V_2O_5薄膜的导电性能研究

V_2O_5薄膜的导电性能研究

一、V_2O_5薄膜的导电特性研究(论文文献综述)

钱阿妞,吴浩[1](2021)在《柔性二维Ti3C2Tx-V2O5薄膜电极及其高容量储能特性的研究》文中提出独立的Ti3C2TxMXene薄膜被认为是极具前途的柔性储能电极。然而,有限的质量比电容和较小层间距是阻碍该电极材料实现高储能容量的瓶颈。文章通过将纳米结构V2O5·0.5H2O均匀穿插二维Ti3C2Tx片层,形成V2O5·0.5H2O-Ti3C2Tx柔性薄膜电极材料(V2O5·0.5H2O:质量分数为10%~60%),有效增强了电荷存储空间,显着提高了超级电容器的储能比电容量。特别是,引入质量分数30%V2O5,即质量分数为30%V2O5·0.5H2O-Ti3C2Tx薄膜电极,5 m V·s-1扫描速率下表现出最高283 F·g-1的高质量比电容。文章制备V2O5-Ti3C2Tx柔性电极用于高容量超级电容器提供的高质量比电容(283 F·g-1),比以往纯Ti3C2Tx柔性电极的比电容有显着提高(173 F·g-1),因此,对开发高容量全赝电容基非对称超级电容设备具有较好的实用价值。

李国强,魏建红,刘雍,熊锐,卢志红[2](2021)在《氧压对VOx薄膜阈值开关性能的影响》文中认为结合脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition, PLD)和直流(DC)磁控溅射方法成功制备了Pt/VOx/Pt/SiO2/Si阈值开关器件(TS),VOx薄膜厚度约为300 nm.为了研究器件沉积时氧压对器件性能的影响,本文制备了四个不同沉积气压的VOx薄膜器件(0.5 Pa、1.2 Pa、2.4 Pa和3.0 Pa),利用XRD、SEM、XPS手段对VOx薄膜器件进行晶体结构、形貌、厚度和元素价态表征,同时还对四个器件进行TS性能测试以及研究了不同沉积气压对器件阻变机制的影响.结果表明,随着沉积气压从0.5 Pa增加到2.4 Pa, VOx薄膜中的氧空位含量减少,器件的开关电流比(ION/IOFF)和阈值电压(Vth)增大,且循环稳定性增强;但是当氧压增加到3.0 Pa后,器件性能略有降低.这表明O空位的含量对VOx薄膜的TS性能有显着的影响,并且可以通过调控薄膜的O空位含量来实现对器件性能的改性.

汤家宝[3](2021)在《超临界法制备V2O5/PRC工艺基础研究》文中认为锂电池作为重要的储能元件,具有高电压、高容量、长寿命、充放电即快又安全的优点。而正极材料对锂电池的电化学性能常常起着决定性影响。在近十几年,V2O5由于原料来源广泛,理论比容较大,一直受到锂电池研究者们的青睐。超临界溶剂热法可以简单、高效地制备纳米颗粒,且相较于水热/溶剂热具有更短的实验周期,更易于控制实验条件。未来必将成为制备微纳米颗粒的主流技术。实验主要通过改变实验参数,如温度、压力、反应时间,借助X射线衍射、扫描电子显微镜、纳米粒度与Zeta电位分析仪对实验产物进行表征,考察对V2O5以及V2O5/PRC(多孔碳材料)复合材料结晶、形貌、粒度的影响规律。并且确定了3种不同形貌的纳米V2O5电极材料(纳米球、纳米片、纳米棒)的制备条件。最后通过循环伏安法和恒电流充放电法及电化学阻抗法着重研究了V2O5纳米球电极片以及最优实验条件下V2O5/PRC复合电极材料的电化学性能,发现其具有较好的容量保持率以及优越的倍率性能,较小的阻抗。但V2O5/PRC复合电极材料电化学性能更为优异。对于3种不同形貌纳米V2O5电极材料,V2O5纳米球的制备条件为温度260℃,压力13 MPa,反应时间8 h;V2O5纳米棒制备条件为温度260℃,压力13 MPa,反应时间6 h;V2O5纳米片制备条件为温度280℃,压力13 MPa,反应时间10 h。通过电化学阻抗法发现V2O5纳米球具有相对于其他两种结构更小的阻抗,因此着重对V2O5纳米球进行了电化学性能的研究。V2O5纳米球电极片可提供149 m Ah g-1的初始比容,52Ω的阻抗,且容量保持率为98.85%。显示出优越的倍率性能和高倍率条件下的可逆性能。通过氮气氛围下高温碳化天然芦苇制得多孔碳材料(PRC),经BET比表面积测得其具有71.3403 m2/g的比表面积,为多级孔结构,累积孔体积为0.05ml/g。通过红外光谱仪发现了较多的含N官能团,这为增强碳质材料的反应活性和电导率提供可能。V2O5在超临界乙醇作用下分布在PRC孔隙内,得到了较大的比表面积,能够为锂离子脱嵌提供更多的活性位点。通过正交实验得到最优工况下的V2O5/PRC复合电极材料,明确了实验条件对复合材料比表面积影响的大小顺序为压力>温度>反应时间。经测试V2O5/PRC复合电极材料展示出较高的比容(292 m Ah g-1),且阻抗只有15Ω,在较高的电流密度下(2.0 A/g),容量可稳定在161m Ah g-1。经倍率实验后,容量保持率为98.85%。显示出优越的倍率性能和可逆性能。显示出了很好的研究价值和应用前景。

刘影[4](2021)在《基于普鲁士蓝涂层的变色储能双功能器件及其性能优化》文中进行了进一步梳理电致变色(Electrochromic)玻璃是一类通过响应外部电压变化,实现自身光学性能稳定、可逆调节的智能型光学功能器件。由于具有动态可调节的光学性能,电致变色玻璃在低能耗建筑、节能显示、智能隐身等众多领域具有广阔应用前景。电致变色器件的变色过程由电化学反应驱动,其反应机理和活性材料组分与电池、超级电容器等储能器件的电荷存储过程类似。因此,将电致变色技术与储能技术相结合,可以开发出兼具储能和变色功能的新型多功能电致变色器件。本论文以普鲁士蓝(Prussian blue,PB)作为电致变色材料(也是正极材料),探索了其与锌、锡金属负极构建电致变色与能量存储双功能器件的变色机理、变色特性、电化学反应行为与性能调控机理,进而优化了器件的光学及电化学性能。论文具体研究内容如下:(1)针对普鲁士蓝薄膜在传统电解液中恒压快速变色模式下变色性能衰减较快这一问题,提出了通过调节电解液p H优化普鲁士蓝薄膜循环稳定性的实验构想。首先通过水热反应在FTO(掺杂F的SnO2)透明导电玻璃表面沉积了均匀的普鲁士蓝(PB)电致变色薄膜,然后在三电极体系下对该薄膜进行循环伏安扫描(CV)测试。实验表明,使用HCl酸化电解液至pH=3时,普鲁士蓝(PB)薄膜的变色循环稳定性得到明显提高。随后将通过水热法沉积制备的普鲁士蓝薄膜作为电致变色电极,金属锌(Zn)为对电极,在含有Zn2+与K+的HCl酸化的双离子电解液(pH=3)中构建了普鲁士蓝/锌电致变色能量存储双功能器件。经过性能测试后发现,使用酸化电解液的变色储能器件可以获得较大的面积容量(46 m Ah/cm2),较短的着色时间(4.1s)以及较高的着色效率(75.1cm2/C)。但在酸性电解液中,金属Zn负极出现了严重的腐蚀反应,导致器件性能快速衰减。(2)为解决锌负极在酸性电解液中的腐蚀问题,本论文采用具有较高电极电位(-0.13 V vs.SHE)且同样具有很大析氢过电位的金属锡(Sn)作为负极,构建了普鲁士蓝/锡变色储能双功能器件,并系统考察了器件的电化学与光学性能。研究显示,金属锡可以有效抑制酸化电解液对金属电极的析氢腐蚀,从而减缓由之引起的性能衰减问题。通过上述设计,既可以提高普鲁士蓝循环寿命,又能较好地解决金属对电极的析氢腐蚀问题。以水热法普鲁士蓝为正极,金属锡为对电极,添加羧甲基纤维素(CMC)的HCl/KCl溶液为凝胶态电解质构建了变色储能双功能器件,在电解质pH=0.7时可以获得较大的面积容量(58 m Ah/m2),优良的循环寿命(循环4000圈后容量仍保持71%)以及较高的光调制幅度(633 nm处透光率变化49.3%)。

孙雪莹[5](2021)在《氧化钒基锌离子变色电池电极材料的制备及性能研究》文中认为

吕都[6](2021)在《温致变色纳米VO2的制备及其结构调控》文中研究说明二氧化钒(VO2)是具有可逆金属-绝缘体相转变特性的温致变色材料,作为温控包装材料使用,可以智能调节太阳能辐射光的透光率,从而控制包装容器内部温度,延长产品存储时间。VO2晶体的尺寸及结构是影响其温致变色性能的重要因素,通过优化制备工艺来对这些因素进行调控成为开发VO2温致变色材料的重要组成部分。目前关于纳米VO2的生长机理及其形貌、结构和相变特性控制规律的研究仍不足,限制了 VO2温致变色材料的大规模开发及应用。首先采用沉淀-水热法,以五氧化二钒(V2O5)为钒源,通过改变水热反应条件制备出棒状、雪花状、颗粒状的VO2粉体,利用SEM、XRD、TEM、Raman等表征手段研究了三类VO2产物的形貌、结构与物相,结果证实不同形态VO2的形成机理存在较大差异。利用DSC对三类VO2退火后的产物进行相变温度分析,结果表明颗粒状的纳米VO2的相变温度最低,可逆相转变热滞温度区间最小。其次对颗粒状纳米VO2的制备工艺进行优化,以V2O5为原料,抗坏血酸(C6H806)为还原剂、NaOH为沉淀剂,制备出尺寸为30~60 nm的VO2颗粒,利用XRD、FT-IR等手段,对制备的纳米VO2进行微观结构及物相分析,研究了反应条件对纳米VO2形貌、结构和相变特性的影响。结果表明当以沉淀-水热法为合成策略,水热温度为260℃、水热时间为18 h、表面活性剂用量为1.5 mmol为最优工艺参数,得到尺寸为60 nm左右、分布均匀、相变温度为68.6℃的纳米VO2颗粒。论文中通过优化工艺条件可实现对VO2形貌、结构与性能的合理化调控,并有助于完善VO2晶体的生长机理和结构控制理论,从而为VO2温致变色材料在智能包装领域的应用提供实验基础和实验依据。

任子琛[7](2021)在《聚苯胺薄膜/器件在离子液体中的红外变发射率性能研究》文中进行了进一步梳理

白杨[8](2021)在《动态压电电场增强纳米ZnO光催化性能研究》文中提出ZnO具有制备简单、成本低、无毒、氧化还原能力强等优点,在光催化降解有机污染物领域有着巨大的应用潜力。但是,由于ZnO光生载流子分离效率低导致其光催化活性不高,严重阻碍了其工业化应用。基于ZnO兼具的压电和光催化特性,本文提出利用应用环境中的机械能激发ZnO产生动态压电电场,提高光生载流子的分离效率。一方面,分别采取高能量密度的超声波和低能量密度的水流激发不同形貌结构的ZnO产生动态压电电场,研究动态压电电场的产生过程及其对ZnO光催化活性的增强作用;另一方面,为了提高ZnO的压电光催化活性,对ZnO进行改性,研究气氛处理、V掺杂和Ag负载对ZnO压电光催化活性的增强作用。最后,通过评价样品压电光催化活性、光电化学性能和光吸收特性,结合第一性原理和有限元计算方法,探讨影响ZnO压电光催化活性的因素。本文主要工作如下:首先,利用高能量密度的超声波激发ZnO纳米颗粒产生动态压电电场。采用水热法制备了由纳米片组成的ZnO分级多孔微球,并在真空下热处理获得了具有高氧空位浓度的ZnO微球(V-ZnO)。通过超声波辅助光催化性能测试发现,ZnO微球中的动态压电电场不断驱动ZnO中的多数载流子(电子)向其表面迁移,使V-ZnO具备了压电催化活性。通过对比不同气氛处理下ZnO微球的光催化、压电光催化和压电催化活性发现,随着氧空位浓度提高,在动态压电电场的作用下有更多的多数载流子(电子)迁移至ZnO多孔微球表面参与催化反应,从而使其压电催化活性不断增强。其次,利用光催化服役环境中的低频、低能量密度的水流动能激发ZnO纳米棒阵列(ZnO NRA)产生动态压电电场。采用水热法在二维掺F的SnO2平板(FTO)和三维ZrO2多孔泡沫陶瓷上生长了 ZnO NRA,研究了水流运动方式和基底结构对ZnO NRA压电电场及压电光催化活性的影响。研究发现,在水流往复流经二维基底或单向水流流经三维基底的过程中,水流对ZnO纳米棒冲击力的方向和大小不断改变,在ZnO纳米棒中产生了动态压电电场。由于动态压电电场对光生载流子的分离-束缚-释放作用,提高了 ZnO NRA的光催化活性,并且随着动态压电电场的强度和变化频率的提升,ZnO NRA的压电光催化活性不断增强。再次,为了提高ZnO NRA的压电光催化活性,采用一步水热法合成了 V掺杂的ZnO纳米棒阵列(ZnO:V NRA)。研究发现,随V掺杂浓度的提高,ZnO纳米棒的尺寸先增后减,长径比保持不变。V掺杂不仅在ZnO中形成掺杂能级,而且提高了 ZnO纳米棒的动态压电电场强度,减小了光生载流子的复合,加速了光生载流子迁移。当V掺杂量为1 mol%时,ZnO:VNRA表现出最高的压电光催化活性,其在2h内对甲基橙的压电光催化效率达61.6%,降解速率常数k为0.0076 min-1。最后,为了进一步提高ZnO NRA的压电光催化活性,采用压电还原法制备了 Ag负载的ZnO NRA(Ag/ZnO NRA)。利用动态压电电场将ZnO中多数载流子(电子)富集于纳米棒表面参与还原Ag+,黑暗条件下在ZnO纳米棒表面生长了直径约为30 nm的Ag颗粒。在动态压电电场和肖特基势垒的协同作用下,Ag/ZnO NRA在2 h里对甲基橙的压电光催化效率达到94.3%,降解速率常数k为0.0227 min-1。由于Ag与ZnO形成肖特基势垒时,Ag纳米颗粒中的电子向ZnO纳米棒迁移,提高了 ZnO纳米棒中自由电子浓度,使Ag/ZnO NRA对罗丹明B的压电催化效率达到了 58.8%,降解速率常数k为0.0073 min-1,并且经过10次循环后催化活性的保持率为85.8%。

王秋晨[9](2021)在《面向环境污染检测的二氧化硫气体传感器研究》文中研究指明

肖贞[10](2021)在《基于p-ZnTe半导体阴极修饰及其在电/光电催化反应的应用》文中研究表明随着工业的快速发展以及人类社会的不断进步,环境和能源问题日趋严峻。以重要的工业、农业原料氨为例,传统上以哈伯法制备氨气,需要在高温高压条件下进行,在高能耗的同时排放大量的CO2气体,造成温室效应。光电联合催化还原技术是解决能源和环境问题最有前景的策略之一,该策略利用太阳能将价格低廉、易获取的原料转换为具有高附加值的燃料和化合物。利用半导体作为催化剂参与电/光电联合还原N2反应的催化效率仍然较低。解决该问题的方法一般是掺杂、修饰或构建异质结等方式,进而改善材料的可见光吸收性能、调节带隙和提升材料载流子的分离效率。本论文以p-Zn Te半导体材料为基础,通过多步修饰得到一系列电极,并详细研究了其电、光电性能及其在光电催化还原N2反应中的应用。主要工作分为以下三部分:首先,对于电化学还原N2还原反应(e-N2RR),通过Ni Ox和Zn O薄膜多步修饰p-Zn Te阴极得到光阴极(命名为:Ni Ox/p-Zn Te@Zn O和p-Zn Te@Zn O)。在-0.2V vs RHE,Ni Ox/p-Zn Te@Zn O光阴极在N2RR中的法拉第效率提高到9.89%,是p-Zn Te@Zn O电极的12倍。15N2同位素标记实验表明氮的来源。通过稳态光致发光、电化学阻抗谱和控制实验,证明是Ni Ox层对FTO导电玻璃与p-Zn Te之间的界面接触有重要影响,并进一步促进界面电荷转移。并为下一步在光电催化N2还原反应提供基础。其次,构建V2O5/m-Ti O2薄膜修饰的p-Zn Te@Cd S复合半导体异质结光阴极材料(VTZ-Cd S)及对比光阴极材料(Z-Cd S)。在低电位下,NH3产率和法拉第效率(FE)皆有提升。通过稳态光致发光、电化学阻抗谱、瞬态光电流响应和开路光电压(OCP)测试表明,V2O5作为空穴传输层增加FTO导电玻璃与p-Zn Te之间的界面接触的同时,介孔二氧化钛(m-Ti O2)的引入提高了催化剂稳定性,从而促进界面电荷转移。因此,这种利用电荷传输层及骨架层相结合的界面修饰半导体异质结光阴极材料的方法,解决载流子复合速率快及半导体稳定性的问题,进而提升催化剂光电催化还原N2反应(Photo-N2RR)的能力。最后,在以V2O5/m-Ti O2薄膜为界面修饰层的基础上,将n型硫化镉更换为具有优越化学稳定性及良好电荷传输能力的类石墨烯材料g-C3N4,作为电子传输层,得到两种电极(Z-g-C3N4和VTZ-g-C3N4)通过电化学阻抗的测试,发现g-C3N4的引入,使界面转移电阻变的更小,且光电流显着增加(与VTZ-Cd S体系相比),促使参与氮气反应的电子增加,提升氮气还原几率。在-0.2 V vs RHE氮气还原反应中,VTZ-g-C3N4光阴极的法拉第效率相比Z-g-C3N4光阴极提高了7.37倍。

二、V_2O_5薄膜的导电特性研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、V_2O_5薄膜的导电特性研究(论文提纲范文)

(1)柔性二维Ti3C2Tx-V2O5薄膜电极及其高容量储能特性的研究(论文提纲范文)

0 引言
1 实验方法
    1.1 化学和试剂
    1.2 柔性自立膜T3C2Tx制备
    1.3 柔性自立膜T3C2Tx-V2O5制备
    1.4 材料表征
    1.5 电化学性能测试
2 结果与讨论
    2.1 形貌与结构分析
    2.2 电容性能分析
3 结论

(2)氧压对VOx薄膜阈值开关性能的影响(论文提纲范文)

0 引言
1 实验部分
    1.1 样品制备
    1.2 样品表征
2 结果与讨论
    2.1 样品的结构与形貌
    2.2 样品的TS性能
3 结论

(3)超临界法制备V2O5/PRC工艺基础研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 锂离子电池概述、基本构造、正极材料
        1.1.1 概述
        1.1.2 锂离子电池的基本构造及工作原理
        1.1.3 正极材料
    1.2 超临界流体
    1.3 V_2O_5的合成技术及改进
        1.3.1 V_2O_5正极材料
        1.3.2 V_2O_5的合成技术
        1.3.3 V_2O_5改性方法
    1.4 多孔材料PRC概述
        1.4.1 多孔材料的性能特点
        1.4.2 多孔材料的评价指标
    1.5 本文的研究背景及研究内容
2 实验设备、药品及研究方法
    2.1 实验装置与仪器
    2.2 实验原料与药品
    2.3 实验方法与步骤
    2.4 V_2O_5及V_2O_5/PRC复合材料的表征
        2.4.1 X射线衍射分析
        2.4.2 钨灯丝/场发射扫描电镜
        2.4.3 粒度分布测定
        2.4.4 BET比表面积及BJH孔径分析
        2.4.5 红外光谱分析
    2.5 锂电池正极材料的电化学性能测试
        2.5.1 充放电实验
        2.5.2 循环伏安法
        2.5.3 电化学阻抗
3 V_2O_5纳米颗粒制备的工艺研究
    3.1 原料预处理及结果分析
    3.2 实验参数对V_2O_5纳米材料性能的影响
        3.2.1 反应温度的影响
        3.2.2 反应压力的影响
        3.2.3 反应时间的影响
        3.2.4 其他形貌的V_2O_5及性能研究
    3.3 V_2O_5纳米球电化学性能研究
    3.4 本章小结
4 V_2O_5/PRC复合材料制备的工艺研究
    4.1 PRC的性能研究
    4.2 实验参数对V_2O_5/PRC性能的影响
        4.2.1 反应温度的影响
        4.2.2 反应压力的影响
        4.2.3 反应时间的影响
        4.2.4 小结
    4.3 V_2O_5/PRC复合材料工艺条件优化
        4.3.1 正交实验
        4.3.2 正交实验误差分析
        4.3.3 小结
    4.4 最优实验条件下V_2O_5/PRC复合材料电化学性能测试
    4.5 本章小结
5 结论
参考文献
致谢

(4)基于普鲁士蓝涂层的变色储能双功能器件及其性能优化(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 电致变色材料分类与变色机理
        1.2.1 无机电致变色材料
        1.2.2 有机电致变色材料
    1.3 电致变色器件与性能指标
        1.3.1 电致变色器件的材料组成
        1.3.2 电致变色器件性能指标
    1.4 电致变色/储能双功能器件研究进展
        1.4.1 电致变色电容器
        1.4.2 电致变色电池
    1.5 本文的选题依据与研究内容
        1.5.1 本文的选题依据
        1.5.2 研究内容
2 实验方法与表征
    2.1 实验原料与仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器和设备
    2.2 微观结构和成分分析
        2.2.1 X射线衍射分析
        2.2.2 扫描电子显微镜
        2.2.3 拉曼光谱仪
    2.3 光学及电化学性能分析
        2.3.1 电化学性能分析
        2.3.2 光学性能测试
3 普鲁士蓝/锌变色储能双功能器件的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 普鲁士蓝薄膜的制备
        3.2.2 普鲁士蓝/锌器件的组装
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 普鲁士蓝的物相及形貌
        3.3.2 电解质酸化对双功能器件电化学性能的影响
        3.3.3 酸性条件下普鲁士蓝/锌器件光学性能
    3.4 本章小结
4 普鲁士蓝/锡负极变色器件的制备与性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 普鲁士蓝薄膜的制备
        4.2.2 普鲁士蓝/锡器件的组装
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 电解液酸化对金属负极稳定性的影响
        4.3.2 电解液酸化对普鲁士蓝/锡双功能器件电致变色性能的影响
        4.3.3 酸性条件下普鲁士蓝/锡器件光学性能
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的科研成果

(6)温致变色纳米VO2的制备及其结构调控(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 VO_2研究进展
        1.2.1 VO_2的物相
        1.2.2 VO_2的晶体结构
        1.2.3 VO_2的能带结构
        1.2.4 VO_2的制备方法
        1.2.5 VO_2的应用
    1.3 纳米晶体生长理论
        1.3.1 自组装技术
        1.3.2 生长-熟化机制
    1.4 本课题研究意义与研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
2 实验材料与制备步骤
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 主要仪器设备
    2.2 VO_2粉体的制备
        2.2.1 棒状VO_2的制备
        2.2.2 雪花状VO_2的制备
        2.2.3 颗粒状VO_2的制备
    2.3 VO_2粉体的表征方法
        2.3.1 傅立叶红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.2 X射线衍射(X-Ray Diffraction)分析
        2.3.3 拉曼光谱(Raman)分析
        2.3.4 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.5 差示扫描量热(DSC)分析
        2.3.6 变温红外光谱(IR)分析
        2.3.7 透射电子显微镜(TEM)分析
3 VO_2粉体的形貌、结构、性能及形成机理
    3.1 退火前棒状VO_2的分析表征
        3.1.1 退火前棒状VO_2的微观形貌表征
        3.1.2 退火前棒状VO_2的物相分析
        3.1.3 棒状VO_2粉体的生长机理
    3.2 退火前雪花状VO_2的分析表征
        3.2.1 退火前雪花状VO_2微观形貌表征
        3.2.2 退火前雪花状VO_2的物相分析
        3.2.3 雪花状VO_2粉体的生长机理
    3.3 退火前颗粒状VO_2的分析表征
        3.3.1 退火前颗粒状VO_2的微观形貌表征
        3.3.2 退火前颗粒状VO_2的物相分析
        3.3.3 颗粒状VO_2粉体的生长机理
    3.4 不同形貌VO_2粉体退火后的结构及性能分析
        3.4.1 不同形貌VO_2粉体退火后的Raman光谱分析
        3.4.2 不同形貌VO_2粉体退火后的相变特性分析
    3.5 本章小结
4 反应条件对VO_2形貌、结构及性能影响
    4.1 前言
    4.2 水热合成途径对VO_2形貌及结构的影响
    4.3 水热反应时间对VO_2形貌及结构的影响
        4.3.1 不同水热反应时间合成的VO_2产物形貌表征
        4.3.2 不同水热反应时间合成的VO_2退火后的产物结构分析
    4.4 水热反应温度对VO_2形貌及结构的影响
        4.4.1 不同水热反应温度合成的VO_2产物形貌分析
        4.4.2 不同水热反应温度合成的VO_2退火后产物结构分析
    4.5 表面活性剂CTAB添加量对VO_2形貌及结构的影响
        4.5.1 不同CTAB添加量合成的VO_2的形貌表征
        4.5.2 不同CTAB添加量合成的VO_2退火后的结构分析
    4.6 不同反应条件制备的VO_2(M)样品的相变特性分析
    4.7 不同反应条件制备的VO_2(M)样品的光学性能分析
    4.8 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(8)动态压电电场增强纳米ZnO光催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化技术
        1.2.1 光催化基本原理
        1.2.2 光催化性能的影响因素
        1.2.3 半导体光催化剂的形貌研究
        1.2.4 半导体光催化剂的改性方法
    1.3 压电光催化剂的研究现状
        1.3.1 光电催化
        1.3.2 动态压电电场的机理和产生方法
        1.3.3 压电光催化
    1.4 ZnO的研究现状
    1.5 本论文的选题及研究思路
    1.6 研究目的及内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验材料及设备
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X射线衍射(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 X射线光电子能谱仪(XPS)
        2.2.5 光致发光谱仪(PL)
        2.2.6 电化学性能测试
        2.2.7 紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)
        2.2.8 压电系数测试
    2.3 ZnO催化性能的评价
    2.4 模拟及计算软件
        2.4.1 Comsol Mutiphysics5.3 介绍
        2.4.2 Materials Studio介绍
3 超声辅助增强ZnO纳米颗粒光催化性能研究
    3.1 ZnO纳米颗粒的制备方法
    3.2 ZnO纳米颗粒的表征及超声光催化性能
        3.2.1 柠檬酸三钠对ZnO纳米颗粒形貌和结构的影响
        3.2.2 水热时间对ZnO纳米颗粒形貌的影响
        3.2.3 水热温度对ZnO纳米颗粒形貌的影响
        3.2.4 ZnO微球的生长机理
        3.2.5 ZnO形貌对动态压电电场的影响
        3.2.6 ZnO纳米颗粒超声光催化活性的评价
    3.3 氧空位对ZnO多孔微球结构和催化活性的影响
        3.3.1 不同气氛处理下ZnO多孔微球的结构及形貌
        3.3.2 不同气氛处理下ZnO多孔微球的催化性能
        3.3.3 ZnO多孔微球的超声催化机理
    3.4 小结
4 收集水流动能增强ZnO纳米棒阵列光催化性能研究
    4.1 ZnO纳米棒阵列的制备方法
    4.2 ZnO纳米棒阵列/FTO的表征及其压电光催化性能
        4.2.1 ZnO纳米棒阵列/FTO的结构与形貌
        4.2.2 ZnO纳米棒阵列/FTO中动态压电电场的产生过程
        4.2.3 ZnO纳米棒阵列/FTO的压电光催化性能
    4.3 ZnO纳米线/纳米棒阵列/FTO的表征及其压电光催化性能
        4.3.1 ZnO纳米线/纳米棒阵列/FTO的形貌
        4.3.2 ZnO纳米线/纳米棒阵列/FTO的压电光催化性能
    4.4 ZnO纳米棒阵列/ZrO_2泡沫陶瓷的表征及其压电光催化性能
        4.4.1 ZnO纳米棒阵列/ZrO_2泡沫陶瓷的表征
        4.4.2 ZnO纳米棒阵列/ZrO_2泡沫陶瓷的压电光催化性能
    4.5 小结
5 V掺杂增强ZnO纳米棒阵列压电光催化性能研究
    5.1 V掺杂ZnO纳米棒阵列的制备方法
    5.2 V掺杂ZnO的形貌及结构
    5.3 V掺杂ZnO纳米棒阵列的电化学性能
    5.4 V掺杂ZnO纳米棒阵列的压电光催化性能
    5.5 V掺杂对ZnO能带结构的影响
    5.6 V掺杂ZnO纳米棒阵列的压电光催化机理
    5.7 小结
6 压电还原法制备Ag/ZnO纳米棒阵列及其压电光催化性能研究
    6.1 Ag/ZnO纳米棒阵列的制备方法
    6.2 Ag/ZnO纳米棒阵列的形貌与结构
    6.3 ZnO纳米棒压电还原Ag纳米颗粒的机理
    6.4 Ag/ZnO纳米棒阵列的压电光催化性能
    6.5 Ag/ZnO纳米棒阵列的压电光催化机理
    6.6 小结
7 结论
参考文献
攻读博士期间的研究成果
致谢

(10)基于p-ZnTe半导体阴极修饰及其在电/光电催化反应的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光(电)催化合成氨的研究进展
    1.3 氮气还原的反应机理
    1.4 氮气还原合成氨的过程及其挑战
        1.4.1 光催化氮气还原合成氨的过程
        1.4.2 光电催化氮气还原合成氨过程
        1.4.3 光/光电催化氮气还原合成氨的挑战
    1.5 氮气还原反应活性的提高途径
        1.5.1 增强光吸收效率
        1.5.2 增强电荷分离效率
    1.6 本文研究的内容及创新
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究内容及目的
2 实验材料及表征方法
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验过程
        2.2.1 掺氟的SnO_2导电玻璃(FTO)的清洗
        2.2.2 Nafion117膜清洗
        2.2.3 电解池、参比、工作电极和对电极的选择
        2.2.4 测试流程
        2.2.5 产物氨氮的检测方法及其标准曲线
        2.2.6 N_2还原反应
        2.2.7 电化学测量
    2.3 小结
3 NiO_x/p-ZnTe@ZnO电极的制备及其在电催化N_2还原的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 NiO_x薄膜的制备
        3.2.2 p-ZnTe电极的制备
        3.2.3 ZnO薄膜的制备
    3.3 阴极材料的表征
        3.3.1 NiO_x/p-ZnTe@ZnO电极的XRD表征
        3.3.2 NiO_x/p-ZnTe@ZnO电极的SEM表征
        3.3.3 NiO_x/p-ZnTe@ZnO电极XPS表征
    3.4 电化学催化N_2RR性能测试
        3.4.1 线性扫描伏安特性曲线
        3.4.2 电化学还原预处理实验
        3.4.3 电催化氮还原反应氨产率(R_(NH3))和法拉第效率(FE)
    3.5 实验稳定性分析
    3.6 阴极材料的电性能表征
        3.6.1 稳态光致发光光谱
        3.6.2 电化学阻抗谱
        3.6.3 莫特-肖特基曲线
    3.7 电催化的还原机理
    3.8 小结
4 V_2O_5@TiO_2和CdS修饰p-ZnTe及其在光电催化N_2还原的应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 制备V_2O_5薄膜
        4.2.2 制备m-TiO_2
        4.2.3 制备CdS薄膜
    4.3 阴极材料的表征
        4.3.1 VTZ-CdS电极的XRD表征
        4.3.2 VTZ-CdS电极的SEM表征
        4.3.3 VTZ-CdS电极的XPS表征
    4.4 光电催化N_2RR性能测试
        4.4.1 光电催化N_2RR预处理实验
        4.4.2 光电催化氮还原反应中氨产率(R_(NH3))和法拉第效率(FE)
    4.5 稳定性能分析
    4.6 阴极材料光电性能表征
        4.6.1 线性扫描伏安法
        4.6.2 稳态光致发光光谱
        4.6.3 电化学阻抗图谱
        4.6.4 莫特-肖特基曲线
        4.6.5 开路电压OCP瞬态衰减曲线
        4.6.6 瞬态光电流测试
    4.7 小结
5 二维材料氮化碳(g-C_3N_4)修饰p-ZnTe及其光电催化N_2还原的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 V_2O_5薄膜的制备
        5.2.2 TiO_2薄膜的制备
        5.2.3 p-ZnTe薄膜的制备
        5.2.4 g-C_3N_4薄膜的制备
    5.3 光阴极材料的表征
        5.3.1 VTZ-g-C_3N_4的XRD表征
        5.3.2 VTZ-C_3N_4的SEM表征
        5.3.3 VTZ-g-C_3N_4的XPS表征
    5.4 光电催化N_2RR性能测试
        5.4.1 光电催化N_2RR预处理实验
        5.4.2 光电催化氮气还原
    5.5 实验稳定性分析
    5.6 阴极材料光电性能表征
        5.6.1 稳态光致发光研究
        5.6.2 电化学阻抗图
        5.6.3 瞬态光电流测试
        5.6.4 莫特-肖特基曲线
    5.7 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

四、V_2O_5薄膜的导电特性研究(论文参考文献)

  • [1]柔性二维Ti3C2Tx-V2O5薄膜电极及其高容量储能特性的研究[J]. 钱阿妞,吴浩. 山西大学学报(自然科学版), 2021(04)
  • [2]氧压对VOx薄膜阈值开关性能的影响[J]. 李国强,魏建红,刘雍,熊锐,卢志红. 陕西科技大学学报, 2021(04)
  • [3]超临界法制备V2O5/PRC工艺基础研究[D]. 汤家宝. 大连理工大学, 2021(01)
  • [4]基于普鲁士蓝涂层的变色储能双功能器件及其性能优化[D]. 刘影. 烟台大学, 2021(11)
  • [5]氧化钒基锌离子变色电池电极材料的制备及性能研究[D]. 孙雪莹. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [6]温致变色纳米VO2的制备及其结构调控[D]. 吕都. 西安理工大学, 2021(01)
  • [7]聚苯胺薄膜/器件在离子液体中的红外变发射率性能研究[D]. 任子琛. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [8]动态压电电场增强纳米ZnO光催化性能研究[D]. 白杨. 西安理工大学, 2021(01)
  • [9]面向环境污染检测的二氧化硫气体传感器研究[D]. 王秋晨. 吉林建筑大学, 2021
  • [10]基于p-ZnTe半导体阴极修饰及其在电/光电催化反应的应用[D]. 肖贞. 兰州交通大学, 2021

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V_2O_5薄膜的导电性能研究
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