导读:本文包含了等级纳米结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电解水,分等级结构,过渡金属,催化活性
等级纳米结构论文文献综述
姚娜[1]（2019）在《分等级过渡金属纳米复合结构电催化剂材料的可控合成及其电解水性能研究》一文中研究指出能源危机与环境污染是当今世界人类面临的两大问题,目前使用的化石燃料不仅会带来严重的环境污染,还会导致能源的日益枯竭,因此寻求新型的可再生能源成为目前研究工作的热点和重点。可再生能源的种类有很多,其中氢能以其独特的优势在众多的可再生能源中脱颖而出,成为了当前科学研究的热点之一。首先氢气来源广泛,含量丰富;其次氢气在燃烧时释放的热值高,能量密度大;同时氢能还具有可再生、清洁环保等优点。电解水制氢是目前已知的制氢方法中较为环保高效、能大规模应用的技术,其产氢效率主要取决于催化剂的催化活性,因此寻找绿色环保、成本低廉的高效催化剂就显得尤为重要。基于此,本文集中研究了具有较好发展前景的分等级过渡金属基纳米催化剂,以泡沫镍(NF)为基底,以过渡金属Fe、Co、Ni为对象,设计合成了一系列高效的复合电催化剂用作电解水产氢和产氧。本论文的主要研究内容可以分为以下叁个部分:(1)采用简单的水热法,同时添加硫源和铁源,在泡沫镍(NF)基底上一步合成了具有核壳结构的Ni_3S_2@Fe_2O_3@NF分等级复合催化剂材料,这里使用的硫源为升华硫,铁源为草酸亚铁。采用XRD、SEM、XPS等手段对其形貌、组成和结构进行表征。此外,还对其开展电解水催化性能测试,测试结果表明:该复合电催化剂在碱性(1 M KOH)和中性(1 M PBS)溶液中均表现出良好的催化性能。在碱性条件的HER测试结果显示,10 mA/cm~2电流密度对应的过电势为32.5 mV,Tafel斜率为138.5 mV/dec。同时在碱性条件(1 M KOH)下进行的OER测试结果显示,10 mA/cm~2电流密度对应的过电势为232.4 mV,Tafel斜率为54.3 mV/dec。同时,该催化材料在碱性溶液中的HER和OER均表现出很好的稳定性。更重要的是,在全解水性能测试中,Ni_3S_2@Fe_2O_3@NF在10 mA/cm~2电流密度对应的电压值仅为1.55 V,并且在该电压下的24 h小时长循环性能非常稳定。(2)本章实验我们以硝酸铁为铁源,升华硫为硫源,采用水热法首先在泡沫镍(NF)基底上合成出FeOOH@Ni_3S_2@NF前驱体,再将其浸泡在2 M Na_2S溶液中12 h进行低温硫化,使硫取代FeOOH中的部分氧得到分等级的Fe-O-S@Ni_3S_2@NF复合催化材料。随后采用XRD、SEM、XPS等手段对其形貌、组成和结构进行表征,证实了Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂被成功制备出来。进一步的,我们对其开展了电解水催化性能测试,测试结果表明:硫化后的Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂在碱性条件(1 M KOH)下的催化性能得到了较大提升。Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂的HER测试在10 mA/cm~2电流密度下的过电势为188 mV,Tafel斜率为173.1 mV/dec;Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂的OER测试在10 mA/cm~2电流密度下对应的过电势为170.7 mV,Tafel斜率为45.3mV/dec。同时,经过硫化后得到的Fe-O-S@Ni_3S_2@NF催化剂表现出了长达24 h的极佳稳定性。(3)首先通过简单的水热法合成出MoS_2@Ni_3S_2@NF前驱体,然后通过电化学沉积法在其表面沉积一层Co(OH)_2,最终得到了分等级的Co(OH)_2@MoS_2@Ni_3S_2@NF复合电催化材料。接着采用XRD、SEM、XPS等手段对其形貌,组成和结构进行表征,证实了分等级的Co(OH)_2@MoS_2@Ni_3S_2@NF材料被成功合成。开展的电解水催化性能测试结果表明:当沉积电流为5 mA、沉积时间为1 min时得的样品催化性能最优,我们将其标记为MoS_2@Ni_3S_2@NF-5。该复合催化材料MoS_2@Ni_3S_2@NF-5在碱性条件(1M KOH)下的HER测试结果表明:在10 mA/cm~2电流密度下对应的过电势为119 mV,Tafel斜率为153.5 mV/dec。另外,MoS_2@Ni_3S_2@NF-5催化剂在1 M KOH电解液中的OER测试结果表明:在10 mA/cm~2电流密度下对应的过电势为120 mV,Tafel斜率为153.3 mV/dec。在稳定性测试中,该材料表现出很好的长时间稳定性。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-30）
吴俊凯,刘时雨,张志华,曹奇益,王伟[2]（2019）在《Ni_3S_4花状分等级微/纳米结构及其在高性能超级电容器中的应用》一文中研究指出利用简单的一步水热法,通过控制反应的pH值,成功制备了3种不同形貌的硫化镍微/纳米结构电极材料。利用X射线衍射和场发射扫描电镜等对产物的成分和形貌结构进行了分析和表征,并讨论了pH值对产物的物相、形状和尺寸的影响。结果表明:近中性条件有利于花状分等级微/纳米结构的形成。对比电化学性能测试结果,花状Ni_3S_4分等级结构的比电容最高,在1 A/g电流密度下,以6 mol/LKOH为电解液时,比电容为1 005 F/g。研究表明这种花状分等级硫化镍微/纳米结构具有高比表面积,非常适合作为赝电容超级电容器的电极材料。(本文来源于《安徽工程大学学报》期刊2019年02期）
陈凯翔,车宗洲,李亚峰,魏明灯[3]（2016）在《分等级结构MoS_2@RGO纳米片合成及储钠性能的研究》一文中研究指出【引言】以石墨烯纳米片为载体,构筑的MoS_2/石墨烯复合材料,既兼顾了MoS_2、石墨烯两者的优良性质,又可提高MoS_2纳米片的导电性,并能够阻止MoS_2在充放电过程中的团聚,因而在电池材料中得以广泛的研究。由于石墨烯纳米片之间的范德华力作用,使其在水热条件下很容易团聚。因此,制备高分散的MoS_2@RGO纳米片并展现优异(本文来源于《第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集》期刊2016-11-03）
刘婧[4]（2016）在《等级孔氧化锌基纳米结构的构筑及光催化性能研究》一文中研究指出随着能源危机和环境污染等问题的日益严重,对清洁能源的开发和利用以实现经济的可持续发展迫在眉睫。光催化技术可在常温常压下直接将太阳能转化为化学能,不需要额外的能量消耗,是一种理想的绿色洁净技术,该技术具有绿色、洁净、环保等特点,有望在解决能源危机及环境污染问题方面发挥重要作用,因此受到了科研工作者的广泛关注。在众多光催化剂中,ZnO作为一种直接带隙半导体(E_g≈3.2 eV),可有效避免间接半导体材料电子跃迁几率低,量子效率低等问题,同时由于其较高的化学活性、电子迁移率及透明等特点在光催化领域引起了广泛关注。然而,较低的太阳光利用效率和较高的光生电子-空穴复合率这两大主要因素严重影响了ZnO的光催化性能,导致其表观量子效率较低,严重制约了其在光催化领域中的应用。针对上述问题,本论文从影响光催化机理的两大主要因素入手,设计合成了多种不同形貌的等级孔ZnO微纳结构并对其光催化性能及机理问题进行了研究,取得了一系列非常有意义的研究结果。具体研究内容如下:通过控制乙二醇包覆的氧化锌纳米颗粒与高分子小球混合液的抽滤速度,成功制备出具有等级孔结构的氧化锌单晶纳米片,并深入研究了其合成机理。通过测试所制备等级孔结构的氧化锌纳米片对不同电性染料的光降解性能发现,O-(000-1)极性面的暴露增强了对不同电性染料的选择性吸附,其中对正电荷的RhB具有较高的选择吸附性能和光催化性能。所制备的等级孔结构氧化锌单晶纳米片一方面由于极性面的暴露增强了对不同电性染料的选择吸附性,同时单晶的性质加速了光生电子-空穴的分离及电子传输,从而提高了ZnO光催化剂的光催化降解性能。采用锌盐为基础的溶胶凝胶法成功制备出高质量、致密、尺寸均一、具有六角纤锌矿结构的等级孔ZnO反蛋白石结构薄膜。在紫外-可见光照射下,该等级孔ZnO反蛋白石结构具有光致亲疏水转变的性质。通过测试其对RhB的降解性能发现该结构显示出较高的光催化性能。鉴于其特殊的光子晶体结构,因而通过调节入射光角度,考察其反射峰与ZnO电子带隙的相对位置及其光催化速率的变化,首次证实了所制备的等级孔ZnO反蛋白石结构存在慢光子效应。当入射光角度为40°时,ZnO-IO-260和ZnO-IO-470由于慢光子效应的存在均表现出较高的光催化效率。在前期工作基础上,采用连续离子沉积反应法成功制备出孔径均一、高度有序且连续的高质量等级孔CdS@ZnO核壳结构反蛋白石薄膜复合材料。该等级孔CdS@ZnO核壳结构反蛋白石复合薄膜由于其大孔-介孔结构表现出较高的光催化产氢性能,通过调节大孔孔径证实了等级孔CdS@ZnO核壳结构反蛋白石薄膜慢光子效应的存在。其中,由于入射光利用效率的增强及慢光子效应在蓝边位置处的限域效应所带来的光吸收效率增强的协同作用,使得CdS@ZnO-IO-290表现出较高的光解水产氢速率。此外,我们通过对比可见光和模拟太阳光光照条件下所制备的等级孔CdS@ZnO核壳结构反蛋白石复合薄膜光解水性能发现,慢光子效应的存在及Z-scheme增强光催化机制的协同作用提高了等级孔CdS@ZnO核壳结构反蛋白石复合薄膜光催化产氢性能。进一步采用光还原原位担载Au纳米颗粒的方法在CdS@ZnO上成功制备出等级孔CdS@Au@ZnO叁元反蛋白石薄膜(CdS@Au@ZnO-csIO)。所制备的叁元反蛋白石结构孔径均一,高度有序且连续。由于其叁维有序大孔-介孔结构及优势,该结构增强了光吸收效率,扩大了光吸收范围,减少了光生载流子的复合,表现出较高的光催化产氢性能。通过比较不同Au担载量的CdS@Au@ZnO叁元反蛋白石薄膜光解水产氢性能。发现CdS@0.5Au@ZnO叁元反蛋白石薄膜光解水产氢性能最佳及Au担载量的最优比例,其光解水产氢速率为66.9μmol/h。另外,我们对该叁元结构的光解水产氢过程进行了分析,提出如下反应机制:在模拟太阳光光照条件下,叁元反蛋白石薄膜中慢光子效应和Z-scheme增强光解水产氢机制及Au纳米颗粒表面等离子效应(SPR)等的协同作用,增强了光催化剂的光吸收效率并提高了光生电荷分离,使得所制备的CdS@0.5Au@ZnO叁元反蛋白石薄膜具有较高的光解水产氢性能。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-05-01）
车宗洲,李亚峰,魏明灯[5]（2015）在《分等级结构MoS_2纳米球的合成及电化学性能》一文中研究指出二硫化钼作为典型的层状结构化合物,在能量转换和能量储存等领域受到广泛的研究。作为锂电负极材料,MoS_2具有672 mA hg~(-1)的理论容量,被认为是一种非常具有研究价值的负极材料。然而,传统的MoS_2具有循环稳定性及倍率性能较差的缺点。因此,非常有必要进一步探索合成具有较高循环稳定性及大电流充放电性能的MoS_2负极材料。(本文来源于《2015年第十四届全国应用化学年会论文集（上）》期刊2015-07-21）
张俊[6]（2015）在《等级结构大孔容介孔碳纳米片的制备及其锂硫电池性能》一文中研究指出锂硫电池具有很高的理论比容量,是锂离子电池的4-5倍,近年来受到广泛关注。但是由于硫的导电性差,放电时产生的多硫化物易溶于电解液,导致电池容量急剧衰减。解决这些问题的主要途径是使用导电载体并锁定多硫化物。其中,多孔碳材料由于其较高的电子导电性、较大的比表面积和孔容、较强的吸附能力,因此可以提高硫的利用率和减缓"穿梭效应"。众多种类的多孔碳被用于锂硫电池,但是有些制备方法较复杂,产率较(本文来源于《第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集》期刊2015-07-17）
刘凤敏,赵培陆,姚世婷[7]（2015）在《分等级纳米结构TiO_2的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用》一文中研究指出DSSC是由光阳极、染料、电解质以及对电极构成的光电化学电池,光阳极是电荷分离和传输的载体,它的性能直接影响DSSC器件光电转换效率。TiO_2凭借其适当的禁带宽度和能级位置、卓越的光电性质及光化学稳定性成为DSSCs光阳极薄膜的重要材料,特别是分等级结构TiO_2纳米材料的制备与光阳极微结构的设计成为近些年来国内外研究的热点。我们分别利用强碱溶液在不添加与添加双氧水(H_2O_2)的情况下,先后对P25二氧化钛粉体在水热条件下进行了改性制备。在添加H_2O_2的情况下,我们将P25二氧化钛转变成了具有良好分散性的海胆状结构锐钛矿二氧化钛,如图1a所示。海胆状二氧化钛的平均粒径大约在2μm左右。这种特殊的结构是由单晶的纳米刺组成,且纳米刺具有较大的长径比。在不添加H_2O_2的情况下,通过一步水热法直接将P25二氧化钛颗粒加工成为叁维纳米筛结构,如图1b所示,这种新奇的叁维纳米筛结构由不同大小的孔洞和连绵的脉络交替链接而成,从而使其制作出的电池光阳极既有较好的孔隙率,又有较强的电子传输能力。将合成的分等级纳米结构TiO_2与P25融合,设计和制备了不同结构的光阳极薄膜,如图2所示。制备的光阳极薄膜浸渍N719染料,将I-和I3-电子对作为电解液,Pt作为对电极,组装成器件进行光伏特性测量。纳米筛结构应用于DSSCs中,通过提升填充因子(FF:60.9-71.2%),使DSSCs的光电转化效率从5.99%提升到了7.30-8.82%,从而,DSSCs的光电转化效率最高提升了47%的幅度,这是由于优化了光阳极薄膜中颗粒之间的连接性。海胆状微球结构应用于DSSCs中,由于其超强的光散射能力,极大的提升了光电流密度(Jsc),使Jsc从14.51 m A/cm~2提升到了16.05-18.79 m A/cm~2,从而使光电转化效率(η)从6.5%提升到了7.52-8.80%。使DSSCs的Jsc和η最高分别达到了31%和36%的提升幅度。(本文来源于《第二届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2015-05-23）
王珺,蔡卫权,吴选军[8]（2014）在《沉淀剂对水热法制备分等级氧化铁纳米结构及其Cr(Ⅵ)吸附性能的影响》一文中研究指出以硫酸铁为铁源、硫脲、氟化钠和尿素分别为沉淀剂,采用水热法成功地制备了分等级微米级球状氧化铁粒子、六方柱状粒子相互交织的微米级氧化铁团聚体等。采用X射线衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附、磁滞回线和UV紫外分光光度计等测试手段,对比研究了上述沉淀剂对产物微结构、形貌、织构性质及其对剧毒Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。结果表明,以硫脲为沉淀剂制得氧化铁的结晶度最高,其晶粒大小为49.7nm,并具有最高的比表面积13.0m2·g-1、最大的孔容0.092cm3·g-1和平均孔径28.6nm;该氧化铁具有最佳的Cr(Ⅵ)吸附性能,30min即达到吸附平衡,饱和吸附量达202.8mg·g-1,并且符合Langmuir单分子层吸附模型;该氧化铁还具有一定的磁性,通过外加磁场可以实现吸附Cr(Ⅵ)后的吸附剂与溶液的彻底分离,因而在重金属废水处理领域显示出良好的应用前景。(本文来源于《无机化学学报》期刊2014年11期）
吴睿,许蕊,许友,黄义,张兵[9]（2014）在《具有等级结构的多孔In_2S_3纳米球的合成及其光催化性能研究》一文中研究指出由于可以提供较大的比表面积和较多的反应活性位点,多孔材料在光催化、电催化以及光电催化等方面均有潜在的应用。传统的模板法尽管已经被广泛应用于多孔材料的合成,其仍有一些难以克服的缺陷:除了繁琐的合成过程外,在模板去除步骤中可能导致的材料塌陷和结晶性下降也是常见的难题。近年来,无机有机杂化物[1]受到越来越多的关注,除去其本身新颖的性能,也有望作为一种普适的前驱物用以合成无机多孔材料。我们组之前报道了通过离子交化法合成多孔CdxZn1-xS[2]和FeP纳米片[3],产物均具有优秀的性能。然而,关于此法用于合成具有等级结构的多孔纳米球材料鲜有报道。在本论文中,我们以无机有机杂化InS-TETA纳米球作为前驱物,通过简单的有机组分剥离法得到了具有等级结构的无机多孔In2S3纳米球。研究表明,其对于可见光光降解甲基橙具有优秀的性能。本工作丰富了以无机有机杂化物为前驱物合成无机多孔材料的方法,对于合成具有等级结构的多孔材料具有指导意义。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第12分会：催化化学》期刊2014-08-04）
王广宁,高红,陈婷婷,潘思明,崔嘉珊[10]（2013）在《基于梳状分等级结构ZnO纳米带的快速响应VOC气体传感器》一文中研究指出通过化学气相沉积法(CVD)合成出梳状分等级结构的ZnO纳米带,使用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料组成和结构进行了分析。利用这种材料制备了厚膜型管式气敏元件,并采用静态配气测试系统进行了气敏性能测试。测试结果表明,工作温度大约为225℃时,这种结构的材料对有机挥发性气体(volatile organic compounds,VOC)具有极快的响应和恢复速度,响应时间为2s,恢复时间为3s。最后分析了材料结构对气敏性能的影响。(本文来源于《功能材料》期刊2013年21期）
等级纳米结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
利用简单的一步水热法,通过控制反应的pH值,成功制备了3种不同形貌的硫化镍微/纳米结构电极材料。利用X射线衍射和场发射扫描电镜等对产物的成分和形貌结构进行了分析和表征,并讨论了pH值对产物的物相、形状和尺寸的影响。结果表明:近中性条件有利于花状分等级微/纳米结构的形成。对比电化学性能测试结果,花状Ni_3S_4分等级结构的比电容最高,在1 A/g电流密度下,以6 mol/LKOH为电解液时,比电容为1 005 F/g。研究表明这种花状分等级硫化镍微/纳米结构具有高比表面积,非常适合作为赝电容超级电容器的电极材料。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
等级纳米结构论文参考文献
[1].姚娜.分等级过渡金属纳米复合结构电催化剂材料的可控合成及其电解水性能研究[D].西北大学.2019
[2].吴俊凯,刘时雨,张志华,曹奇益,王伟.Ni_3S_4花状分等级微/纳米结构及其在高性能超级电容器中的应用[J].安徽工程大学学报.2019
[3].陈凯翔,车宗洲,李亚峰,魏明灯.分等级结构MoS_2@RGO纳米片合成及储钠性能的研究[C].第18届全国固态离子学学术会议暨国际电化学储能技术论坛论文集.2016
[4].刘婧.等级孔氧化锌基纳米结构的构筑及光催化性能研究[D].武汉理工大学.2016
[5].车宗洲,李亚峰,魏明灯.分等级结构MoS_2纳米球的合成及电化学性能[C].2015年第十四届全国应用化学年会论文集（上）.2015
[6].张俊.等级结构大孔容介孔碳纳米片的制备及其锂硫电池性能[C].第七届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会论文集.2015
[7].刘凤敏,赵培陆,姚世婷.分等级纳米结构TiO_2的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用[C].第二届新型太阳能电池学术研讨会论文集.2015
[8].王珺,蔡卫权,吴选军.沉淀剂对水热法制备分等级氧化铁纳米结构及其Cr(Ⅵ)吸附性能的影响[J].无机化学学报.2014
[9].吴睿,许蕊,许友,黄义,张兵.具有等级结构的多孔In_2S_3纳米球的合成及其光催化性能研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第12分会：催化化学.2014
[10].王广宁,高红,陈婷婷,潘思明,崔嘉珊.基于梳状分等级结构ZnO纳米带的快速响应VOC气体传感器[J].功能材料.2013