納米片狀結(jié)構(gòu)氧化鎢纖維的制備及其電化學(xué)性質(zhì).pdf

1、氧化鎢（WOx）是一種成本低、結(jié)構(gòu)多變的重要半導(dǎo)體材料，具備電致變色、光催化、氣敏性以及信息存儲(chǔ)等多種功能。近年來(lái)，氧化鎢納米材料由于納米效應(yīng)帶來(lái)的性能大幅度提高，受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。本論文利用靜電紡絲和電化學(xué)處理方法制備了具有納米片狀結(jié)構(gòu)的氧化鎢纖維，研究了納米片纖維的制備工藝、結(jié)構(gòu)以及電化學(xué)性質(zhì)。主要的研究工作如下：
　　以偏鎢酸銨（AMT）為鎢源，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為增稠劑，通過(guò)靜電紡絲工藝制備出了含鎢的復(fù)合納米

2、纖維；在氧氣中通過(guò)適當(dāng)?shù)臏囟忍幚黼娂徶苽涞膹?fù)合纖維，制備了生長(zhǎng)納米片的前驅(qū)體纖維；在0.5 M H2SO4電解液中通過(guò)對(duì)前驅(qū)體纖維施加不同的電壓在前驅(qū)體纖維上生長(zhǎng)出了徑向定向的納米片。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散 X射線譜（EDS）、X射線衍射譜（XRD）、拉曼光譜（Raman）、紅外光譜（FTIR）分析了纖維樣品的形貌、晶相結(jié)構(gòu)、鍵結(jié)構(gòu)和成分，利用電化學(xué)工作站測(cè)試了纖維樣品的比電容和能量密度等電化學(xué)性質(zhì)。
　　電紡制備

3、的復(fù)合納米纖維表面光滑，直徑為100~150 nm。分別在300℃、400℃和500℃對(duì)電紡復(fù)合納米纖維氧化煅燒，獲得了不同結(jié)構(gòu)和直徑的前驅(qū)體纖維。隨著溫度的上升前驅(qū)體纖維從非晶轉(zhuǎn)化為多晶結(jié)構(gòu)，直徑從120 nm減小到80 nm。
　　在硫酸溶液中對(duì)400℃制備的前驅(qū)體纖維分別在-0.6 V~0.9V范圍內(nèi)9個(gè)不同的恒電壓下進(jìn)行2 h的電化學(xué)處理，制備出了沿纖維徑向定向生長(zhǎng)的厚度大約為10 nm~30 nm的納米片纖維。
　

4、　在0.5 M H2SO4電解液中測(cè)試了樣品的電化學(xué)性質(zhì)，結(jié)果表明，前驅(qū)體制備溫度強(qiáng)烈影響后續(xù)納米片纖維的電化學(xué)性質(zhì)，400℃前驅(qū)體纖維制備的納米片纖維的比電容最高。納米片纖維的電化學(xué)性質(zhì)還強(qiáng)烈依賴(lài)于制備過(guò)程中的施加電壓，電壓過(guò)高或過(guò)低比電容都會(huì)下降，在-0.15V制備的納米片纖維電化學(xué)性能最好，比電容達(dá)到273.8 F?g-1，比能量達(dá)到24.3 Wh?kg-1。
　　本課題中納米片狀結(jié)構(gòu)氧化鎢纖維具有較優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)，在超級(jí)