MoO_2论文：二氧化钼纳米材料的制备及电化学性能研究
MoS2电催化剂的制备及性能研究-第一章-绪论
第1章绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义从刀耕火种的原始社会到科技发展日新月异的今天，人类的生存及发展都与能源的消耗息息相关。
能源是人类社会发展的基础，也是限制社会发展的重要因素。
随着煤、石油、天然气等化石能源的急剧消耗，探索新能源已经迫在眉睫。
为了人类社会的可持续发展，各国都在大力开发可再生能源，以最大限度地减少有害物质和温室气体排放，从而实现能源生产和消费的高效、低碳、清洁发展。
近年兴起的太阳能、风能、核能等可再生能源又存在随着地域和时间等变化而涨幅不定等诸多问题。
因此探索稳定且可直接为人所用的电能或燃料能源已成为人们迫切需要解决的问题[1]。
图1-1 清洁能源的利用氢气，作为一种高效、洁净无污染的能源，在地球上有丰富的储备，且制备方法多种多样。
这些优点足够让它成为继化石能源后，人们所依赖的最重要的能源之一[2]。
要想发展氢气这种清洁能源，制氢当然是第一个需要解决的问题。
制氢的方法大概分为两大类，即化石燃料制氢和可再生能源制氢。
而使用化石燃料制氢过程中会不可避免地产生二氧化碳等温室气体。
因此使用清洁方式制氢便成为了科学家们研究的瓶颈。
众所周知水中含有大量的氢元素，通过电解水制取氢气是实现氢气量产的有效途径[3]。
作为析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction，HER)的催化剂，贵金属Pt具备极低的过电压和高效的催化活性，被广泛应用于HER中。
但因Pt的资源稀缺性和高昂价格，开发高性能低成本的HER催化剂仍然具有相当大的挑战性。
寻找一种替代贵金属的优良催化剂是解决该问题的最好途径。
近年来科学家们将目光聚焦在过渡金属催化性能的研究上，过渡金属的纳米材料如锰、钴、镍、钼等均表现出一定的析氢反应催化性能[4]。
其中，MoS2因其具有类石墨烯的二维结构而备受关注。
MoS2具有近似贵金属铂的氢吸附自由能，表现了优异的催化析氢性能，且MoS2资源丰富、价格低廉、是潜在的高效制氢催化剂。
二硫化钼纳米材料的制备及其光催化性能的研究
二硫化钼纳米材料的制备及其光催化性能的研究二硫化钼（MoS2）是一种重要的纳米材料，具有较好的光催化性能。
制备高质量的MoS2纳米材料并研究其光催化性能对于探索其应用潜力具有重要意义。
本文将介绍MoS2纳米材料的制备方法，并对其光催化性能进行研究。
MoS2纳米材料的制备方法通常包括两种主要方法：化学气相沉积法和氧化物扩散法。
化学气相沉积法是一种常用的制备MoS2纳米材料的方法。
在实验过程中，首先将硫化钼（MoS2）和硫脲（CS(NH2)2）作为前驱体在高温环境中反应，形成MoS2纳米材料。
反应温度通常在500-900℃之间，反应时间为数小时。
通过控制反应参数，可以得到不同尺寸和形态的MoS2纳米材料。
氧化物扩散法也是一种常见的制备MoS2纳米材料的方法。
该方法主要通过蒸发、热分解和扩散等过程来制备MoS2纳米材料。
首先将硼硝酸钠和硫代硫酸钠溶液混合，在高温条件下蒸发结晶，形成硫酸镁纳米颗粒。
然后，在高温条件下，将硫酸镁纳米颗粒与硼硝酸钠共同加热，经过热分解反应，生成MoS2纳米材料。
通过控制反应温度和时间，可以调控MoS2纳米材料的尺寸和形貌。
MoS2纳米材料的光催化性能依赖于其能带结构和表面特性。
MoS2是一种典型的层状二维材料，具有较大的比表面积和特殊的光电性能。
MoS2的带隙通常在1-2 eV之间，能够吸收可见光和近红外光。
在光照条件下，MoS2可以通过光吸收激发电子，形成光生电子-空穴对。
这些电子-空穴对可以参与光催化反应，从而实现对有机物降解、水分解和制备其它功能材料的目的。
对于MoS2纳米材料的光催化性能研究，一般采用Rhodamine B （RhB）作为模型有机物进行降解实验。
实验证明，MoS2纳米材料对RhB具有良好的光催化降解活性。
通过调节MoS2纳米材料的形貌、尺寸和结构等，可以进一步提高其光催化性能。
此外，还可以利用MoS2纳米材料在光催化反应中的载流子传输特性，构建MoS2与其它光催化材料之间的复合体系，从而提高光催化性能。
MoS2电催化剂的制备及性能研究(仅供参考)
第1章MoS2材料的制备及催化性能研究3.1 引言本章主要从理论和实验两个方面对MoS2电催化剂进行研究，具体研究内容如下：(1)通过基于密度泛函理论的第一性原理对MoS2模型进行计算，探究MoS2的不同位置对氢原子的结合能力。
(2)通过液相剥离法制备了尺寸不同的MoS2纳米片，详细介绍了其制备工艺，并对其形貌表征及电化学性能进行分析。
(3)通过水热法制备了花状MoS2纳米材料，介绍了这种材料的制备方法，利用TEM、XPS等手段对其结构、成分进行分析。
利用LSV和CV法对其电化学性能进行分析。
3.2 理论模型及计算方法MoS2具有类石墨烯的二维结构，其基本结构层为Mo-S-Mo，层内原子以共价键相互作用，层之间以较弱的范德华力相互作用。
这种特殊结构使MoS2较容易被剥离，形成少层甚至单层的MoS2纳米材料。
这种材料在电化学析氢反应中表现出较好的催化活性，为了研究MoS2催化析氢反应的活性位点。
从而制备具有良好催化性能的催化剂，本课题首先应用了基于密度泛函理论的计算方法，在Material Studio软件中建立单层MoS2结构模型。
3.2.1 Materials Studio仿真软件介绍Materials Studio为美国Accelrys公司开发的一款软件，在该软件中可以搭建分子、晶体及高分子材料结构模型，并对这些材料进行相关性质的计算与预测。
被广泛应用于催化剂、化学反应、固体物理等材料领域。
Materials Studio软件包含多种算法模块，其中Visualizer为建模模块的核心，包含如Castep、DMol3、Discover、Amporphous、COMPASS等多个计算和分析模块。
本文主要利用CASTEP模块来完成计算和分析。
Castep模块中包含LDA 及GGA两种交换关联函数近似方法，在该模块下通过建立单层MoS2分子模型计算其对氢原子的吸附能力，从而确定MoS2的电催化析氢反应活性位点。
不同Mo含量的MoS2纳米片材料的制备与性能研究
不同Mo含量的MoS2纳米片材料的制备与性能研究MoS2纳米片是一种以钼硫化物为主要成分的二维材料，具有优异的电学、光学和力学性能，是一种非常重要的纳米材料之一。
目前，制备MoS2纳米片的方法主要有化学气相沉积、机械剥离等。
其中，化学气相沉积法是制备MoS2纳米片的主要方法之一，也是目前获得高质量MoS2纳米片的有效方法。
本文将重点介绍不同Mo含量的MoS2纳米片材料的制备与性能研究。
1. MoS2纳米片的制备方法1.1 化学气相沉积法制备MoS2纳米片化学气相沉积法是制备MoS2纳米片的一种重要方法，它主要是通过在高温下让金属硫化物分解，使得硫和金属分离，从而在衬底上形成MoS2纳米片。
在该方法中，通常使用的气体有氢气和硫化氢，而衬底则可以是石墨、石英等。
在制备MoS2纳米片的过程中，MoS2的质量和薄度都受到Mo含量的影响。
当MoS2的Mo含量较高时，其晶格常数和堆积状态会发生改变，进而影响了其薄片的性能。
因此，制备的MoS2纳米片应该根据实际需要控制不同Mo含量，以得到目标化学性质和力学性质。
1.2 机械剥离法制备MoS2纳米片机械剥离法是另一种目前广泛应用于MoS2纳米片的制备方法。
这种方法通常是通过把大块MoS2材料用胶带或者三明治电子显微镜图像分解成单层或多层纳米片，然后用电镜等进行表征和检测。
由于这种方法可以通过控制剥离时的强度来制备不同厚度的单层和多层MoS2纳米片，因此成为了一种重要的制备方法。
与化学气相沉积方法相比，机械剥离法具有简单快捷，不需要昂贵的仪器设备等优点。
但是，该方法存在缺点是其薄片的尺寸、厚度和质量控制不如化学气相沉积法。
2. 不同Mo含量的MoS2纳米片材料的性能研究2.1 Mo含量对MoS2纳米片结构和电学性能的影响研究表明，Mo含量对MoS2纳米片的晶格常数、电学性能起着重要的影响。
当Mo含量较高时，MoS2晶格的常数会发生改变，从而影响其电学性能。
此外，高Mo含量的MoS2纳米片还可以对气体传感起到优异的响应，因此具有潜在的传感应用前景。
氧化钼纳米结构的调控与电化学性能研究
氧化钼纳米结构的调控与电化学性能研究氧化钼纳米结构的调控与电化学性能研究导言：纳米材料的研究已经成为当前材料科学领域的热点之一。
纳米材料的特殊结构与性能使其在能源领域、催化化学等方面展示出良好的应用前景。
氧化钼 (MoO3) 是一种重要的纳米材料，具有良好的光学、电学性能和优异的催化活性，因此引起了广泛的研究兴趣。
一、氧化钼纳米结构的制备方法目前，研究人员已经开发出多种方法来制备氧化钼纳米结构。
常见的方法包括溶剂热法、水热法、热分解法、化学气相沉积法等。
这些方法使得我们可以控制纳米材料的形貌、尺寸和晶相，从而调控其光学、电学和催化性能。
二、氧化钼纳米结构的形貌调控通过不同的制备方法，可以得到不同形貌的氧化钼纳米结构。
研究表明，纳米结构的形貌对于氧化钼的电化学性能有着重要的影响。
例如，以片状结构为例，相比于球形纳米颗粒，片状结构具有更大的表面积，因此对于催化反应具有更高的活性。
此外，调控氧化钼纳米结构的形貌还可以改变其光学性能，例如增强荧光强度或扩展吸收光谱范围。
三、氧化钼纳米结构的电化学性能氧化钼纳米结构在电化学领域展示出优异的性能。
以电池为例，氧化钼纳米材料被广泛应用于锂离子电池、超级电容器和锂硫电池等能源存储装置中。
研究表明，调控氧化钼纳米结构的形貌可以改变其电子传输性质，从而影响电池的容量和循环性能。
此外，氧化钼纳米结构还具有优异的催化性能，可以应用于电催化水分解、氢气产生和氧还原反应等。
四、氧化钼纳米结构的应用前景由于氧化钼纳米结构优异的性能，其在能源存储、催化化学、光电子学等领域具有广阔的应用前景。
例如，在太阳能电池中，使用氧化钼纳米结构作为光敏材料可以提高光电转换效率。
此外，氧化钼纳米结构还可以应用于传感器、场发射器件等新型材料和器件中。
结论：通过调控氧化钼纳米结构的制备方法和形貌，可以实现对其性能的调控。
目前，研究人员已经取得了不少进展，并发现了一些新的物性现象。
然而，氧化钼纳米结构的制备和性能研究仍然存在一些挑战，例如结构的可控性、性能的稳定性等。
MoS2纳米材料的制备及其催化性能
对制备 的Ｍ ｏ Ｓ ： 纳米材料 的光催化 降解性能进行 了 研究 。
在光催化性 能测试实验 中 ， 首先 配置 ２ ０ ０ ｍＬ
１ 实验 部 分
１ ． １ 试剂 与 仪器
１ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 的 甲基橙溶液 ， 分别称量 ０ ． １ ， ０ ． ２ 和０ ． ３ ｇ 的产 品Ｍｏ Ｓ ： 固体 粉末做 为光催 化剂 ， 加入 已经搅 拌 均 匀 的 甲基 橙 溶 液 中 ， 置 于 暗 箱 中进 行 ３ ０ ｍ ｉ ｎ
科技有 限公司 ） ， ｘ射线衍射仪 （ 德国布鲁克 公司
Ｄ ８ Ａ Ｄ Ｖ Ａ Ｎ Ｃ Ｅ 型） ， 扫描 电子显微镜 （ 捷克泰思肯公
司 ＭＡ Ｉ Ａ ３ Ｌ ＭＨ型 ） 。 １ ． ２ 制备 原理
法、 水 热合 成法和表面活性剂促助法等 。Ｙ ａ ｎ ｇ
等 人 采 用 水 热 法 制 备 出 ２～５ ｍ的 Ｍｏ Ｓ ： 空 心 微
的暗搅拌 。暗搅 拌过程结 束后取样 １ 次， 此后接
通光源 的电源 ， 开始进行光催化实验并计 时 。以
１ ０ ｍｉ ｎ为 步 长取 样 ， 光照时间为 ９ ０ ｍｉ ｎ ， 期 间一 共
原材料 ： 钼酸钠 、 升华硫 （ Ａ Ｒ ， 天津 大茂化学 试剂公 司） ， 水合肼 、 无水 乙醇（ ９ ９ ． ０ ％， 天津市化学 试剂供销公司） ， 甲基橙 （ Ａ Ｒ， 北京化学试剂三厂） 。
Ｘ ＲＤ和 Ｓ Ｅ Ｍ对其进行 了结构与形貌表征 ，并通过 光催化 实验 对产物的光催化性能进行 了研 究 ， 结果发 现 ，当催化
剂用量为 ０ ． ２ ｇ 时， 甲基橙 的降解率最 高。 关键词： Ｍｏ ｓ ： 纳米材料 ； 水热合成 法； 光催化性 能 中图分 类号： ０ ６ １ １ ． ３ 文献标识码 ： Ａ
《液相剥离天然辉钼矿制备纳米二硫化钼及其光电催化性能研究》范文
《液相剥离天然辉钼矿制备纳米二硫化钼及其光电催化性能研究》篇一摘要：本研究通过液相剥离法从天然辉钼矿中成功制备出纳米二硫化钼（MoS2），并对其光电催化性能进行了深入研究。
首先，我们详细介绍了液相剥离法的实验原理和操作步骤。
接着，我们通过实验结果分析了所制备的MoS2纳米材料的结构、形貌和尺寸等特性。
最后，我们评估了MoS2纳米材料在光电催化领域的应用潜力，并探讨了其可能的未来发展方向。
一、引言随着纳米科技的飞速发展，二维材料因其独特的物理和化学性质在光电催化领域展现出巨大的应用潜力。
其中，二硫化钼（MoS2）因其优良的电子结构和良好的化学稳定性，成为一种备受关注的光电催化材料。
天然辉钼矿是一种富含钼元素的矿石，是制备MoS2的重要原料。
本研究采用液相剥离法从天然辉钼矿中制备MoS2纳米材料，并对其光电催化性能进行深入研究。
二、实验方法1. 材料与设备实验所需材料包括天然辉钼矿、溶剂、表面活性剂等。
实验设备包括超声波细胞粉碎机、离心机、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）等。
2. 液相剥离法制备MoS2将天然辉钼矿与溶剂、表面活性剂混合，在超声波细胞粉碎机中进行液相剥离，得到MoS2纳米片。
然后通过离心、洗涤等步骤，得到纯净的MoS2纳米材料。
3. 结构与形貌分析利用SEM、TEM和XRD等手段对所制备的MoS2纳米材料进行结构与形貌分析，了解其尺寸、形貌、结晶度等特性。
三、结果与讨论1. 结构与形貌通过SEM和TEM观察，所制备的MoS2纳米片具有典型的层状结构，呈现出均匀的尺寸和形貌。
XRD分析结果表明，所制备的MoS2具有良好的结晶度，与标准谱图吻合。
2. 光电催化性能我们将所制备的MoS2纳米材料应用于光电催化领域，对其光吸收性能、光生载流子分离效率、电化学性能等方面进行了研究。
实验结果表明，MoS2纳米材料具有良好的光吸收性能和光生载流子分离效率，有利于提高光电催化反应的效率。
《液相剥离天然辉钼矿制备纳米二硫化钼及其光电催化性能研究》范文
《液相剥离天然辉钼矿制备纳米二硫化钼及其光电催化性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展，二维纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域展现出巨大的应用潜力。
其中，二硫化钼（MoS2）作为一种典型的过渡金属二硫化物，在光电器件、能源储存、催化等领域中发挥着重要作用。
而天然辉钼矿作为二硫化钼的主要来源之一，其高效、环保的制备方法一直是科研人员关注的焦点。
本文提出了一种液相剥离天然辉钼矿制备纳米二硫化钼的方法，并对其光电催化性能进行了深入研究。
二、液相剥离天然辉钼矿制备纳米二硫化钼1. 材料与方法本实验采用液相剥离法，以天然辉钼矿为原料，通过化学剥离的方式得到纳米二硫化钼。
具体步骤包括：首先对辉钼矿进行粉碎、筛选和预处理，然后在特定的溶液中进行化学剥离，得到MoS2纳米片。
最后，通过离心、洗涤等步骤，获得纯净的MoS2纳米片。
2. 制备过程与机理分析液相剥离过程中，通过调节溶液的pH值、温度、剥离时间等参数，实现对MoS2纳米片的尺寸和形貌的控制。
同时，通过分析辉钼矿的化学成分、晶体结构等特性，揭示了液相剥离的机理。
结果表明，液相剥离法能够有效地将辉钼矿剥离成单层或少数几层的MoS2纳米片。
三、纳米二硫化钼的光电催化性能研究1. 光电性能测试通过对制备的MoS2纳米片进行光吸收、光电流测试等手段，研究其光电性能。
结果表明，MoS2纳米片具有优异的光吸收性能和光电流响应，显示出良好的光电催化潜力。
2. 催化性能测试以典型的光电催化反应为例，如光解水制氢等，研究MoS2纳米片的催化性能。
结果表明，MoS2纳米片在光电催化反应中表现出良好的催化活性和稳定性。
通过与其它催化剂的比较，进一步证明了MoS2纳米片在光电催化领域的优越性。
四、结论本文成功通过液相剥离法制备了纳米二硫化钼，并对其光电催化性能进行了深入研究。
结果表明，液相剥离法能够有效地将天然辉钼矿剥离成单层或少数几层的MoS2纳米片，具有优异的光电性能和良好的催化活性。
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MoO_2论文：二氧化钼纳米材料的制备及电化学性能研究
【中文摘要】纳米材料具有不同于普通块体材料的特殊物理和化学性能,在工业、生物、电子等领域具有广泛的应用前景,是材料科学领域研究的热点。
MoO2纳米材料作为纳米大家族的一员,近年来在很多领域的研究有长足发展,其中在Li离子电池阳极材料应用中更是
有着不俗表现。
本文以过渡金属氧化物MoO2为研究对象,通过水热法制备不同形貌的MoO2纳米材料,采用现代测试方法对产物的相结构
和形貌特征进行表征,并研究其电化学性能。
结果表明：1.以过氧钼酸溶胶为前驱体,通过水热法制备单斜相MoO2纳米材料；采用不同还原剂调控产物的形貌,其中以乙醇为还原剂,所得产物为纳米棒,其长度约200nm,直径约50m；以丙酮为还原剂,所得产物为直径约几十纳米的颗粒团聚成的微米球,球直径约2μm。
2.通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试研究了不同电流密度、不同活性物质与乙炔黑质量比、不同形貌对电化学性能的影响,结果表明：纳米棒充放电比容量随电流密度的增加而下降,随活性物质含量的增加而先升后减；在电流密度为0.1 mA/cm2,活性物质与乙炔黑质量比为6：4时,充放电比容量最高；在此条件下,MoO2纳米棒的首次放电比容量是600
mAh/...
【英文摘要】Notable for their extremely small feature size and a broad variety of specific properties, nanomaterials have the potential for wide-ranging applications such as industrial,
biomedical, environment protection, and electronic, all of which have conspired to fascinate scientists and made nanotechnology an attractive field in recent years. As a member of nanomaterial family, MoO2 nanomaterial, the researches about which have developed a lot in recent years, especially in the field of Li-ion battery.In this...
【关键词】MoO_2 纳米棒 PANI/MoO_2 纳米复合材料电化学性能
【英文关键词】MoO_2 nanorods PANI/MoO_2 nanocomposites hydrothermal method electrochemical property
【目录】二氧化钼纳米材料的制备及电化学性能研究摘要
4-5Abstract5-6第一章绪论9-22 1.1 纳米材料9-15 1.1.1 纳米材料概述9-10 1.1.2 纳米材料的特性10-11 1.1.3 纳米材料的制备11-13 1.1.4 纳米材料的应用13-15 1.1.5 钼氧化物纳米材料15 1.2 MoO_215-21 1.2.1 MoO_2结构15-16 1.2.2 MoO_2应用16-18 1.2.3 MoO_2研究现状18-21 1.3 本文研究内容和意义21-22第二章 MoO_2纳米材料制备与表征
22-28 2.1 MoO_2纳米材料制备22-24 2.1.1 实验仪器及试剂22 2.1.2 过氧钼酸溶胶的制备22-23 2.1.3 MoO_2纳米材料的制备23 2.1.4 MoO_2纳米棒的复合改性
23-24 2.2 MoO_2纳米材料的结构表征24-25 2.2.1 XRD
分析24 2.2.2 FTIR光谱分析24 2.2.3 Raman光谱分析24-25 2.2.4 SEM测试25 2.2.5 TEM测试25 2.3 MoO_2纳米材料的电化学性能研究25-28 2.3.1 扣式电池装配25-26 2.3.2 充放电测试26 2.3.3 循环伏安测试
26 2.3.4 交流阻抗测试26-28第三章 MoO_2纳米材料的结构与性能研究28-41 3.1 MoO_2纳米材料的结构分析
28-31 3.1.1 物相结构分析28 3.1.2 显微结构分析
28-29 3.1.3 谱学分析29-31 3.1.4 化学成分分析
31 3.2 MoO_2纳米材料的电化学性能研究31-41 3.2.1 MoO_2纳米材料恒流充放电测试31-35 3.2.2 MoO_2纳米棒循环伏安测试35-36 3.2.3 MoO_2纳米棒交流阻抗测试
36-41第四章 MoO_2纳米棒生长机理研究41-51 4.1 过氧钼酸溶胶浓度对产物结构和形貌的影响41-42 4.2 乙醇浓度对产物结构和形貌的影响42-45 4.3 反应温度对产物结构和形貌的影响45-46 4.4 反应时间对产物结构和形貌的影响46-48 4.5 生长机理研究48-51 4.5.1 过氧钼酸溶胶的形成48 4.5.2 MoO_3的形成48-49 4.5.3 MoO_2的形成49-51第五章 MoO_2纳米棒PANI复合改性
51-61 5.1 PANI/MoO_2纳米复合材料结构分析
51-55 5.1.1 PANI/MoO_2纳米复合材料物相结构分析
51-52 5.1.2 PANI/MoO_2纳米复合材料显微结构分析
52-53 5.1.3 PANI/MoO_2纳米复合材料谱学分析
53-55 5.1.4 PANI/MoO_2纳米复合材料化学成分分析
55 5.2 PANI/MoO_2纳米复合材料电化学性能研究
55-61 5.2.1 恒流充放电测试55-57 5.2.2 循环伏安测试57-58 5.2.3 交流阻抗测试58-61第六章结论与展望61-63 6.1 结论61-62 6.2 展望62-63参考文献63-66。