層狀化合物三氧化鉬的制備及其光電性質(zhì)研究.pdf

1、本論文旨在探索層狀化合物三氧化鉬(MoO<,3>)的不同物相的合成及性質(zhì)。通過化學沉淀、水熱合成、離子交換等液相合成方法，合成了熱力學穩(wěn)定的α-MoO<,3>和介穩(wěn)的h-MoO<,3>。獲得了不同形態(tài)的產(chǎn)物，包括納米棒、納米顆粒等。在此基礎上還制備了納米顆粒自組裝形成的微米棒和納米顆粒薄膜。對產(chǎn)物的電化學嵌鋰、光催化脫色和光致變色性能分別進行了研究。論文內(nèi)容簡要歸納如下： 1．正交相是MoO<,3>的熱力學穩(wěn)定相，而六方相為Mo

2、O<,3>的熱力學介穩(wěn)相。相對于穩(wěn)定的α-MoO<,3>，介穩(wěn)的h-MoO<,3>較難制備。作者采用對已商品化的α-MoO<,3>再次結晶的方法制得了h-MoO<,3>微米棒，更進一步利用礦化劑K<'+>與水熱合成相結合的方法制備出了h-MoO<,3>納米棒。作者還使用陳化液水熱合成制備出了形貌均勻的α-MoO<,3>納米線。將所得樣品在室溫下以0.1mA·cm<'-2>的電流密度在1.2～3.5V范圍內(nèi)，進行電化學充放電性能測試。實驗

3、結果表明合成的h-MoO<,3>微米棒、h-MoO<,3>納米棒、α-MoO<,3>納米線的初次放電容量分別達到375、440、428 mAh/g。由此可知所合成的h-MoO<,3>納米棒有望成為理想的二次鋰離子電池的陰極材料。 2．在水溶液中，以陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為軟模板，誘導MoO<,3>米顆粒自組裝形成了α-MoO<,3>和h-MoO<,3>微米棒。當反應中不添力CTAB時，產(chǎn)物僅為α-MoO

4、<,3>納米顆粒。對兩種樣品的有機染料光催化脫色性能進行了比較，發(fā)現(xiàn)納米顆粒在自組裝前后其脫色率基本保持一致，而自組裝產(chǎn)物更易于從溶液中分離回收，有良好的催化循環(huán)性。研究表明有無光照條件下，α-MoO<,3>的催化脫色率皆高于h-MoO<,3>。進一步研究發(fā)現(xiàn)此兩種物相的MoO<,3>皆可改變剛果紅染料的顏色，光照對此過程無影響。 3．通過離子交換在玻璃基片上合成出了無定形、h-MoO<,3>和α-MoO<,3>薄膜。掃描電鏡(