导读:本文包含了硒化铜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:第一性原理计算,二维原子晶体材料,硒化铜,狄拉克Nodal-line费米子
硒化铜论文文献综述
高蕾[1](2019)在《几种基于硒化铜的新型二维原子晶体材料的理论计算研究》一文中研究指出二维原子晶体材料因其优异的特性和广泛的应用前景而受到众多研究领域的关注。目前为止,一系列拥有不同特性的种类丰富的二维原子晶体材料,如金属、半导体、拓扑绝缘体、拓扑半金属、超导、铁磁等,被人们发现和研究。随着二维原子晶体材料合成方法的进步,除了石墨烯、过渡金属二硫族化合物等体相为层状材料的二维原子晶体材料被合成外,也有少量体相为非层状的二维原子晶体材料被合成,如硅烯、金属氧化物等。相比于体相本来就是层状材料的二维原子晶体材料而言,体相为非层状的二维原子晶体材料的相关研究仍然十分缺乏,为寻找新的具有优异性能的二维原子晶体材料提供了新的方向。本文通过理论计算结合多种实验手段系统地研究了体相非层状的新型二维原子晶体材料硒化铜(CuSe)的多种结构及其相关物性。主要研究内容为天然图案化CuSe单层的形成机制及其功能化、新型二维原子晶体CuSe的狄拉克Nodal-line费米子特性、二维半导体转变为拓扑绝缘体的轨道设计方法。主要研究成果如下:1.研究了在Cu(111)表面生长的天然图案化CuSe单层的原子构型、形成机制以及功能化。通过第一性原理计算结合低能电子衍射(LEED)、扫描隧道显微镜(STM)、扫描透射电子显微镜(STEM)等实验手段,揭示了通过直接硒化金属Cu(111)表面而形成的天然图案化超结构为周期性缺失13个原子(3个完整六元环)的具有蜂窝状结构的CuSe单层。通过对没有缺陷的CuSe/Cu(111)原子构型的分析,发现CuSe的部分Cu原子处于基底Cu原子的正上方,使得体系能量比较高。为了达到能量较低的状态,体系会形成周期性缺陷,且周期性缺失13个原子(3个完整六元环)的形成能最低,与实验结果吻合得很好。该天然图案化的CuSe超结构是选择性吸附的理想衬底。以沉积Fe原子为例,实验上在该样品上成功合成了“W”形周期阵列。计算显示该“W”形为在CuSe/Cu(111)周期性纳米孔洞中形成的Fe_(13)Se_5岛,为后续进行磁性、催化等方面的研究奠定了良好的基础。2.预言了新型二维原子晶体CuSe的狄拉克Nodal-line费米子特性。平面的无缺陷的CuSe单层在费米面附近具有受镜面对称保护的围绕着Г点的两个闭合的狄拉克Nodal-line费米子。构成这两个闭合的狄拉克Nodal-line的叁条能带中,两条开口向下的能带和一条开口向上的能带分别由CuSe的平面内轨道(Se/和Cu(9/(92_-2)和平面外轨道(Se和Cu(9/(9)贡献。随后,受到理论预测的新奇物性的激励,实验上通过调节硒的沉积量在Cu(111)基底上成功生长出了没有周期性纳米孔洞的单层CuSe,并对其做了角分辨光电子能谱(ARPES)表征。实验结果与理论计算吻合地很好,但是由于单层CuSe和基底Cu(111)之间为强相互作用,使得构成狄拉克Nodal-line的由平面外轨道贡献的开口向上的特征能带消失,从而破坏了其本征的拓扑性质。进一步基于石墨烯上的单层CuSe的计算显示,弱相互作用基底上的单层CuSe的本质拓扑性质可以被很好的保持下来,是研究二维狄拉克Nodal-line拓扑物性的新平台。3.提出了一种将相对丰富的二维半导体材料转变为相对稀有的二维拓扑绝缘体材料的设计方法。通过选择合适的碱金属修饰具有/主要贡献的价带的半导体,向体系中引入新的具有合适能量位置的能带,从而实现以-能带反转为机制的拓扑绝缘体态。基于上述设计理念,通过构建紧束缚模型研究了新引入能带能量位置、半导体能隙以及自旋轨道耦合强度对拓扑绝缘体态的影响。进一步的第一性原理计算显示,该方法可以成功地将新型二维型半导体材料CuSe及其类似物CuS/CuTe转变为拓扑绝缘体。通过Na(K)修饰,CuS(CuTe)直接实现了拓扑绝缘体态。而对于CuSe,虽然Na(K)修饰后为半导体态(金属态),通过Na、K混合修饰进一步调节能带或对CuSe施加应力进一步调节/能带,可以实现拓扑绝缘体态。该设计方法具有普适性,打开了从丰富的二维半导体材料出发设计获得稀有的拓扑绝缘体材料的大门。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01)
李云杰[2](2019)在《硒化铜纳米材料的化学合成及其储钠性能研究》一文中研究指出随着社会的发展,对低成本、长寿命储能设备的需求不断增加,促进了钠离子电池(SIBs)电极材料的迅猛发展。以往的研究工作表明由于在循环过程中电化学驱动集流体中的铜扩散,使得许多过渡金属硫/硒化物会逐渐转变为硫/硒化铜,所以在后续的循环过程中实际上是硫/硒化铜在进行电化学反应。因此,深入地研究硒化铜的储钠机制及其性能,对于理解其他过渡金属硒化物的电化学行为和理性设计具有重要意义。而且,硒化铜制备简单,成本低廉,导电性良好,是极具潜在价值的SIBs负极材料。在本论文中主要针对介孔Cu2-xSe纳米晶和CuSe纳米片的化学合成及其储钠性质进行研究和探讨,主要内容如下:(1)使用简单的溶剂热方法合成介孔Cu2-xSe纳米晶,并以之作为模型,深入研究Cu2Se的储钠反应机制以及电化学性能。采用多种原位/离位技术并结合第一性原理计算证实Cu2-xSe纳米晶在放电过程中依次发生嵌入和转化反应,形成多种中间产物。Cu2-xSe展现出优异的储钠性能,在5Ag-1循环3000圈,容量依然保持在212.4mAhg-1,容量保持率相当于活化后容量的88%。在倍率性能测试中,10Ag-1时的容量为230.5 mAh g-1,相当于0.1 Ag-1时的92.1%。将Cu2-xSe纳米晶与Na3V2(PO4)3组装成全电池,未对Cu2-xSe电极进行预钠化处理或将全电池在小电流密度下进行电化学活化,该全电池在0.5 A g-1时仍具有2000圈超长循环寿命,容量保持率为74.2%。(2)使用简单的溶剂热反应合成了CuSe纳米片。将其作为SIBs负极材料,采用离位XRD技术探究其储钠机理,发现首圈的转化反应并不完全可逆。在充电过程中,只能重新氧化至Cu2Se。在2Ag-1环800圈后,可逆容量为169.3 mAh g-1,容量保持率为97.4%。在倍率性能测试中,当电流密度由0.1 Ag-1提升至5 Ag-1,可逆容量为183.5 mAh g-1,容量保持率为70.7%。此外我们还对CuSe在钛箔,涂碳铜箔等不同集流体上的电化学性能进行测试,以探究集流体对CuSe电化学性能的影响。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-20)
[3](2019)在《我国科学家发现硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电还原中的出色表现》一文中研究指出大量化石燃料的使用导致全球大气二氧化碳的浓度不断升高,通过电还原将二氧化碳转化为燃料是实现碳循环最有前景的途径之一,有可能减少我们对化石燃料的依赖并减轻大气污染。一些电催化剂,如贵金属和铜基催化剂,已经被证明能够通过电还原二氧化碳生成甲醇,然而,同时在高电流密度和高法拉第效率(实际生成物与理论生成物的百分比)的条件下将二氧化碳转化为甲醇仍然是一个挑战。(本文来源于《甘肃科技纵横》期刊2019年04期)
张芳芳[4](2017)在《硒化铜纳米颗粒催化化学发光及其在生化分析中的应用》一文中研究指出近年来,由于具有优越的催化活性、生物相容性、易自组装等特质,金属纳米材料、非金属纳米材料、半导体纳米材料均广泛被引入发光体系中,将其成功用于生物分析中。这些研究在改进分析方法灵敏度、缩短分析时间等方面取得了重要进展。过去,化学发光的研究领域主要局限于分子、离子等体系。近年来,随着纳米科技的飞速发展,纳米材料参与的液相化学发光反应受到广泛关注。本论文介绍了常见的化学发光体系,并综述了纳米材料参与的化学发光体系及其在分析化学中的应用。实验室发现半导体纳米粒子硒化铜纳米能够作为催化剂增强液相鲁米诺过氧化氢体系的化学发光信号,然而目前已经报道的普遍应用的纳米粒子主要集中在贵金属纳米粒子如纳米金、银等,关于硒化铜催化化学发光的研究报道极少。因此本论文将硒化铜纳米粒子应用在液相化学发光体系中,研究了硒化铜纳米粒子对鲁米诺化学发光体系的催化作用,进一步讨论了催化化学发光的机理并将其应用于生物分子的检测中,结果表明分析的灵敏度得到进一步的提高,同时拓宽分析方法的线性范围。具体的研究内容包括以下叁个方面:(1)建立一种以硒化铜催化化学发光检测胆固醇的新方法。胆固醇在胆固醇氧化酶的作用下生成过氧化氢,过氧化氢在硒化铜纳米粒子存在的条件下和鲁米诺发生化学发应,产生较强的化学发光信号,化学发光的信号强弱与胆固醇的浓度呈正相关的关系。基于此,开发了一种借助于硒化铜催化效果的简单快速检测胆固醇的方法,并将该化学发光体系用于人体尿液中胆固醇含量的检测。(2)建立一种通过调节硒化铜催化化学发光检测溶菌酶的新方法。在合成硒化铜的基础上,通过调节反应条件,探索了一种更快速的合成具有表面负电荷的硒化铜的方法。通过实验发现,该硒化铜纳米粒子也具有优良的催化化学发光的性质,在暗室中发现其能催化鲁米诺-过氧化氢体系发出长时间的可视化化学发光。由于纳米粒表面带有负电荷,溶菌酶在其等电点以下带正电荷,两者通过静电作用力相互作用,影响其聚集状态及催化活性,不同浓度溶菌酶的加入和化学发光信号猝灭程度有正相关关系,从而建立了溶菌酶免标、灵敏、快速的检测方法。该研究不仅建立了一种检测溶菌酶的新方法,扩宽了金属氧族化合物纳米材料在分析检测方面的应用。(3)合成了金包被硒化铜的纳米复合物,具有化学发光活性。硒化铜不易修饰,本论文将金纳米包被在硒化铜的表面,从而便于化学发光物质鲁米诺通过Au-N键耦合在复合纳米粒子表面。通过实验证明了该复合纳米粒子的成功合成,成功探索设计了一种简单、快速的合成具有化学发光活性硒化铜-金-鲁米诺花状复合物的新方法,通过紫外、电子扫描显微镜等手段证明了该复合物的成功合成,该复合物具有良好的化学发光活性,有望将其应用于复杂生物体内活性氧的检测。通过以上研究,本文建立了基于硒化铜作为催化剂的简单、快速、灵敏的检测新方法,探究具有高的化学发光效率的新体系,拓展了化学发光理论和应用研究范围,为化学发光和纳米材料的基础研究以及化学发光在分析检测应用方面提供一些新方法和新思路。(本文来源于《西南大学》期刊2017-04-18)
张华,王聪,杨城,钟新华[5](2016)在《基于硒化铜对电极的高效量子点敏化太阳电池》一文中研究指出基于量子点(QDs)的多激子效应、高消光系数、带隙可调等优点,量子点敏化太阳能电池(QDSCs)在近些年被广泛研究。然而,目前转换效率高的QDSCs器件大多由铜片腐蚀而得到的Cu_2S对电极组装而成,但它的稳定性差,虽然已有大量基于硫化物,如CuS催化材料的对电极被研究与报道,但仍然无法获得可超越的电池转换效率及稳定性。本工作中,我们合成出导电性良好的硒化铜材料,通过调控铜硒源的投入比来控制最终产物的组成成分,并以氟掺氧化锡(FTO)为基底制作出纳米尺寸的硒化铜对电极,进一步地组装成QDSCs,并通过实验条件的优化,获得了高效稳定QDSCs,CdSe和CdSeTe敏化的QDSCs转换效率分别达到了6.49%和8.72%。实验结果表明电池的优异性能与产物中铜硒的比值(1.20~1.38)有着紧密的联系,即硒化铜中存在足够的铜空位。电化学阻抗谱和塔菲尔极化测试证实合成的对电极材料具有优异的导电性和电化学催化活性。(本文来源于《第叁届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2016-05-21)
王强[6](2016)在《非计量硒化铜材料的可控合成及其在生化分析和光热治疗中的应用》一文中研究指出半导体材料以其独特的结构和性质受到科研工作者的极大关注,其中铜硫属纳米晶作为一类典型的p-型半导体材料,在电学、光学和热学等领域都表现出优越的性能,成为了近年来热门的研究材料。这类半导体材料价格低廉,形貌多样,具有良好的生物相容性和半导体特性,从而被广泛应用于生物传感、催化、太阳能电池和生物医学等领域。此外,由于铜硫属纳米晶可掺杂而在近红外区表现出很强的局域表面等离子体共振(LSPR)性质,所以其特殊的光学性质成为当前研究的热点。铜硫属材料的LSPR是由铜缺陷引起的自由载流子(空穴)产生的,不同于贵金属纳米材料(如Au、Ag等)中由自由电子所产生的LSPR。这类新型的等离子体共振材料,由于其突出的LSPR性质,能够将光能转化为热能,在近红外区表现出良好的光热转换效率,从而在光热治疗(PTT)和光动力学治疗(PDT)等微创肿瘤治疗技术中得到广泛应用。目前,大多数合成铜硫属材料的方法具有成本较高,耗时长,制备过程繁琐等缺陷,这些方法合成的材料在水中的分散性较差,难以修饰,限制了其在生物医学中的应用。因此,开发研究高效的制备方法并拓宽铜硫属材料的应用范围具有一定的实际意义和价值。本文围绕上述的研究难点,在前人研究的基础上,以非计量铜硫属材料的可控合成及其在生物医学上的应用为目的,展开了如下的具体工作:(1)建立了一种表面活性剂辅助的溶剂热法,可控合成了叁元的Cu2-x Sy Se1-y合金材料。研究包含叁个方面的内容:1)通过溶剂热法,首先成功合成了具有花状结构的Cu2-x Sy Se1-y,并对材料的合成、表征和性质进行了研究。2)分析了不同的反应条件对Cu2-x Sy Se1-y合金材料粒径大小和形貌的影响,并具体考察了Cu2-x Sy Se1-y的形貌演变历程。3)由于合成的叁元合金材料具有广谱的吸收带和较大的比表面积,将其与阳离子荧光染料罗丹明6G作用,构建了“off-on”的检测体系用于血清中巯基化合物的灵敏分析。(2)基于简单的氧化还原反应,室温条件下,在碳纳米管表面原位合成了非计量的Cu2-x Se NPs,并对该纳米组装体进行了一系列详细表征。所合成的Cu2-x Se/CNTs具有良好的水分散性和特殊的光学性质,在近红外区表现出较强的局域表面等离子体共振吸收,并且其LSPR性质可以通过控制反应条件而进行调节。基于Cu2-x Se/CNTs的LSPR性质,进一步研究了该组装体的光热转换效率和生物毒性。实验结果表明,Cu2-x Se/CNTs的光热转换能力高于单一的Cu2-x Se NPs和CNTs,同时又具有良好的生物相容性。最后,在此基础上,成功地将该复合材料应用于体外癌细胞的光热治疗。与单一的Cu2-x Se NPs和CNTs相比,两种不同类型纳米材料的联用显着提高了光热治疗的效果。通过以上的实验研究,我们建立了一种表面活性剂辅助的溶剂热法,可控合成了具有优良理化性质的叁元Cu2-x Sy Se1-y微米花,并将其用于对生物小分子的分析检测。在室温条件下,基于简单的氧化还原反应,在CNTs表面原位合成了Cu2-x Se NPs,通过对单一和复合材料光热转换能力的考察,发现Cu2-x Se/CNTs表现出更高的光热性质,并尝试了其在癌细胞光热治疗方面的应用。(本文来源于《西南大学》期刊2016-04-15)
巴宁宁[7](2016)在《棒状氧化铜、空心硒化铜纳米材料的制备、表征及性质研究》一文中研究指出氧化铜及硒化铜半导体纳米材料由于催化、磁存储介质、气体传感器等方面的广泛应用而备受关注。本文采用化学沉淀法、超声辅助法、牺牲模板法和微波辅助法分别制备出了棒状CuO、空心硒化铜纳米球及硒化铜纳米线等微纳米材料。采用SEM、TEM、XRD、PL、UV-Vis等对产物形貌、结构、光学性质、电化学性质等进行了研究。探讨了不同反应条件对产物形貌的影响,提出了生成机理。具体内容如下:1.采用化学沉淀法结合热转化反应,以硫酸铜、氢氧化钾、氨水等为原料合成了具有纳米线状次级结构的棒状介孔CuO,通过SEM、TEM、XRD、PL、UV-Vis、电化学性质等对所合成的样品进行了系统的表征、光学性质及气体传感性研究,并研究了其对葡萄糖的电化学传感性。探讨了影响CuO形貌的因素,提出了棒状CuO的形成机理。研究发现,采用该合成方法制备的棒状CuO对紫外及可见光均有较强的光吸收能力,对氨气有较高的气体传感性(信号强度是对空气的4.3倍),对葡萄糖的检测有较宽的线性范围,较快的响应速度,较高的灵敏度及较低的检测限。采用超声法,以Cu(NO3)2、氢氧化钾、氢氧化钠等为原料合成具有次级结构的棒状CuO。并以SEM、TEM、XRD等对所合成的样品进行一系列的表征。结果表明,合成的棒状CuO是由几十个纳米线构成的,直径约为200-300 nm,构成纳米线的颗粒尺寸为15 nm。棒状CuO的带隙能为1.56 eV。Cu(OH)2微米棒是通过纳米线在超声条件下的取向粘附形成的,经过热处理拓扑转化成CuO微米棒。一系列对照实验结果表明超声和NO3-对棒状CuO的形成至关重要。2.采用牺牲模板法,以氯化铜、硒粉、亚硫酸钠、氢氧化钠等为原料制备表面光滑的空心纳米球和表面粗糙的空心纳米球。并用SEM、XRD、紫外-可见吸收光谱等对所合成的样品进行表征及性质研究。结果表明反应温度和硒离子溶液的用量对形成空心结构硒化铜至关重要,空心硒化铜的形成机理应归于Kirkendall效应。由SEM及XRD结果可知所制备的空心硒化铜球的直径大于氧化亚铜模板球的直径,样品不是纯相的硒化铜,还存在一小部分未反应完的氧化亚铜。其UV-Vis吸收光谱表明两种硒化铜空心结构在400-800 nm范围内有不同强度的光吸收。3.采用微波辅助法,以硒粉、氢氧化钠、亚硫酸钠及硫酸铜等为原料快速大规模的合成Cu_2Se纳米线。通过SEM、XRD、PL光谱、UV-Vis吸收光谱等对所合成的样品进行系统研究。结果表明,产物为直径约20-30 nm,长度约几百纳米的立方晶系Cu_2Se纳米线。由UV-Vis吸收光谱计算出该Cu_2Se的带隙能为2.02 eV。其PL光谱在370-600 nm范围内有一个宽的荧光发射带,且荧光发射峰在400-500 nm,表明主要发蓝光。(本文来源于《天津理工大学》期刊2016-02-01)
张广志[8](2016)在《形貌可控硒化铜纳米材料的快速制备、表征及光学性质》一文中研究指出微/纳米结构铜硒化物,是典型的p型半导体,可广泛应用在太阳能电池,气体传感器,电池和热电转换器等领域。本文通过水热法和牺牲模板法快速合成出了不同形貌的硒化铜纳米结构,并以SEM、TEM、XRD、PL光谱、UV-Vis吸收光谱等对产物的形貌、结构及光学性质进行了研究,提出了形成机理并分析了不同反应条件对产物形貌的影响。此外,还研究了不同条件下Cu(OH)_2和CuO前驱体形貌和结构的变化。具体内容如下:1.在0℃下在铜箔基底上快速制备了氢氧化铜纳米管阵列膜前驱物,在室温下制备了具有纳米片状次级结构的氧化铜微米球。对产物进行了形貌与物相的表征,研究了不同反应温度、反应时间、反应物的量对产物形貌的影响。且以不同温度下制备的产物为前驱体使其转化为硒化铜纳米结构。发现,前驱体的物相与形貌对硒化铜产物的形貌有较大影响。2.采用水热法以氯化铜、硒粉为原材料,水合肼为还原剂,油胺为助剂合成了尺寸在5~8μm厚度在500 nm的六边形微米板。采用溶液法以氢氧化铜纳米管阵列膜为前驱体,与以硼氢化钠为还原剂配置的硒离子溶液反应,在室温下快速制备了分布均匀的相互交叉的尺寸只有几十纳米的六边形纳米片膜。对六边形纳米片膜进行了结构与形貌表征,并研究了其光学性质。结果表明,尽管两种六边形硒化铜的尺寸差别较大,但是主要成分都是Cu_(2-x)Se,构成六边形样品初级粒子的平均粒径和带隙能也相似分别在23nm和2.2 eV左右,此外两种样品的荧光发射光谱也相似,在400~500 nm处都有一个荧光发射带,峰值在420 nm附近。3.在室温下以高度有序的Cu(OH)_2纳米管阵列作为牺牲模板合成立方相的Cu_(2-x)Se(x=0.23)随反应时间的延长进一步转化为由交叉薄片组装成的Cu_(2-x)Se(x=0.13)准管结构并研究了两种Cu_(2-x)Se结构的形成机理及光学性质。结果表明,构成Cu_(1.77)Se的块状结构是由许多平行的纳米片堆积而成的,随着反应时间的延长,这些层状结构逐渐分解成相互交叉的纳米片。由纳米块构成的Cu_(1.77)Se的形成过程遵循“柯肯达尔效应”,而从立方块构成的Cu_(1.77)Se结构向由交叉纳米片构成的Cu_(1.87)Se准管结构转化的过程是一个“奥斯特·瓦尔德熟化反应”过程,并且随着纳米块到纳米块层状结构的转化过程中其带隙能从1.91 eV降到1.30 eV。此外,反应条件对样品的形貌影响也较大,温度升高,从Cu(OH)_2纳米管前驱体到具有立方块状次级结构的硒化铜再到具有纳米片状次级结构的硒化铜的反应进程加快;Na2SO3和Na OH用量必须控制在合适范围内,才能保持管状形貌,Se粉用量也必须要在0.12 g以上,否则产物中立方块较少,无法组装成中空纳米管结构;此外还原剂种类对产物形貌也有很大影响。(本文来源于《天津理工大学》期刊2016-02-01)
赵彦星[9](2015)在《硒化铜膜与二氧化钛纳米管阵列的制备及性质研究》一文中研究指出最近一些年来,有序的微/纳米材料因其在许多领域存在潜在应用而受到很大注意。硒化铜是一种重要的p型半导体,带隙能为1.2-2.3 e V,有多种组成(Cu Se、Cu2-xSe、Cu2Se、Cu2Se3和Cu5Se4)和晶相(立方、正方、正交和单斜),可广泛用于催化剂、超离子导体和太阳能电池等。它们可由多种方法合成,如水热法、溶剂热法、化学沉积法、加热铜和硒粉混合物及微波辅助法等。然而,据我们所知,目前还没有关于由层状超薄纳米片组装成的话筒状Cu2Se微结构的合成及室温条件下一步合成硒化铜纳米片阵列结构的报道。Ti O2纳米结构光催化剂不仅活性和化学稳定性较高,且成本低、无毒性,还具有抗光腐蚀性,因此受到了广泛关注。因Ti O2纳米管阵列结构拥有较高的比表面积也就是活性较高,且光催化反应以后容易从多相反应体系中回收再利用,因此研究Ti O2纳米管阵列薄膜近年来很热门。本文采用比较简单的合成方法制备了一系列硒化铜膜及Ti O2纳米管阵列薄膜,并研究其性质,具体内容包括:1.首次采用一步法在常温常压下在铜箔上制备了高度有序且分布均匀的具有纳米片状次级结构的花状硒化铜,对其进行了一系列的表征且首次研究了其对多种气体的传感性能。研究发现它对丙酮的气体传感性是最好的,且响应快速,响应时间4s,恢复时间为5s,因此,它将来可能成为很好的气体传感材料。2.将棒状的Cu(OH)2前驱体放置在Se2-溶液中,室温下反应4小时,成功制备高度有序的立方晶相的由超薄纳米片组成的话筒状Cu2Se微纳米结构。以随时间变化的形貌演变为基础,研究其形成机理。结果表明,话筒状Cu2Se微纳米结构的形成过程涉及到奥斯特瓦尔德熟化、沉淀转化、硒化亚铜的取向生长及自组装等过程。由紫外-可见漫反射吸收光谱得出它的带隙能为2.03 e V。3.用阳极氧化法在由氟化铵、乙二醇、3 vol.%H2O和7 vol.%甲酰胺组成的电解液中成功制备了Ti O2纳米管阵列膜,并且在400℃下煅烧叁小时就可以得到锐钛矿相Ti O2。这种Ti O2纳米管阵列膜表现出了对紫外光和可见光都有很好的吸收能力,它的带隙为2.74 e V。而这种低带隙能很可能是由于Ti3+(氧空位)引起的。此外,还观察到1.7 e V的亚带隙能,其主要归因于不可忽略的N掺杂(9.87 At.%)。研究了反应条件对Ti O2纳米管管长和管径的影响,并制备了一系列具有不同管长(管径相近)和管径(管长相近)的样品,研究了不同管长和管径对其光催化活性的影响。发现外加电压对Ti O2纳米管阵列的管长和管径都有很明显影响。管径的变化对其活性影响较小,而当管长从0.57增加至2.03?m时,光降解率明显提高。另外自由基的捕获实验结果表明?OH是用于光降解罗丹明B主要的活性物。此外,光生空穴活动也参与了部分光降解过程。(本文来源于《天津理工大学》期刊2015-03-01)
陈思凤[10](2015)在《二氧化钛、氧化亚铜和硒化铜微/纳米材料的制备、表征及性质》一文中研究指出二氧化钛、氧化亚铜和硒化铜纳米材料由于优良的催化、光电转化、磁性能及气敏性等特点,在多方面得到广泛应用。由于材料的性能易受形貌、结构、晶型及尺寸的影响,因此,设计并控制合成具有特定形貌和结构的二氧化钛、氧化亚铜和硒化铜材料具有重要的理论和实际意义。本文采用溶剂热法、水热法、牺牲模板法分别制备了空心Ti O2纳米球、球形Cu2O、八面体形Cu2O和中空硒化铜等微纳米材料,并以SEM、TEM、XRD、PL、UV-Vis、TG-DTA等对产物进行了形貌、结构及光学性质的研究,并研究了不同反应条件对产物形貌的影响,提出了Ti O2空心纳米球的形成机理,具体研究内容包括:1.采用溶剂热法,以钛酸丁酯为钛源、聚乙烯亚胺(PEI)为模板剂,合成了锐钛矿型Ti O2。将样品分别在400?C,500?C及700?C进行煅烧得到了系列Ti O2空心纳米球。通过XRD、SEM、TEM、HRTEM、FT-IR、TG-DTA、紫外-可见漫反射光谱及液体荧光技术对产物的结构、形貌、光学性质及光催化反应机理等进行了研究。系列对照实验结果表明PEI的用量对控制产物的形貌至关重要,Ti O2空心纳米球的形成机理应归于柯肯达尔效应。利用罗丹明B染料评价了样品的光催化活性,并与商品Ti O2(P25)的活性相比较。结果表明,500℃下煅烧所制备样品的光催化活性最高。光催化反应的活性物质不是?OH。2.采用水热法,以硝酸铜、乙酸铜作为铜源,用相应的还原剂,制备出八面体形及多壳包裹的球形氧化亚铜,并通过系列对照实验得出产物的最优制备条件。通过XRD、SEM、FT-IR、紫外-可见漫反射光谱、荧光及光催化技术对产物的结构、形貌及光学性质进行了研究。3.以氯化铜、碳酸钾为原料,加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,制备出球形氧化铜前驱物,以硫酸铜、硝酸铜及抗坏血酸为原料,制备出球形氧化亚铜前驱物,再通过牺牲模板法制备硒化铜。通过XRD、SEM、FT-IR及荧光分析对产物的结构、形貌、光学性质等进行了研究。研究了还原剂、反应物浓度及反应溶液用量等因素对硒化铜形貌及结构的影响。通过XRD分析得出,样品不是纯相的硒化铜,含有氧化铜、氧化亚铜等杂质,是壳为硒化铜,核为前驱物的复合结构。因核的直径偏大,导致外壳较薄,易破碎。分析红外光谱得出,样品有硒化铜的特征振动吸收峰。分析荧光光谱得出,样品在350~500 nm有荧光发射带,最大荧光波长在391 nm处,即发出蓝紫光。(本文来源于《天津理工大学》期刊2015-02-01)
硒化铜论文开题报告
(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:
随着社会的发展,对低成本、长寿命储能设备的需求不断增加,促进了钠离子电池(SIBs)电极材料的迅猛发展。以往的研究工作表明由于在循环过程中电化学驱动集流体中的铜扩散,使得许多过渡金属硫/硒化物会逐渐转变为硫/硒化铜,所以在后续的循环过程中实际上是硫/硒化铜在进行电化学反应。因此,深入地研究硒化铜的储钠机制及其性能,对于理解其他过渡金属硒化物的电化学行为和理性设计具有重要意义。而且,硒化铜制备简单,成本低廉,导电性良好,是极具潜在价值的SIBs负极材料。在本论文中主要针对介孔Cu2-xSe纳米晶和CuSe纳米片的化学合成及其储钠性质进行研究和探讨,主要内容如下:(1)使用简单的溶剂热方法合成介孔Cu2-xSe纳米晶,并以之作为模型,深入研究Cu2Se的储钠反应机制以及电化学性能。采用多种原位/离位技术并结合第一性原理计算证实Cu2-xSe纳米晶在放电过程中依次发生嵌入和转化反应,形成多种中间产物。Cu2-xSe展现出优异的储钠性能,在5Ag-1循环3000圈,容量依然保持在212.4mAhg-1,容量保持率相当于活化后容量的88%。在倍率性能测试中,10Ag-1时的容量为230.5 mAh g-1,相当于0.1 Ag-1时的92.1%。将Cu2-xSe纳米晶与Na3V2(PO4)3组装成全电池,未对Cu2-xSe电极进行预钠化处理或将全电池在小电流密度下进行电化学活化,该全电池在0.5 A g-1时仍具有2000圈超长循环寿命,容量保持率为74.2%。(2)使用简单的溶剂热反应合成了CuSe纳米片。将其作为SIBs负极材料,采用离位XRD技术探究其储钠机理,发现首圈的转化反应并不完全可逆。在充电过程中,只能重新氧化至Cu2Se。在2Ag-1环800圈后,可逆容量为169.3 mAh g-1,容量保持率为97.4%。在倍率性能测试中,当电流密度由0.1 Ag-1提升至5 Ag-1,可逆容量为183.5 mAh g-1,容量保持率为70.7%。此外我们还对CuSe在钛箔,涂碳铜箔等不同集流体上的电化学性能进行测试,以探究集流体对CuSe电化学性能的影响。
(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。
硒化铜论文参考文献
[1].高蕾.几种基于硒化铜的新型二维原子晶体材料的理论计算研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019
[2].李云杰.硒化铜纳米材料的化学合成及其储钠性能研究[D].山东大学.2019
[3]..我国科学家发现硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电还原中的出色表现[J].甘肃科技纵横.2019
[4].张芳芳.硒化铜纳米颗粒催化化学发光及其在生化分析中的应用[D].西南大学.2017
[5].张华,王聪,杨城,钟新华.基于硒化铜对电极的高效量子点敏化太阳电池[C].第叁届新型太阳能电池学术研讨会论文集.2016
[6].王强.非计量硒化铜材料的可控合成及其在生化分析和光热治疗中的应用[D].西南大学.2016
[7].巴宁宁.棒状氧化铜、空心硒化铜纳米材料的制备、表征及性质研究[D].天津理工大学.2016
[8].张广志.形貌可控硒化铜纳米材料的快速制备、表征及光学性质[D].天津理工大学.2016
[9].赵彦星.硒化铜膜与二氧化钛纳米管阵列的制备及性质研究[D].天津理工大学.2015
[10].陈思凤.二氧化钛、氧化亚铜和硒化铜微/纳米材料的制备、表征及性质[D].天津理工大学.2015
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