的“明星”材料，引起了更多研趣，激发了他们对二维材料的探究激情。
乙二醇）复合材料可以作为多功能的药物载体，将光热疗法和单一的化合物中。由于 PEG-MoS2材料的具有较大的表面积，可种治疗物质，例如阿霉素（DOX），喜树碱衍生物（SN38），二等。不管是体内还是内外实验，都证明了负载有 DOX 的 PE在光热和化学治疗中表现除了比较优异的协同抗癌作用，且没有。如图 1.2a 所示，PEG-MoS2/DOX 被用于动物实验进一步证明热与化学疗法。在 NIR 光（0.35 W cm-1，808 nm）照射期间，2或 PEG-MoS2/DOX 的肿瘤的温度显著升高且比一般注射了瘤的温度高得多（图 1.2b-c），表明了基于 MoS2的复合材料具热效果。值得注意的是，在 NIR 照射下，用 PEG-MoS2/DOX 处著抑制，说明光热疗法与化学疗法成功地结合在一起（图 1.2d过实验证明了这些 PEG-MoS2纳米片与纳米石墨烯光热剂相比实际操作中具有更广泛的应用价值。
南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第一章 绪论该气体传感器的检测极限为 190 ppt，远远小于由石墨烯制备的 TFT 的检测极限。此外，他们还以剥离的 MoS2纳米片为活性通道，rGO 薄膜为漏极和源极，开发出了灵敏的 TFT 阵列来感测二氧化氮（NO2）气体，发现由这种 MoS2材料制成的场效应晶体管器件检测性较强、稳定性较好、灵敏度也比较高。另外，研究学者们通过实验发现用贵金属（如 Pt 纳米颗粒）修饰 MoS2薄膜，可以将 TFT 传感器的灵敏度提高约 3 倍（图 1.3a-b）[55]。
【参考文献】
本文编号：2882285
【学位单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O643.36;TQ116.2
【部分图文】：
大学专业学位硕士研究生学位论文 第隙值比较小，约为 1.29 eV，随着二硫化钼层数的减少，它的层的 MoS2的带隙大约为 1.9 eV，从间接带隙转变为了直接带也发生明显变化，从非竖直跃迁转变为竖直跃迁[18]。单单这带宽度的变化就使得它们在气体探测领域、纳米电子器件领域大放异彩，成为目前灸手可热的“明星”材料，引起了更多研趣，激发了他们对二维材料的探究激情。
乙二醇）复合材料可以作为多功能的药物载体，将光热疗法和单一的化合物中。由于 PEG-MoS2材料的具有较大的表面积，可种治疗物质，例如阿霉素（DOX），喜树碱衍生物（SN38），二等。不管是体内还是内外实验，都证明了负载有 DOX 的 PE在光热和化学治疗中表现除了比较优异的协同抗癌作用，且没有。如图 1.2a 所示，PEG-MoS2/DOX 被用于动物实验进一步证明热与化学疗法。在 NIR 光（0.35 W cm-1，808 nm）照射期间，2或 PEG-MoS2/DOX 的肿瘤的温度显著升高且比一般注射了瘤的温度高得多（图 1.2b-c），表明了基于 MoS2的复合材料具热效果。值得注意的是，在 NIR 照射下，用 PEG-MoS2/DOX 处著抑制，说明光热疗法与化学疗法成功地结合在一起（图 1.2d过实验证明了这些 PEG-MoS2纳米片与纳米石墨烯光热剂相比实际操作中具有更广泛的应用价值。
南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第一章 绪论该气体传感器的检测极限为 190 ppt，远远小于由石墨烯制备的 TFT 的检测极限。此外，他们还以剥离的 MoS2纳米片为活性通道，rGO 薄膜为漏极和源极，开发出了灵敏的 TFT 阵列来感测二氧化氮（NO2）气体，发现由这种 MoS2材料制成的场效应晶体管器件检测性较强、稳定性较好、灵敏度也比较高。另外，研究学者们通过实验发现用贵金属（如 Pt 纳米颗粒）修饰 MoS2薄膜，可以将 TFT 传感器的灵敏度提高约 3 倍（图 1.3a-b）[55]。
【参考文献】
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本文编号：2882285
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