一維鉬酸鹽納米材料的可控制備、異質(zhì)構(gòu)筑與電化學(xué)性能.pdf

1、在金屬氧酸鹽中，鉬酸鹽在科技應(yīng)用中起著非常重要的作用。通過已報道的銅酸鹽納米材料的性能研究顯示，其許多性質(zhì)強烈地依賴于它們的尺寸和形貌。因此，由于性質(zhì)特征與形貌密切相關(guān)，納米結(jié)構(gòu)鉬酸鹽以及其復(fù)合材料的進(jìn)一步功能探究將具有一定的研究價值。本論文采用微乳液法以及沉淀法制備出鉬酸鹽納米材料，通過改變反應(yīng)物條件研究其結(jié)構(gòu)和形貌，探討了一維鉬酸鹽材料形成機理。在此基礎(chǔ)上構(gòu)筑鉬酸錳/鉬酸鈷三維分級異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并測試電化學(xué)性能，認(rèn)識鍆酸錳和鉬酸鈷在各向

2、異性、異質(zhì)復(fù)合和納米尺度環(huán)境下的特殊效應(yīng)，并通過與一維鉬酸錳、銅酸鈷材料的性能對比，探索該材料結(jié)構(gòu)與電化學(xué)性能之間的內(nèi)在規(guī)律，為鉬酸鹽在電化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。主要研究成果如下：
　　 采用微乳液法，分別在三元和四元體系中合成了MnMoO4納米材料。通過XRD和SEM表征，證明在不同微乳液體系下可得到不同形貌的MnMoO4納米材料。在三元微乳液體系中，溫度和pH值對產(chǎn)物的物相影響較大，MnMoO4只能在pH值為6

3、～8時得到，并且納米棒的生成機制可以用晶體的熟化理論進(jìn)行解釋，四元微乳液體系中所得到的產(chǎn)物形貌為納米管，此反應(yīng)屬于典型的卷曲機制。在同樣四元微乳液體系中制備CoMoO4材料，得到表面粗糙直徑約為300 nm的納米棒，研究其反應(yīng)過程，結(jié)果表明該材料是由納米顆粒自組裝而成。沉淀法得到直徑約為100nm CoMoO4納米棒，通過調(diào)節(jié)模板劑用量可以控制產(chǎn)物的生長方向。通過簡單的冷凝回流方法合成了MnMoO4/CoMoO4三維分級異質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過各

4、種測試手段，證明了異質(zhì)結(jié)構(gòu)的成功構(gòu)筑，并研究其形貌變化提出了“自組裝”與“取向搭接機制”。
　　 將MnMoO4/CoMoO4三維分級異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為電極材料測試其電化學(xué)性能，在2 M的NaOH中，在-0.6V～0.4V(VS.SCE)的電位窗口下，表現(xiàn)出良好的電容性能。在500 mA/g的電流密度下，其首次放電容量為204 F/g，對比復(fù)合前MnMoO4、CoMoO4和簡單復(fù)合的MnMoO4/CoMoO4材料均有很大提高，在20