氣相陽(yáng)離子交換制備多孔單晶CoO納米棒及其應(yīng)用研究.pdf

1、氣相陽(yáng)離子交換制備多孔單晶氣相陽(yáng)離子交換制備多孔單晶CoO納米棒及其應(yīng)用研究納米棒及其應(yīng)用研究GasPhaseCationExchangetowardsPousSingleCrystalCoONanodsfApplicationResearch學(xué)科專業(yè)：材料學(xué)研究生：張浩指導(dǎo)教師：杜希文教授天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一四年十二月摘要離子交換是一種應(yīng)用廣泛的合成手段，可用于設(shè)計(jì)產(chǎn)物的尺寸、形貌、結(jié)構(gòu)及成分。本文的工作主要圍繞以單晶Zn

2、O納米棒為模板進(jìn)行離子交換制備多孔單晶CoO納米棒(PSCoONRs)及其應(yīng)用的研究。首先，利用氣相陽(yáng)離子交換制備PSCoONRs及其化學(xué)產(chǎn)氫性能研究。首次系統(tǒng)研究了單晶ZnO納米棒在CoCl2氣氛下的陽(yáng)離子交換過(guò)程，證明交換過(guò)程是由外向內(nèi)進(jìn)行交換，當(dāng)溫度達(dá)到600C時(shí)完成離子交換反應(yīng)，得到物相純凈的CoO納米棒。并將得到的PSCoO納米棒與多孔多晶CoO納米棒(PPCoONRs)進(jìn)行了化學(xué)產(chǎn)氫的對(duì)比，由于PSCoONRs具有較高的活性

3、位點(diǎn)，其產(chǎn)氫速率要遠(yuǎn)高于PPCoONRs和其他貴金屬催化劑。其次，將PSCoONRs與PPCoONRs應(yīng)用于光電產(chǎn)氫。將制備出的兩種不同的CoO進(jìn)行了光電產(chǎn)氫上的應(yīng)用測(cè)試，發(fā)現(xiàn)PSCoONRs的產(chǎn)氫光電流密度要高于PPCoONRs，對(duì)兩種CoO光電產(chǎn)氫性能不同的進(jìn)行了多方位的分析。本工作表明這種方法可以推廣到制備單晶金屬氧化物作為光電產(chǎn)氫的電極材料。最后，利用物理氣相沉積法制備CoOCdS玉米棒狀異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。對(duì)比了CoOCdS異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)