复合氧化物的合成及应用

来源 :苏州科技学院 苏州科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:sl604
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进入21世纪以后,人们对材料科学与材料产业的关注与重视程度已提高到一个前所未有的高度,而纳米结构材料因其独特的光、电、磁及机械性能,在纳米器件和功能材料等诸多领域显示了潜在的广阔应用前景。其中TiO2、SnO2纳米粒子由于其独特的理化性质而备受关注。近年来随着研究的深入,他们被广泛应用于太阳能转化、光催化材料、光电转换器、气敏器件等领域。然而,单组份氧化物纳米粒子具有较大禁带宽度,严重影响其光电性能的发挥。因此,在其基础上制备复合纳米氧化物来降低他们的禁带宽度是一个十分有意义、有待研究的课题。本文针对MoO3/SnO2、MoO3/TiO2、V2O5/SnO2复合氧化物的合成及性能测试做了如下工作:(1)本文首次采用纯无机物的方法制备了MoO3/SnO2、MoO3/TiO2、V2O5/SnO2纳米晶固体光电功能材料,制备过程简单、方便、新颖并且在室温下进行。这是一种新型的合成方法,未见相关报道。在合成过程中,MoO42-、VO3-取代了传统的有机物保护剂而作为一种新型保护剂包裹在TiO2、SnO2纳米粒子周围,而在产物中MoO3、V2O5则以非晶态的形式存在于其中。(2)通过高分辨透射电镜、扫描电镜、X射线粉末衍射测试,结果表明这一系列纳米晶固体非常小,只有几纳米,组装成三维大块状结构,且粒子排布具有近似六方密堆积(hcp)结构,粒子的层数则多达几千甚至上万,而硬球堆积成hcp这样的结构在以前也很少有报道。(3)根据紫外可见漫反射测试结果可知,合成的复合氧化物纳米晶固体禁带宽度有明显减小;对材料进行荧光性能测试,发现其发射波长均在可见光范围内,且与纯TiO2、SnO2相比,发生了明显的红移。由于使用纯无机物制备的纳米粒子使得粒子间的电耦合性能大大增强,最终导致材料具有这些特殊的光学性能。(4)通过循环伏安测试,MoO3/SnO2纳米晶固体材料CV曲线具有很好的矩形特征,并且在循环100次后,所有的循环曲线都具有很好的对称性,并且矩形的形状也比较规整,面积大小变化也很微弱,说明该材料作为超级电容器具有良好的可逆性和稳定性。
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