WO-,3-和MoO-,3-一維納米材料的合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、一維納米材料由于有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能以及巨大的應(yīng)用前景，成為當(dāng)前材料科學(xué)的研究重點(diǎn)之一。本論文采用水熱法合成了WO3和MoO3一維納米結(jié)構(gòu)。利用XRD、SEM、RAMAN、FTIR等研究了合成產(chǎn)物的形貌和微觀結(jié)構(gòu)，闡明了生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)WO3和MoO3一維納米結(jié)構(gòu)的影響，探討了它們的生長(zhǎng)機(jī)制并對(duì)它們的應(yīng)用展開(kāi)研究。
　　 1.用水熱法合成了h-WO3納米線，研究了實(shí)驗(yàn)條件對(duì)產(chǎn)物的影響，并分析了納米線的生長(zhǎng)機(jī)制。以WO3納米線為正極材料組

2、裝了鋰離子電池，對(duì)其充放電性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。當(dāng)放電電流為0.05mA/cm2時(shí)，放電平臺(tái)在2.25V左右，第二次放電比容量可達(dá)到264mAh/g，循環(huán)15次之后，放電容量達(dá)到平穩(wěn)，但容量?jī)H為75mAh/g，整個(gè)循環(huán)過(guò)程庫(kù)侖效率均保持在90％以上。分別測(cè)試了不同電壓工作窗口的循環(huán)性能，結(jié)果表明在1.0-4.0V區(qū)間內(nèi)，該電池充放電性能最好。
　　 2.制備了單根WO3納米紫外探測(cè)器，發(fā)現(xiàn)合成的h-WO3納米線為n型半導(dǎo)體材料。

3、我們分別測(cè)試了探測(cè)器對(duì)不同波長(zhǎng)光的響應(yīng)譜，觀察到探測(cè)器對(duì)波長(zhǎng)為312nm的紫外光靈敏度最大。探測(cè)器在功率為2mW/cm2，激發(fā)波長(zhǎng)為312nm的紫外光輻照下，表現(xiàn)出高的靈敏度和良好的可重復(fù)性。分別測(cè)試了歐姆接觸型探測(cè)器和肖特基接觸型探測(cè)器的光電導(dǎo)性能，發(fā)現(xiàn)肖特基勢(shì)壘可以極大提高紫外探測(cè)器的靈敏度和響應(yīng)速度。
　　 3.用簡(jiǎn)單的水熱法合成了寬度約為200mm，厚度20nm，長(zhǎng)度達(dá)到5μm的α-MoO3納米帶。分析了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)

4、間、反應(yīng)溶液PH值對(duì)產(chǎn)物形貌和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度為80℃時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中存在過(guò)渡相產(chǎn)物h-MoO3微米六棱柱。以α-MoO3納米帶為正極材料組裝了鋰離子電池，研究了其充放電性能。放電電流為0.02mA/cm2時(shí)，在2.0V左右存在一個(gè)平穩(wěn)的放電平臺(tái)，且第二次放電比電容量可以達(dá)到315mAh/g。α-MoO3納米帶電極表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能，經(jīng)過(guò)30次循環(huán)后容量仍然能夠保持在180mAh/g。測(cè)試了不同電壓工作窗口的循環(huán)性能，結(jié)