钼、钴基硫族化合物的制备及其电催化性能研究
发布时间：2022-01-06 04:51
氢气是一种可持续清洁能源,转变为以氢能为主要能源的全球能源结构是解决能源危机的有效途径。电解水制氢是目前环保可持续的制氢方式,但是电解过程中会出现很高的析氢过电势,导致能耗严重。催化剂是降低析氢过电势的有效方法,目前已经商用的催化剂大多为Pt系贵金属,但是其价格昂贵,储量有限,因此以过渡金属硫族化合物（TMDCs）为代表的非贵金属受到了广泛的关注。本论文主要研究了三种TMDCs:MoS2、MoSe2和CoSe2,制备了电催化性能优异的非贵金属催化剂。本论文采用水热法,以钼酸钠为钼源,以CS2为硫源及软模板,通过添加硅量子点（SiQDs）成功制备了SiQDs-MoS2,通过XRD、SEM、Raman以及XPS等测试表征方法,探究了硅量子点对产物形貌、结构以及相态等的影响。结果表明,以CS2为软模板,在SiQDs辅助调控下制备出了三维网状的MoS2。硅量子点的加入使得介孔出现并且促进MoS2中2H相部分转变为1T相,...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多种催化剂的交换电流密度与氢吉布斯自由能之间的火山关系图
能器件以及传感器时面临了很多关键的障碍，比如导电性差，团聚现象严重面积小等等，针对这些缺陷，必须对其进行改性以推动其实际应用。.3.1 MoS2的简介二硫化钼可以提取自辉钼矿，一般为黑色的固体粉末，散发金属光泽，化学oS2，二硫化物（MoS2）是过渡金属硫族化合物中研究最广泛的一种，展现了金属硫族化合物的特有性质。它具有分层结构，能够从 1.2 eV 的间接带隙提 1.9eV 的直接带隙。MoS2属于典型的二维过渡金属硫族化合物，单层的二硫是三明治夹心结构，其中钼原子层在中间，上下两层为硫原子层，单层中的硫和钼原子之间以共价键方式键合，层和层之间是微弱的分子间作用力。层和层微弱的分子间作用力，致使其能像石墨一样发生层之间的滑移，在航空航天等广泛的用作润滑剂[22, 23]。如图 1-2 所示，MoS2具有丰富的结构，具有 1T、2H 三种不同的结构类型。首个数字代表层数，之后的字母代表晶体结构。其中示三角体，H 表示六边形，R 表示菱形结构。此外，一种假设的四方 2T 结构报道[24]。
为典型的是化学剥离，克服了机械剥离中存在的低产量问题。由于物术的进步，它引起了人们极大的兴趣。主要包含了两种基本方法，一离法，另一种是溶剂型剥离法。离子插层法包括两个步骤，首先是引，如锂，插入到 MoS2层的间隙中，使其变宽。第二步，插入薄片的反应释放氢气，进而分离了 MoS2层，形成了单层，均匀分散在剥离溶用有机溶剂，经过轻微的加热，可以获得更好的结果，所获得的产物oS2。该工艺的缺点是反应时间长，插层过程缺乏控制。插层时间的减降低，并且 MoS2易分解成 Li2S。除此之外，插层方式被证明能够促体）相向 1T-MoS2（八面体，金属）的转化，与电子应用和研究的形化学法属于另一类离子插层剥离方法，MoS2充当阴极，以锂箔充当电压和放电量的控制可以更好地控制整个插层过程。溶剂型剥离an 法[27]。采用降低层分离能量的原理，在异丙醇、NMP 等有机溶剂硫化钼，之后使用超声剥离。这样导致了二维 MoS2薄片悬浮在有机溶学、振动和生物传感等都十分有用。这种方法也被用于保存 2H Mo这些悬浮液与微流体系统特别兼容。
本文编号：3571768
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多种催化剂的交换电流密度与氢吉布斯自由能之间的火山关系图
能器件以及传感器时面临了很多关键的障碍，比如导电性差，团聚现象严重面积小等等，针对这些缺陷，必须对其进行改性以推动其实际应用。.3.1 MoS2的简介二硫化钼可以提取自辉钼矿，一般为黑色的固体粉末，散发金属光泽，化学oS2，二硫化物（MoS2）是过渡金属硫族化合物中研究最广泛的一种，展现了金属硫族化合物的特有性质。它具有分层结构，能够从 1.2 eV 的间接带隙提 1.9eV 的直接带隙。MoS2属于典型的二维过渡金属硫族化合物，单层的二硫是三明治夹心结构，其中钼原子层在中间，上下两层为硫原子层，单层中的硫和钼原子之间以共价键方式键合，层和层之间是微弱的分子间作用力。层和层微弱的分子间作用力，致使其能像石墨一样发生层之间的滑移，在航空航天等广泛的用作润滑剂[22, 23]。如图 1-2 所示，MoS2具有丰富的结构，具有 1T、2H 三种不同的结构类型。首个数字代表层数，之后的字母代表晶体结构。其中示三角体，H 表示六边形，R 表示菱形结构。此外，一种假设的四方 2T 结构报道[24]。
为典型的是化学剥离，克服了机械剥离中存在的低产量问题。由于物术的进步，它引起了人们极大的兴趣。主要包含了两种基本方法，一离法，另一种是溶剂型剥离法。离子插层法包括两个步骤，首先是引，如锂，插入到 MoS2层的间隙中，使其变宽。第二步，插入薄片的反应释放氢气，进而分离了 MoS2层，形成了单层，均匀分散在剥离溶用有机溶剂，经过轻微的加热，可以获得更好的结果，所获得的产物oS2。该工艺的缺点是反应时间长，插层过程缺乏控制。插层时间的减降低，并且 MoS2易分解成 Li2S。除此之外，插层方式被证明能够促体）相向 1T-MoS2（八面体，金属）的转化，与电子应用和研究的形化学法属于另一类离子插层剥离方法，MoS2充当阴极，以锂箔充当电压和放电量的控制可以更好地控制整个插层过程。溶剂型剥离an 法[27]。采用降低层分离能量的原理，在异丙醇、NMP 等有机溶剂硫化钼，之后使用超声剥离。这样导致了二维 MoS2薄片悬浮在有机溶学、振动和生物传感等都十分有用。这种方法也被用于保存 2H Mo这些悬浮液与微流体系统特别兼容。
本文编号：3571768
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