層狀二維材料的化學(xué)氣相生長(zhǎng)及應(yīng)用.pdf

1、由于在電學(xué)、光學(xué)、機(jī)械以及催化方面具有優(yōu)異的性能，二維材料近年來(lái)受到了廣泛的關(guān)注，其中高質(zhì)量二維材料的可控生長(zhǎng)是實(shí)現(xiàn)其眾多潛在應(yīng)用的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)氣法是當(dāng)前國(guó)際上普遍使用的快速低成本的納米材料合成方法。本論文選取化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition，CVD)和化學(xué)氣相輸運(yùn)(Chemical Vapor Transport，CVT)為合成手段，初步探索了以石墨烯和三元FePS3為代表的層狀二維材料的化學(xué)氣相可控合成

2、、性能表征及其催化應(yīng)用研究，主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面:
　　1.高質(zhì)量石墨烯的CVD生長(zhǎng)及其電輸運(yùn)性能的研究:對(duì)比傳統(tǒng)的銅和銅鎳基底，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的三元Cu2NiZn合金基底，通過(guò)低壓CVD手段，利用液態(tài)環(huán)己烷(C6H6)在合金基底上成功地生長(zhǎng)出具有優(yōu)異電學(xué)性能的大面積單層石墨烯，并結(jié)合密度泛函理論計(jì)算解釋了合金生長(zhǎng)機(jī)制;選取甲烷(CH4)為氣態(tài)碳源，我們通過(guò)常壓CVD手段，在傳統(tǒng)的銅基底上可控地生長(zhǎng)出不同尺寸的石墨烯，并利

3、用掃描隧道顯微鏡研究了晶界對(duì)其電學(xué)性能的影響，初步建立了電學(xué)性能和石墨烯尺寸之間的聯(lián)系。
　　2.高質(zhì)量三元FePS3單晶的CVT生長(zhǎng)及其OER性能的研究:利用CVT方法，通過(guò)調(diào)控Fe、P、S的單質(zhì)的化學(xué)計(jì)量比以及生長(zhǎng)溫差、時(shí)間，我們成功地獲得了具有高度結(jié)晶性的FePS3單晶，并利用后續(xù)球磨工藝將其剝離成具有優(yōu)異電催化產(chǎn)氧性能(OER)的寡層FePS3納米片。結(jié)合第一性原理計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)球磨前后FePS3的費(fèi)米面附近的態(tài)密度發(fā)生了