MoS2的合成和表征
MoS2的性能、制备及应用
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MoS2导电磁性:
• 二硫化钼在常态下为不良导体和 非磁性材料。
MoS2抗辐射性能:
• 二硫化钼具有抗辐射作用, 不全因射线的辐射而破坏正常润滑。
MoS2的应用
• MoS2可以被合成多种形式的无机结构 如:纳米粒子,单壁纳米管和多壁纳 米管
• MoS2形成的富勒烯纳米粒子和纳米管 因独特的微观结构,决定了其有许多 新奇的性能。
到原来的结构和形貌。
4.机械球磨法
用MoO3与硫在球磨机中球磨,得到的混合物在管式炉中烧结就可制 得MoS2的纳米材料。 制备所得产物仍保持着MoS2的天然晶格,方法简单,但是需要高纯 MoS2为原料,且设备昂贵、能耗成本较高。
5.CVD法:即化学气相沉积,是反应物质在气态条件下发生化学反应,
生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺 技术。
高温硫化法的研究相对成熟,其优点在于能制备出结晶状态好, 晶格畸变小,并且可以在不同的工艺参数条件下制得不同形貌和结 构的纳米 MoS2材料。高温硫化法还适合于制备各种不同种类的载 体催化剂,但是由于此方法属于气固反应,MoO3很难进行有效的 分散,因此不适合制备对分散性要求较高的 MoS2催化剂。 另外, 高温硫化法对设备、环境和制备条件要求较高.
• 1.柔性器件
像石墨烯一样单层MoS2可以做柔性器件。
例如柔性液晶面板。
• 2.优异的摩擦性能
IF-MoS2(IF表示含无机类富勒烯)可以在高真空下
继续保持其优异的摩擦性质。主要应用于 不易维护的设备,如:空间飞行器,卫星 及军事领域。
• 3.润滑性
由于MoS2和金属之间的附着力很强,可以 进一步通过纳米颗粒的剥片,单分子纳米 层被转移到金属表面上,缓和摩擦和磨损。
微球结构MoS2∕FeS复合薄膜的制备及表征
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微球结构MoS2∕FeS复合薄膜的制备及表征摘要:本研究报道了一种简单有效的制备微球结构MoS2/FeS复合薄膜的方法,该复合薄膜展示了优异的电化学性能和磁学性能。
利用铁离子引导水热法制备MoS2/FeS复合微球,经过表征获得了微球的形貌学和结构信息。
利用电化学测试和磁性测试表征了MoS2/FeS复合薄膜的性能。
结果表明,所得的MoS2/FeS复合薄膜具有优异的电化学活性和磁性能。
关键词:MoS2/FeS、微球结构、电化学性能、磁学性能正文:引言过渡金属硫化物是一类重要的功能材料,在催化、电化学、磁性等领域展现出了重要的应用价值。
MoS2作为过渡金属二硫化物的代表,具有优秀的电子传输性质、可见光吸收和光催化水降解能力等特点,因此在电化学储能和催化领域中受到广泛关注。
同时,FeS是另一种常见的过渡金属硫化物,具有良好的磁性质,是磁纳米颗粒合成中常用的磁性材料。
在本研究中,我们通过水热反应的方法制备了微球结构的MoS2/FeS复合薄膜,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段对其进行了表征。
同时,利用循环伏安(CV)、计时电位(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)对其电化学性能进行了测试,利用磁性测试对其磁学性能进行了表征。
实验部分制备MoS2微球:首先,将硫脲与硫酸铵按1:3的配比混合均匀,然后加入一定量的硫代硫酸钠(5mmol)和硫酸铵(0.25mol),混合均匀后转移到50mL容量的Teflon反应釜中,与各自体积比为1:1的水混合,然后在180℃下加热反应4h后制备了单相的MoS2微球。
制备MoS2/FeS复合微球:将FeSO4·7H2O溶液(2.5mmol)溶解于蒸馏水中,向其中加入NaOH(2M)溶液调节pH为12,并与已制备的MoS2微球混合,再次转移到Teflon反应釜进行水热反应得到MoS2/FeS复合微球。
《MoS2纳米复合材料制备及其气体传感特性研究》范文
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《MoS2纳米复合材料制备及其气体传感特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的不断进步,二维材料如MoS2因其在电子、光电子和传感器领域中的独特性质而备受关注。
MoS2具有优异的电子传输能力、良好的化学稳定性以及较大的比表面积,这些特性使其在气体传感领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究MoS2纳米复合材料的制备方法,并探讨其气体传感特性。
二、MoS2纳米复合材料的制备MoS2纳米复合材料的制备主要采用化学气相沉积法、液相剥离法以及溶胶凝胶法等方法。
本文采用溶胶凝胶法,通过控制反应条件,成功制备出具有优异性能的MoS2纳米复合材料。
具体步骤如下:1. 原料准备:将钼源(如钼酸铵)与硫源(如硫代乙酰胺)按照一定比例混合,制备出前驱体溶液。
2. 溶胶凝胶过程:将前驱体溶液在适当温度下进行水解、缩合反应,形成凝胶。
3. 热处理:将凝胶进行热处理,使MoS2晶体在纳米尺度上生长并形成复合材料。
4. 产物表征:通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)等手段对产物进行表征,确保其形貌、结构和组成符合预期。
三、气体传感特性研究MoS2纳米复合材料在气体传感领域具有广泛的应用前景。
本文通过实验研究了MoS2纳米复合材料对不同气体的传感性能,包括气体敏感性、响应速度和选择性等方面。
1. 气体敏感性:将MoS2纳米复合材料暴露在不同浓度的目标气体中,观察其电阻变化情况。
实验结果表明,MoS2纳米复合材料对某些气体具有较高的敏感性,可实现低浓度气体的检测。
2. 响应速度:研究MoS2纳米复合材料在接触气体后的响应速度。
实验结果表明,MoS2纳米复合材料具有较快的响应速度,能够在短时间内完成气体检测。
3. 气体选择性:评估MoS2纳米复合材料对不同气体的选择性。
实验结果表明,MoS2纳米复合材料对某些气体具有较好的选择性,可实现特定气体的检测。
四、结果与讨论通过实验数据,我们可以得出以下结论:1. 制备的MoS2纳米复合材料具有优异的形貌、结构和组成,为气体传感应用提供了良好的基础。
二维类石墨烯结构的MoS2的制备及应用
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二维类石墨烯结构的MoS2的制备及应用1.简介石墨烯具有优异的光电性能但该材料为零带隙材料,缺少能带隙,限制了其在光电器件等方面的应用。
过渡金属二元化合物(MX2)不仅具有与石墨烯相似的层状结构,并且在润滑、催化、光电器件等方面拥有独特的性能,成为了国内外研究热点。
二硫化钼(MoS2)作为一种典型的过渡金属二元化合物,具有类石墨烯结构,层内Mo与S原子之间构成共价键结构稳定,单层MoS的厚度为0.65 nm。
类石墨烯MoS2具有一定的带隙能(1.2~1.9 e V)。
此外,Mo和S为天然矿物,储量丰富,价格低廉,增强了MoS2在光电器件方面应用的可行性。
2.制备2.1 机械剥离法机械剥离法(mechanical exfoliation)属于一种相对比较成熟的二维层状材料制备方法,通过特制的黏性胶带克服二硫化钼分子间范德华力的作用实现剥离,最终得到减薄至少层甚至单层材料。
虽然机械剥离法简单易行,实现了二维层状二硫化钼高结晶度的单原子层厚度的剥离,但较差的可重复性导致其很难满足大规模制备的需求。
2.2 插层法锂离子插层法是随后发展起来的一种方法,通过添加诸如正丁基锂的插层剂,剧烈反应后增大二硫化钼层间距离以减小范德华力作用,然后超声处理,以得到少层至单层的二维层状二硫化钼,其优势在于所得二维层状二硫化钼质量较好且剥离程度较高。
锂离子插层的方法尽管可以方便地获得大量单层的二硫化钼,但插层导致的物理相变会使二硫化钼的半导体性质受到损失。
2.3 化学气相沉积法化学气相沉积(CVD)法,即固态硫源和钼源在高温情况下升华为气态的过程,通过改变保护气体的比例,来控制纳MoS2的结构。
化学气相沉积法其原理是在高温下实现Mo和S的固态前驱体的热分解,将所释放出的Mo和S原子沉积在选定基底上,从而生长成二维薄膜的方法。
CVD 法经检验被证明有利于制备大表面积、厚度可控且具备优异电子性能的二维层状二硫化钼,是一种常见的“自下而上”的制备方法。
mos2水相合成
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mos2水相合成
MoS2是一种二维材料,具有广泛的应用潜力。
它可以通过水相合成方法制备。
下面是一种常见的MoS2水相合成方法:
1. 准备材料:准备硫酸铵((NH4)2SO4)、硝酸铵(NH4NO3)、钼酸铵(NH4MoO4)等化学品,还需要一定量的去离子水。
2. 制备前驱体溶液:将硝酸铵、硫酸铵和钼酸铵按照一定比例加入去离子水中,搅拌混合直至溶解。
3. 调节溶液pH值:使用盐酸或氨水等试剂逐滴加入溶液中,调节pH值到特定范围,通常在2-5之间。
4. 添加还原剂:将适量的还原剂(如乙二醇)加入溶液中,以促进还原反应和形成MoS2纳米片。
5. 反应过程:将上述溶液转移到加热设备中进行水热反应,通常在高温(100-200摄氏度)和压力条件下进行,反应时间可以根据实验需求来决定。
6. 过滤和洗涤:将反应后的溶液通过滤纸或其他过滤器进行过滤,收集沉淀物。
接下来,用去离子水洗涤沉淀物多次,以去除杂质。
7. 干燥和表征:将洗涤后的沉淀物置于干燥箱中或使用真空干燥设备进行干燥,得到MoS2样品。
最后,可以使用一些表征技术(如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X
射线衍射等)对其结构和性质进行分析。
需要注意的是,具体的合成方法可能会因实验条件、材料纯度以及所需产品形态的不同而有所调整。
另外,在操作过程中应注意安全,遵守相关实验室规范和操作指导。
MoS2电催化剂的制备及性能研究(仅供参考)
![MoS2电催化剂的制备及性能研究(仅供参考)](https://img.taocdn.com/s3/m/eb30d7e2daef5ef7bb0d3c31.png)
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。
单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征
![单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征](https://img.taocdn.com/s3/m/353335e629ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2aba.png)
单层mose2-wse2平面异质结的可控生长及表征单层MoS2-WSe2平面异质结是一种具有应用潜力的纳米器件,它具有优异的电学、光学性能和垂直晶须的生长方式。
下面是关于其可控生长和表征的详细内容:
1. 可控生长
单层MoS2-WSe2平面异质结的可控生长可以通过化学气相沉积(CVD)和分子束外延法(MBE)等技术来实现。
其中CVD法的步骤如下:
- 制备底片:将SiO2-Si底片清洗干净,并用氧化铝在表面形成一个厚度为300 nm的缓冲层。
- 沉积MoS2和WSe2:把MoO3和WCl6固体粉末溶解在一定比例的DMF中制备出前驱体溶液,将该溶液注入石英管中,并在氢气的保护下进行预热,接着升高温度至800°C左右,使得前驱体分解生成MoS2和WSe2晶体。
- 增长异质结:在MoS2和WSe2生长的过程中,通过调节MoO3和WCl6的比例,可以控制MoS2和WSe2的生长速率,从而实现单层MoS2-WSe2平面异质结的可控生长。
2. 表征
单层MoS2-WSe2平面异质结的表征可以通过多种技术实现,包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱和光电子能谱等。
其中,拉曼光谱是表征单层MoS2-WSe2平面异质结最为常用的方法。
- 拉曼光谱:单层MoS2-WSe2平面异质结的拉曼光谱呈现出明显的峰位和波形变化,相关参数如下:
- MoS2层的E12g'峰位约为385 cm^-1;
- WSe2层的A1g峰位约为250 cm^-1;
- MoS2-WSe2平面异质结呈现出额外的跃迁和结晶强度;
通过以上的可控生长和表征方法,可以制备出具有优异性能和应用潜力的单层MoS2-WSe2平面异质结。
二硫化钼及其复合材料的制备与应用
![二硫化钼及其复合材料的制备与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b1749bab50e79b89680203d8ce2f0066f5336465.png)
二硫化钼及其复合材料的制备与应用二硫化钼(MoS2)是一种典型的层状二维材料,具有优异的电学、光学、力学和化学性质。
MoS2在电子学、光电子学、化学传感器等领域具有广阔的应用前景。
本文主要介绍MoS2及其复合材料的制备和应用。
1. MoS2的制备方法MoS2的制备方法主要有三种:机械剥离法、气相化学气相沉积法(CVD)和气相沉积-结晶法。
(1)机械剥离法机械剥离法是一种简单易行的制备方法。
将天然MoS2矿物进行机械剥离,可以得到单层或多层MoS2。
该方法制备的MoS2具有宽带隙,适合制备场效应晶体管和光电器件。
但机械剥离法的缺陷在于MoS2表面容易产生化学反应,导致在制备过程中MoS2的物理化学性质改变。
(2)气相化学气相沉积法气相化学气相沉积法是一种制备高质量MoS2的方法。
该方法使用Mo和S的前体化合物,如Mo(CO)6和(DMT)2S,通过化学反应制备MoS2。
CVD法可控制MoS2的厚度和形状,得到高质量MoS2,具有优异的电学性质。
(3)气相沉积-结晶法气相沉积-结晶法是一种新型的MoS2制备方法。
该方法通过等离子体化学气相沉积,在Silicon衬底上生长MoS2薄膜,在高温环境下结晶。
该方法制备的MoS2具有非常高的结晶度,垂直于衬底的MoS2纳米片数量高达10层。
这种高质量MoS2具有极佳的电学和光学性质。
2. MoS2的应用MoS2具有较大的比表面积、良好的吸附性能和优异的光学性能,被广泛应用于传感器、光电器件和催化剂等领域。
(1)传感器应用MoS2能够通过吸附分子,在表面产生多种物理化学性质的变化,因此被广泛应用于气体传感器和化学传感器。
在气体传感器中,MoS2可以吸附NH3、NO2、CO、H2等气体,能够实现高灵敏度和高选择性的检测。
在化学传感器中,MoS2可以吸附Na+、K+等离子体,实现高精度的离子浓度检测。
(2)光电器件应用MoS2具有可调谐的光电性质,在光电器件中具有广泛的应用前景。
二硫化钼的分子级设计与合成
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二硫化钼的分子级设计与合成二硫化钼(MoS2)是一种常见的二维材料,具有优异的机械、电学、光学性质,因此在多个领域都具有广泛应用前景。
其中,MoS2的分子级设计与合成是热门研究方向之一,本文将就该问题展开讨论。
一、MoS2的结构与性质MoS2是由Mo和S元素组成的层状结构材料,其中Mo原子位于S原子形成的六角晶格中心。
每个Mo原子周围固定有六个S原子,形成六个三角形。
在这样的六角形基础上,两个相邻的S原子被共用,形成磷酸盐结构。
MoS2具有二维结构,层间仅由van der Waals力相互吸引,在层内具有显著的电子输运特性。
MoS2的光电响应性能优异,主要可归因于其直接带隙(1.8eV)和有限的减反射能力。
同时,MoS2还具有高度的机械稳定性,在某些情况下比石墨烯更加优越。
这些性质赋予MoS2极高价值并吸引了大量研究人员的热情。
二、MoS2的分子级设计与合成MoS2材料种类较多,目前主要分为三类:单层MoS2、多层MoS2(具有多个层数)和纳米MoS2(粒径< 100nm)。
其中,单层MoS2在储能、光电响应等领域表现出色。
因此,对于单层MoS2的设计与合成备受关注。
在此基础上,多层MoS2和纳米MoS2的研究也备受关注。
1、单层MoS2的分子级设计与合成单层MoS2可通过化学气相沉积(CVD)法和电子束蒸发法(EBE)等技术制备。
其中,低压CVD法是目前最为普遍的合成方式,一般需要在高温下进行(> 800℃)。
然而,这种方法的缺点是存在较大的制备复杂度。
近年来,分子级设计成为制备高质量MoS2的重要方法。
这种方法涉及到在分子层次上设计MoS2的组成,并通过先进的实验技术实现其合成。
2、多层MoS2的分子级设计与合成多层MoS2的制备方法与单层类似,主要是使用CVD技术。
不同的是,多层MoS2的制备需要调节温度,时间和反应气体中Mo和S的浓度,以控制层数。
此外,多层MoS2在外场下表现出的性质也是该领域研究的重点,引入外场可以对MoS2的能带结构、晶格形变和动力学特性等进行调控。
mos2纳米花的合成、表征和性能研究
![mos2纳米花的合成、表征和性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4f33af0ffe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fac.png)
学位授予单位:福建师范大学
1.会议论文孙燕丽.王世铭水-乙醇溶剂热法MoS2纳米花的合成、结构表征2007
水(溶剂)热合成技术是近年来发展较快的一种制备方法,其在纳米颗粒的液相合成 和低维材料的合成与控制方面已显示出独特的魅力。基于MoS2本身的层状结构,控制一定 反应条件,应当可以方便地使其结晶为片状结构,本实验结果验证了这一推论的合理性。实 验控制水-乙醇比为1:1,水热反应温度为190℃,水热反应时间为24 h,采用水-乙醇混 和溶剂热方法,实现了在温和的液相条件下MoS2 纳米花结构形貌的可控合成,成功地制备
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出具有较好晶相结构、由平均厚度为10nm 纳米片构成的MoS2纳米花(如图1)。采用扫描 电子显微镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)和拉曼光谱(RS)等手段进行分析表征,详细研究了硫 源,反应温度,反应时间等反应条件对MoS2晶粒大小和形貌的影响。初步讨论了反应机理。 其纳米片有序的纳米花状聚集结构形貌,可望在催化、固体润滑、主客体化合物和插层材料 等领域有独特的表现。
福建师范大学
硕士学位论文
MoS<,2>纳米花的合成、表征和性能研究
姓名:***
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:t;纳米花的合成、表征和性能研究
MoS2薄膜制备和表征及光伏器件应用综合研究型实验设计
![MoS2薄膜制备和表征及光伏器件应用综合研究型实验设计](https://img.taocdn.com/s3/m/d1d1a30afbd6195f312b3169a45177232f60e46f.png)
MoS2薄膜制备和表征及光伏器件应用综合研究型实验设计郝兰众;刘云杰;焦志勇;张亚萍;韩治德;薛庆忠【摘要】In order to enable the students to better understand the characteristics of the two-dimensional layered semiconductor, a comprehensive research-oriented experiment on preparation and characterization of the molybdenum disulfide (MoS2) thin film and application of photovoltaic devices is designed.This experiment includes the experimental contents such as the preparation of MoS2 thin film by magnetron sputtering, fabrication of thin film solar cell devices, lattice structure and surface morphology analysis, measurement of electro-optical properties, etc., which vividly shows the internal relationship between the growth of MoS2 thin film, the unique structure and excellent device performance, and can help the students to obtain the overall and clear understanding of the characteristics of MoS2 new materials.This experiment has a new topic and the experimental contents cover the knowledge points about materials science, semiconductor physics, electronic devices, etc.The teaching practice shows that the comprehensive research-oriented experiment can cultivate the students' comprehensive quality and innovative research ability.%为了让学生更好地认识二维层状半导体的特性,设计了二硫化钼(MoS2)薄膜制备、表征及光伏器件应用综合研究型实验.该实验包括磁控溅射技术制备MoS2薄膜、薄膜太阳能电池器件制作、晶格结构和表面形貌分析、电光性能测量等实验内容,形象展示了MoS2薄膜生长、独特结构和优异器件性能之间的内在联系,让学生对MoS2新材料特征有整体的认知.该实验选题新颖,实验内容涵盖材料学、半导体物理、电子器件等知识点.教学实践表明,该综合研究实验全面培养了学生的综合素质和创新研究能力.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】4页(P39-42)【关键词】综合型实验;二硫化钼薄膜;光伏太阳能电池【作者】郝兰众;刘云杰;焦志勇;张亚萍;韩治德;薛庆忠【作者单位】中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580;中国石油大学(华东)理学院,山东青岛 266580【正文语种】中文【中图分类】TG383;G642.4232004年,石墨烯的发现使纳米材料研究进入了一个新领域——二维材料。
MoS2纳米花的溶剂热合成及其表征
![MoS2纳米花的溶剂热合成及其表征](https://img.taocdn.com/s3/m/cd1a2810ff00bed5b9f31dce.png)
e au t d T e o t l x e i n a o d t n r ee mi e s f l ws t e mo a a i f 1 1 b t e n e h n l v lae . h pi p r ma e me t lc n i o swe e d t r n d a ol i o :h l rr t o : e w e t a o o
a d lw e n o tmpe a u e n to e d o p i n d s r in. he fo ri o o e ft e u ta t i a s e so 0 n r t r i g n a s r to — e o pto r we sc mp s d o h lr —h n n no he t f 1 m r l i hik s.The i fu n e o h e ci n t mp r t r n he r t c ne s n e e ft e r a to e e a u e a d t e c i i n t e f r to ft e f we swa l o l
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第 2 4卷 第 6期
20 0 8年 6 月
无
机
化
学
学
报
C NE E J HI S OURN NORGANI HE S RY AL OF I C C MIT
mos2纳米片的制备 -回复
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mos2纳米片的制备-回复[mos2纳米片的制备]摘要:本文介绍了mos2纳米片的制备过程,包括前驱体合成、纳米片的生长和后续的处理方法。
mos2纳米片具有优异的光电性能和力学性能,在催化、传感、电子器件等领域有广泛的应用前景。
引言:mos2是一种二维的过渡金属硫属化物,由于其层间结构的特殊性质,使得mos2纳米片在催化、传感和电子器件等领域有着很大的应用潜力。
本文将介绍一种常用的mos2纳米片制备方法,以期为研究者提供参考和借鉴。
1. 前驱体合成:mos2纳米片的制备的第一步是合成mos2的前驱体。
常用的方法是气相沉积法。
在此方法中,首先需要将硫化铵与硫代硫酸铵混合,然后在高温下将混合物蒸发,最后得到硫化亚铵(NH4)2Sx。
接下来,将硫化亚铵与钼甲酸盐(如MoCl5)等钼源反应,生成mos2的前驱体。
最后,将前驱体的混合物进行热处理,产生mos2纳米片。
2. 纳米片的生长:在得到mos2的前驱体后,接下来的步骤是通过化学气相沉积法(CVD)或浸渍法将mos2纳米片生长在基底上。
2.1 CVD法:在CVD法中,首先需要将前驱体的混合物加热到高温(通常在500-900C),然后将其置于想要生长mos2纳米片的基底上。
通常,基底使用的是硅衬底(如SiO2 / Si),但也可以使用其他材料。
加热混合物的同时,还需要通过通入惰性气体和硫化氢(H2S)的方式,来提供合适的反应环境。
在适当的温度和气氛下,前驱体将发生热解反应,生成mos2纳米片。
此外,在产生mos2纳米片的过程中,还可以通过在反应室中引入一些氧化剂,如氯化氢(HCl)或氯气(Cl2),来控制mos2纳米片的形貌和尺寸。
2.2 浸渍法:与CVD法相比,浸渍法更简单。
在这个方法中,首先将前驱体的溶液制备好。
常用的溶剂有丙酮、异丙醇等。
然后,将基底浸入溶液中,使得前驱体的溶液均匀覆盖在基底上。
接下来,将浸液的基底通过烘干和热处理,以去除残余的溶剂和生成mos2纳米片。
MoS2电催化剂的制备及性能研究-第二章-计算及实验原理
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第1章 计算及实验原理2.1引言研究MoS 2电催化性能首先需要知道其催化原理及催化性能如何测试。
本章主要从理论模型的计算和实验原理方向进行叙述:(1)介绍基于密度泛函理论的第一性原理,目的在于计算并理解MoS 2材料结构、形貌对于其催化性能的影响,寻找MoS 2电催化活性位点,对于正确设计实验起着必不可少的指导作用。
(2)介绍本文中主要使用的MoS 2电催化剂的制备方法原理,包括液相剥离法、水热法和微波辅助法,主要介绍了各种方法的原理及特点。
(3)介绍MoS 2电催化剂的电化学性能的测试和材料表征测试原理,包括:透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)和X 射线光电子能谱(XPS)测试,并探索它们在本课题中的应用。
2.2理论计算为探究MoS 2这种材料对于电化学催化的活性位点,本文采用了基于密度泛函理论(Density Functional Theory ,DFT)的第一性原理计算方法。
第一性原理是指基于量子力学的方法,通过求解薛定谔方程获取多粒子系统的各种参数,如系统总能量、固体能带、热导率、光学介电函数等。
由于多粒子系统的复杂性使得直接求解这一系统的薛定谔方程并不现实。
在计算过程中,通过密度泛函理论近似,将粒子的物理性质用粒子态密度函数描述。
密度泛函理论由Hebenberg 和Kohn 提出,此外Kohn 和Sham 建立了科恩-沙姆(Kohn-Sham)方程[23],该方程为进行密度泛函理论近似提供基础。
⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=+'-''+==+-∇∑⎰=N i XC KS i i i KS r r r E r r r r d r v r V r E r r V 1i 22)()()(][)()()]([)()()]]([[ϕρδρρδρρϕϕρ其中(2-1)在求解Kohn-Sham 方程时需给出确定的交换关联能,常用方法包括由Kohn 和Sham 提出的局域密度近似法(Local Density Approximation ,LDA)和Perdew 等人提出的广义梯度近似法(Generalized Gradient Approximation ,GGA)。
《改性MoS2材料的制备及其光电化学固氮性能研究》
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《改性MoS2材料的制备及其光电化学固氮性能研究》篇一一、引言随着全球环境问题日益严峻,寻求可持续、高效的固氮技术成为了科学研究的热点。
其中,光电化学固氮技术因其高效率和低能耗的特性备受关注。
而作为固氮材料中颇具潜力的改性MoS2材料,因其具有优异的导电性、良好的化学稳定性以及独特的层状结构,成为了固氮材料领域的研究重点。
本文旨在探讨改性MoS2材料的制备方法,并对其光电化学固氮性能进行深入研究。
二、改性MoS2材料的制备(一)材料选择与预处理改性MoS2材料的主要原料为二硫化钼(MoS2)和改性剂。
首先,将MoS2进行高温处理,以提高其结晶度和纯度。
随后,根据实验需求选择合适的改性剂,如金属离子、有机分子等。
(二)制备方法改性MoS2材料的制备主要采用化学气相沉积法(CVD)和液相法。
CVD法通过在高温环境下将原料气化,使其在基底上沉积形成MoS2薄膜,再通过浸渍、溅射等方式引入改性剂。
液相法则将改性剂与MoS2粉末混合,经过一定的化学反应得到改性MoS2材料。
(三)实验过程与参数在制备过程中,需严格控制实验参数,如温度、压力、反应时间等。
此外,还需对原料的配比进行优化,以获得最佳的改性效果。
三、光电化学固氮性能研究(一)实验方法与设备光电化学固氮性能的测试主要采用电化学工作站和光化学反应器。
首先,将改性MoS2材料制备成电极,然后将其置于光化学反应器中,通过施加电压和光照条件进行固氮实验。
(二)性能指标与结果分析在固氮过程中,主要关注固氮速率、电流密度、光能转化效率等性能指标。
通过对比不同条件下改性MoS2材料的固氮性能,分析其光电化学固氮的机理。
同时,结合实验数据和理论计算,对改性MoS2材料的固氮性能进行综合评价。
四、结果与讨论(一)改性MoS2材料的表征通过XRD、SEM、TEM等手段对改性MoS2材料进行表征。
结果表明,改性后的MoS2材料具有较好的结晶度和形貌。
此外,通过XPS等手段分析改性剂在MoS2材料中的分布和作用机制。
mos2纳米片的制备 -回复
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mos2纳米片的制备-回复Mos2纳米片的制备是一种常用的纳米材料制备方法,在材料科学和纳米技术领域得到广泛应用。
本文将一步一步回答有关Mos2纳米片制备的问题,从材料的选择、前驱体制备、纳米片合成以及性质表征等方面进行介绍。
一、材料选择Mos2是一种具有二维结构的材料,由一层层的硫原子与钼原子排列构成。
在纳米材料制备过程中,通常选择的前驱体为钼酸铵(NH4)2MoO4)和硫化物(如硫化氢(H2S)、硫(S)、硫化锂(Li2S)等)。
这些材料易于获取且价格相对较低,因此广泛应用于Mos2纳米片的制备中。
二、前驱体制备1. 钼酸铵(NH4)2MoO4)的制备:将氨水(NH3)和硫酸铵((NH4)2SO4)混合溶液加热反应,过滤得到混合物,再将其浓缩,经过冷却结晶得到钼酸铵的结晶体。
然后将其干燥,最后研磨成粉末备用。
2. 硫化物的制备:硫化物的制备方法有很多,这里以硫化氢(H2S)为例。
将硫(S)和氢气(H2)在高温条件下反应,生成的气态硫化氢通过冷却和凝固,得到硫化氢的固态产物,即硫化物。
将硫化物研磨成粉末备用。
三、纳米片合成1. 基于气相沉积法的纳米片制备:将钼酸铵和硫化物粉末分别置于不同的石英舟中,将舟放入炉管中,利用高温使钼酸铵的粉末和硫化物产生反应,生成Mos2纳米片。
通过控制温度和反应时间等条件,可以调控Mos2纳米片的大小和厚度。
此方法操作简单,适合规模化生产。
2. 基于液相法的纳米片制备:将钼酸铵和硫化物粉末溶解在有机溶剂中,加热反应,使其发生化学反应生成Mos2纳米片。
通过控制反应条件,如溶剂类型、反应温度和时间等,可以调控纳米片的大小和形貌。
此方法适用于制备形状复杂的Mos2纳米片。
四、性质表征制备得到的Mos2纳米片需要进行性质表征,以评估其质量和性能。
常用的表征方法包括电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察纳米片的形貌和结构,X射线衍射(XRD)分析样品的晶体结构,紫外-可见光谱(UV-Vis)检测样品的吸收光谱,拉曼光谱表征样品的振动模式等。
多相MoS2及其复合材料的制备与电化学性能研究
![多相MoS2及其复合材料的制备与电化学性能研究](https://img.taocdn.com/s3/m/a4d671e67e192279168884868762caaedc33ba5c.png)
多相MoS2及其复合材料的制备与电化学性能研究多相MoS2及其复合材料的制备与电化学性能研究引言:二维过渡金属二硫化钼(MoS2)因其特殊的结构和卓越的电化学性能而成为能源存储和转换领域的研究热点。
然而,目前MoS2在电化学性能方面仍然存在一些挑战,例如其固有导电性差、容量衰减快等问题。
因此,研究人员通过制备多相MoS2及其复合材料来改善其电化学性能,提高其应用于能源领域的效率和稳定性。
1. 多相MoS2的制备方法1.1 水热还原法水热还原法是一种简单且有效的制备多相MoS2的方法。
首先,在压力容器中将硫源添加到Mo溶液中,形成硫酸钠(Na2S)和Mo溶液的混合物。
然后,将混合物置于高温高压的条件下反应一段时间,形成多相MoS2。
这种方法制备的多相MoS2具有高比表面积和良好催化活性。
1.2 气相沉积法气相沉积法是制备多相MoS2的另一种常用方法。
该方法通过在高温条件下以Mo源和硫源为原料,在惰性气氛中进行反应,形成多相MoS2。
该方法制备的多相MoS2结晶度高、均匀性好,适用于大规模制备。
2. 多相MoS2的电化学性能研究2.1 充放电性能多相MoS2作为电化学储能材料,其充放电性能是评价其电化学性能的重要指标之一。
通过循环伏安法和恒流充放电法测试多相MoS2材料的电化学性能。
结果显示,多相MoS2具有优异的充放电性能,高倍率充放电时能够保持较高的比容量和优秀的循环稳定性。
2.2 循环稳定性多相MoS2的循环稳定性对其在实际应用中的长期稳定性具有重要意义。
经过多次充放电循环后,多相MoS2材料通常会出现容量衰减等问题,这会大大限制其应用。
因此,研究人员通过制备多相MoS2和其他材料的复合材料以提高其循环稳定性。
例如,将多相MoS2与碳纳米管复合,可以形成具有优异循环稳定性的复合材料。
3. 多相MoS2复合材料的制备与电化学性能多相MoS2复合材料以其独特的结构和卓越的电化学性能在能源领域得到广泛研究。
MoS_2基纳米复合材料的合成及其电化学应用
![MoS_2基纳米复合材料的合成及其电化学应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0edd41766edb6f1afe001f56.png)
MoS_2基纳米复合材料的合成及其电化学应用近年来,金属硫化物,尤其是2D过渡金属硫化物在电化学领域的研究越来越得到关注。
本文以MoS2为基体,与铂系金属复合制备了MoS2/Pd和MoS2/Pt纳米复合物,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等表征方法对样品进行分析。
制备的材料用于以下研究,主要内容是:1花状MoS2/Pd(Pt)纳米复合物的的合成及表征本工作中采用了传统的水热法和化学还原法分别合成了MoS2/Pd与MoS2/Pt纳米材料。
通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)等表征方法对产物的形貌与结构进行分析。
SEM图显示的MoS2的颗粒尺寸大小大约500 nm,是由许多不规则的薄片组成的花状结构。
XRD图谱可观察到MoS2特征峰。
红外图谱分析所制备的MoS2及其复合物含有S-Mo振动伸缩键。
2基于花状MoS2/Pd纳米复合物的传感器构建与BPA的电化学检测构建基于花状MoS2的MoS2/Pd的纳米复合材料,修饰在玻碳电极(GCE)上,构建了一个用于检测BPA的电化学传感器。
讨论了扫描速率、pH、CTAB/MoS2/Pd NPs的修饰量、富集时间等影响因素。
结果表明,花状MoS2/Pd对双酚A(BPA)有较为显著的电催化氧化作用,BPA的氧化峰电位有下降的趋势。
在0.1-50μM的检测范围内有线性关系,关系式为:ip=3.462+2.977lgc,检测限(LOD)为8.01×10-7mol/L(S/N=3)。
该传感器具有较好的灵敏度和稳定性,并成功用于检测水溶液中的BPA。
该工作拓展了MoS2纳米花及其复合物在电化学传感器和电催化方面的应用。
水热法制备纳米花状二硫化钼及其微观表征
![水热法制备纳米花状二硫化钼及其微观表征](https://img.taocdn.com/s3/m/ae6d20070b4e767f5acfce34.png)
简介
无机纳米材料的性能和其尺寸大小以及形貌息息相 关, 因此, 各种形态的二硫化钼被制备成功, 有无机富 勒烯结构、纳米线、纳米带、纳米棒、纳米微球、 中空球、纳米花等. 合成二硫化钼的方法也是多种多样,例如机械剥离法、 夹层辅助剥离法、液相声波剥离法、激光稀释法、 物理气相沉积、化学气相沉积、水热法等. 相较于其他合成MoS2 的方法, 水热法由于反应温度 要求低、结晶、无需真空通保护气体、操作简单、 无污染等优点, 是合成纳米MoS2 常用的方法. 水热法 是一高温、高压的密闭环境(反应釜) 中, 用水或者为 反应介质, 利用物质溶解度的变化和物质之间的化学 反应, 使得物质重结晶并生长的方法。
实验步骤
2gNa2MoO4 2gCH3CSNH2
Xg
H4[Si(W3O10)4] 搅拌
移入200ml反应釜 180度反应18h 1 mol/L 的NaOH、 无水乙醇 水清洗
自然冷却 过滤 真空干燥6hFra bibliotek结果分析
本文以钨硅酸为添加剂,用水热法在180度成 功地合成了纳米花状二硫化钼,合成的二硫 化钼微球结晶度好,具有层状堆垛结构,大 小在300nm左右,该结构具有很大的表面积, 在催化方面有很大的用处。 微观表征结构证明,纳米花状结构的二硫化 钼是先经过成核,二维各向异性生长,自组 装三个步骤,其中钨硅酸具有很大的作用。
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No.18
本科毕业设计答辩
敬请各位答辩老师 批评指正!
No.19
�
1.
a) b) c) d) e)
实验方案
MoO3 纳米带——热蒸发法
原料: MoO3粉末 设备:一体化程控箱式电炉 条件:800℃、保温1h 步骤:粉末的热蒸发 实验根据:MoO3的熔点较低,795℃,易升华,高于 熔点则立即进入气相,可以制得较纯的 MoO3
No.7
实验和结果
�
2.
a) b) c) d) e)
2.
No.16
总结和展望
�展望
下一阶段的计划:总结第二步实验结果出现的问题和 MoS2合成结 不足,进一步研究反应时间和反应温度对 不足,进一步研究反应时间和反应温度对MoS 果的影响,完善实验结果。最终,研究两种产物的电 学、力学、磁学特性。
No多月来给予我的指导和鼓励, 感谢技术物理学院全体师长同学,在这四年的学习和生 活中给予我的教导与关心,还要感谢我的家人在生活中 给予我无微不至的关怀。 此刻,还要再次感谢各位参与答辩的老师,你们, 辛苦了!
实验和结果
c) XRD测试结果
所有的峰位可以和PDF87-2416标准卡片上的特征峰对应匹配
No.13
实验和结果
d) SEM测试结果
部分产物是颗粒状,直径从 50nm到400nm分布,并且部 分颗粒呈现中空状,部分产 物为纤维絮状,部分产物为 大块片状,片状尺寸可达2μm 左右,说明有传统的2H-MoS2 晶体结构产生
�
国内发展近况
IF 结构 辉钼矿储存量高,发展水平滞后,尤其是在二硫化钼 辉钼矿储存量高,发展水平滞后,尤其是在二硫化钼IF IF结构 材料的合成和研究方面
No.3
目 录
� 研究背景 � 研究目标 � 实验和结果 � 总结和展望
No.4
2. 研究目标
�1. MoO3 纳米带
应用价值:电子显示系统、固体可充电锂电池电极材料、传 感器、场发射器件、热电材料和电致变色器件
实验方案
MoS2 IF结构纳米粒子和纳米管——CVD法
原料:MoO3纳米带、硫脲(CH4N2S ) 设备:双温区开启式真空管式炉 条件:850℃,Ar气保护、保温1h 步骤:两种物质的气相化学反应 实验根据:利用硫化还原反应生成 MoS2晶体,MoS2晶体晶 体结构类似石墨,具有六方密堆积结构,类似于石墨卷曲 成足球烯和碳纳米管的转化机理
No.8
实验和结果
�
1.
a)
实验结果
第一步反应结果
观察结果:银白色和淡黄色纤维线状物质,具有金属光泽, 光学显微镜下观察到晶莹剔透类似针状结构 测试方法: XRD、SEM
b)
No.9
实验和结果
c) XRD图像
该XRD测试结果和标准卡片PDF5-508完好相符,确定其成 分为为MoO3,看出衍射峰符合(0k0)k=2n分布,强的 (0k0)峰为纳米带的特征峰
No.10
实验和结果
d) SEM图像
呈笔直的带状分布,并且表面非常光滑,带的宽度分布从 100nm到400nm,长度分布最长可达10μm
No.11
实验和结果
�
2.
a)
实验结果
第二步实验结果
观察结果:产物为灰黑色细小颗粒,类似铅笔屑状, 并带有金属光泽,触之有滑腻感 测试方法:XRD、SEM
b)
No.12
�2. MoS2 IF结构纳米粒子和纳米管
应用价值:苛刻条件下固体润滑剂、 催化剂、固体可充电锂 STM 针尖等 电池电极材料、光电发光器、储氢材料、 电池电极材料、光电发光器、储氢材料、STM STM针尖等
No.5
目 录
� 研究背景 � 研究目标 � 实验和结果 � 总结和展望
No.6
实验和结果
No.14
目 录
� 研究背景 � 研究目标 � 实验和结果 � 总结和展望
No.15
总结和展望
�
1.
总结
第一步实验利用热蒸发法成功或得了 MoO3纳米带,其 形貌结构统一,尺度分布均匀,表面光滑,纯度高;相 对于他人的实验而言,无需气体保护、载气运输、真空 环境,且方法简单,容易操作,反应时间短 ; 第二步实验利用 CVD法合成了MoS2纳米粒子,部分产物 是颗粒状,部分为纤维絮状,部分为片状,有传统 2HMoS2晶体结构。
本科毕业设计答辩
CVD法合成二硫化钼纳米结构材料及 其特性表征
答辩人: X X 指导教师: XXX 研究员 XX 副教授
2011-06-13
目 录
� 研究背景 � 研究目标 � 实验和结果 � 总结和展望
No.2
1. 研究背景
� Λ
1. 2.
国际发展情况
R. Tenne小组利用H2+H2S 与MoO3高温下气相化学反应 合成方法 有:气相反应法、 Al2O3模板法、自组装法、水 主要 主要合成方法 合成方法有:气相反应法、 热法、电弧放电法、脉冲结晶法等