95;Ar+5;H2气氛退火对Ag/MoS2和Ag/BN/MoS2薄膜形貌和结构的影响

采用射频(RF)磁控溅射在室温下连续逐层沉积,然后在95;Ar+5;H2混合气氛中进行500 ℃低温退火制备了Ag/MoS2和Ag/BN/MoS2纳米薄膜,采用拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)对其结构、组成和表面形貌进行了研究.结果表明:所制备的纳米膜均匀连续,界面紧密巨清洁.95;Ar+5;H2混合气氛中退火能强烈影响顶部MoS2层的形貌并有效去除MoS2中的杂质氧改善其结晶性、稳定性和结构完整性;顶部MoS2层在沉积态时呈细小颗粒状,退火后呈片层状和颗粒状混合形态,特别是引入BN 层后促进了其向更大更薄的片状转变,巨MoS2薄膜由块状变成类层状结构.另外,电性能表征显示Ag/MoS2具有良好的欧姆接触巨电阻率低,引入BN层使得Ag与BN以及BN与MoS2的界面处产生肖特基势垒从而使Ag/BN/MoS2具有整流特性.     

Ag/MoS2复合纳米材料对香精分子的SERS效应

采用正丁基锂插层法在室温下制备了MoS2纳米片悬浊液;同时,在酒石酸和抗坏血酸的还原作用下,由硝酸银溶液制备了Ag纳米粒子分散液.将两种液体按一定比例混合,再放置过夜后就可制得Ag/MoS2复合纳米材料.以邻氨基苯甲酸甲酯香精分子为标记物,在波长为785 nm的激光激发下,对该复合材料的表面增强拉曼散射(SERS)光谱性能进行了测试,结果表明,该材料对香精分子具有很高的SERS效应.     

TiO2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究

以TiCl3和氧化石墨(GO)为原料,采用简便的原位液相法制备了TiO2/石墨烯(RGO)纳米复合材料.利用XRD、SEM、XPS和UV-Vis光谱表征了其微观结构及性能,实验考察了复合材料光催化还原CO2性能,探究了其光催化反应机理.研究表明,TiO2/石墨烯纳米复合材料具有显著的光催化还原活性,光催化反应产物选择性高,反应6.0h甲醇的累积产量为3.43 mmol/L,石墨烯的协同效应提高了TiO2半导体的光催化活性和反应效率.     

Sr掺杂镧锰氧化物/石墨烯对电极的催化性能研究

以商用TiO2薄膜为光阳极,以溶胶-凝胶法合成的Sr掺杂镧锰氧化物La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO)纳米颗粒为对电极,为电解液,组装染料敏化太阳能电池(DSSC).通过电化学阻抗谱(EIS)、塔菲尔极化曲线(Tafel曲线)、循环伏安曲线(CV曲线)、伏安特性曲线(J-V曲线)对制备的对电极进行光电性能分析.为了进一步提高LSMO纳米颗粒对电极的能量转化效率,在LSMO纳米颗粒中加入还原氧化石墨烯(RGO),通过简单的物理混合法制备了LSMO/RGO纳米复合材料.这种复合材料在还原I3-方面表现出更优异的电催化性能.与Pt对电极(6.942;)相比,其能量转化效率(PCE)达到了6.567;.     

Cu-Cu2O/RGO复合材料的制备及NOx气敏性能

采用改进Hummers方法制备氧化石墨(GO).以还原态氧化石墨与铜和氧化亚铜复合(Cu-Cu2O/RGO).对GO和Cu-Cu2O/RGO复合材料进行了TEM、FT-IR、XRD、SEM等表征.研究结果表明,氧化石墨为片状结构,其边缘处存在较为明显的褶皱和折叠,氧化石墨中含有大量的含氧的亲水官能团(如:羧基、羟基、羰基等).而在Cu-Cu2O/RGO复合材料中,Cu和Cu2O粒子能够比较均匀地分布于还原态氧化石墨的层间.另外,在室温下对Cu-Cu2O/RGO复合材料的NOx气体敏感性测试结果发现,当注入NOx后,其电阻下降,反之当脱离NOx时电阻又会上升到平缓位置;而且随着NOx的浓度递减,灵敏度也随之下降,表现出较好的响应-恢复气敏特性.     

O、Se和Te掺杂对单层MoS2电子能带结构和光学性质的影响

利用密度泛函理论第一性原理,计算了本征单层MoS2以及O、Se和Te掺杂单层MoS2的结构参数、能带结构、氧化还原电势、态密度、光吸收特性和光催化潜力.结果表明,本征和掺杂单层MoS2的晶胞参数、键长随原子半径的增大而增大,键角随原子半径的增大而减小.掺杂后禁带宽度变小,导电性增强.本征和掺杂的单层MoS2的导带底电位负于水解制氢反应的还原势,其价带顶电位正于水解制氢反应的氧化势,均具有光催化水解制氢的潜力.但是,本征和O掺杂,由于价带顶与导带底电位相应于水的氧化还原势和电子空穴需求量均存在不平衡,使其光解水性能不理想.然而,Se和Te掺杂可以平衡其还原与氧化能力,改善单层MoS2的光催化的性能,其中Se掺杂改善效果最为明显.同时,掺杂后的单层MoS2对可见光吸收效率增强.此研究有助于筛选合适的单层MoS2掺杂元素,提高单层MoS2材料的光催化水解制氢性能.     

熔盐法制备NbSe2纳米棒及其摩擦学性能表征

采用熔盐法(KCl∶ NaCl=1∶1)成功制备出了形貌新颖并且结晶性良好的NbSe2纳米棒,研究了时间和温度对于其形貌的影响.用XRD,SEN以及TEM分别对NbSe2样品进行了分析和表征,结果表明产物为纯2H-NbSe2,并且产物晶型为典型的六方点阵.用UMT-2多功能摩擦试验机测试其作为石蜡添加剂的摩擦磨损性能并对摩擦机理进行了分析,结果表明熔盐法制备的NbSe2纳米棒的摩擦性能要优于固相法制备合成的单一片状NbSe2,显示出更为优良的减磨性能.     

纳米Cu2O/Ag复合材料的制备、表征和抗菌活性研究

通过溶胶-凝胶法制备了单分散性的球形纳米Cu2O,采用无还原剂的取代反应法在上面负载一层纳米Ag,制备了核壳结构的Cu2O/Ag纳米复合材料.利用透射电镜(TEM)分析了纳米Cu2O/Ag的形貌、并用X射线衍射测(XRD)X射线光电子能谱(XPS)分析了其物相组成,利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)研究了其光谱特征,用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌研究Cu2O/Ag抑菌性能.结果表明,Cu2O平均直径为150 nm,表面纳米Ag粒子直径为7 nm,形成核壳结构Cu2O/Ag对大肠杆菌抑菌率为93 ;, 对金黄色葡萄球菌为95;.     

Ni-MoS2/γ-Al2O3催化剂的制备及其光催化性能研究

采用共沉淀结合水热合成方法,以γ-Al2O3为载体,制备出Ni-MoS2/γ-Al2O3复合催化剂.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品的结构与形貌进行表征.研究了MoS2负载量、煅烧温度对Ni-MoS2/γ-Al2O3复合催化剂光催化降解罗丹明B性能的影响,并考察了催化剂的循环使用性能.结果表明:负载量为30wt;,煅烧温度为300℃的复合催化剂Ni-MoS2/γ-Al2O3表面的MoS2纳米片兼具有良好的结晶度和均匀分散性,其纳米片尺寸约为200nm.可见光下,Ni-MoS2/γ-Al2O3(MoS2 30wt;/Ni 5wt;)复合催化剂对罗丹明B的降解效率能达到100;,且循环使用5次后,对罗丹明B的降解效率仍能够达到88.9;.     

不同元素掺杂M oS2对CO催化氧化的计算研究

基于密度泛函理论,采用了Dmol3模块对几种不同元素(Fe、Ni、Cu、Zn、Pd和Si)掺杂MoS2所形成的单原子催化剂的性能进行了第一性原理计算.首先分析了掺杂元素与载体之间的结合强度,发现Fe、Ni和Si与MoS2具有良好的结合稳定性.另外,分析了几种X-MoS2对CO催化氧化的性能,计算比较了对CO和O2的吸附能,遵循顺序如下:Pd相似文献   

二维MoS2/WSe2异质结的光电性能研究

近年来基于二维半导体过渡金属硫族化合物如MoS₂的光电晶体管被广泛研究。虽然基于单层MoS₂的光电探测器表现出较高的响应度,但是其较低的载流子迁移率也限制了响应时间,约在秒量级。二维半导体的相互堆垛可以形成具有低缺陷态且空间均匀的范德华异质结构,是提高二维光电探测器性能的有效途径。基于此本文通过机械剥离转移法构筑MoS₂/WSe₂垂直pn异质结,其较强的空间电荷区能有效地分离光生载流子,所以在自驱动状态下仍具有较好的光电探测能力,光响应度和探测率分别达到2.12×10³ A/W和2.33×10¹¹ Jones,同时极大地缩短了响应时间,响应时间达到40 ms。这种二维异质结器件制备方法简易,性能优异,在光电子领域具有广阔的应用前景。     

MoS2/SnS异质结太阳能电池的模拟研究

硫化亚锡(SnS)是一种Ⅳ-Ⅵ族层状化合物半导体材料,其禁带宽度与太阳能电池最佳带隙1.5 eV非常接近,并且在可见光范围内光的吸收系数很大(α>10⁴ cm^-1),因此SnS是一种很有应用前景的材料。本文利用太阳能电池模拟软件wxAMPS模拟了MoS₂/SnS异质结太阳能电池,主要研究SnS吸收层的厚度、掺杂浓度和缺陷态等因素对太阳能电池性能的影响。研究发现:SnS吸收层最佳厚度为2 μm,最佳掺杂浓度为1.0×10¹⁵ cm^-3;同时高斯缺陷态浓度超过1.0×10¹⁵ cm^-3时,电池各项性能参数随着浓度的增加而减小,而带尾缺陷态超过1.0×10¹⁹ cm^-3·eV^-1时,电池性能才开始下降;其中界面缺陷态对太阳能电池影响比较严重,界面缺陷态浓度超过1.0×10¹² cm^-2时,开路电压、短路电流、填充因子和转换效率迅速下降。另外,通过模拟获得的转换效率高达24.87%,开路电压为0.88 V,短路电流为33.4 mA/cm²。由此可知,MoS₂/SnS异质结太阳能电池是一种很有发展潜力的光伏器件结构。     

Light Intensity Variation Studies of MoS2/Electrolyte Interface

Photoelectrochemical characterization of natural and synthetic molybdenum disulphide prepared by direct vapour transport technique have been carried out. The quality of the MoS₂/electrolyte junction for photovoltatic applications was assessed examining the effect of varying light intensity on current voltage behaviour. For measurements at low intensity a broad light source was used. The ideality factor (n) was determined for these junctions by modelling the MoS₂/electrolyte junction in terms of a Schottky barrier. The effect of intensity in the efficiency of the PEC solar cells has also been studied in detail. All the observations have been described and the implications have been discussed.     

基于二硫化钼/石墨烯复合材料的汞蒸气传感器

采用水热法合成MoS2/石墨烯复合材料并制作气敏元件,进行汞蒸气气敏性质测试.当石墨烯与MoS2的摩尔比为0.5;时,复合材料对汞蒸气的灵敏度最佳;在2.18～126.18 mg/m3浓度范围内,传感器的灵敏度具有良好的线性度;在汞蒸气浓度29.48 mg/m3条件下,传感器的响应时间为8.5 min,恢复时间为9.0 min.传感器具有优良的重复性、稳定性和选择性,传感器在燃煤电厂烟气常见成分H2 S、NH3和NO2三种气体中没有明显的响应,可以应用于实际检测.     

Novel Intercalation Compounds of MoS2

Abstract

Intercalation of naphthalene and its substituted derivatives into MoS₂ has been achieved by exfoliation-reflocculation. Intercalation results in an expansion of the lattice in a direction perpendicular to the dichalcogenide layers and, in the case of naphthalene, modifies the electrical properties of the host.     

单层n型MoS2/p型c-Si异质结太阳电池数值模拟

单层二硫化钼(MoS₂)是一种具有优异光电性能的半导体材料,在太阳能能量转换中表现出很大的应用潜力。本文基于AMPS模拟软件,对单层n型MoS₂/p型c-Si异质结太阳电池进行了数值模拟与分析。通过模拟优化,n型MoS₂的电子亲和能为3.75 eV、掺杂浓度为10¹⁸ cm^-3,p型c-Si的掺杂浓度为10¹⁷ cm^-3时,太阳电池能够取得最高22.1%的转换效率。最后模拟了n型MoS₂/p型c-Si异质结界面处的界面态对太阳电池性能的影响,发现界面态密度超过10¹¹ cm^-2·eV^-1时会严重影响太阳电池的光伏性能。     

类石墨烯二硫化钼结构演变行为研究

采用液相超声剥离法制备圆形类石墨烯二硫化钼,研究类石墨烯二硫化钼的形貌演变特征.结果表明,与二硫化钼晶体相比,类石墨烯二硫化钼呈半透明态,边角趋向圆滑.采用规则的球状多面体二硫化钼颗粒,经过液相超声法剥离,制备了圆形的类石墨烯二硫化钼晶体.分析认为MoS2晶体的键能释放是获得圆状类石墨烯二硫化钼的主要原因.晶体形貌的演变过程为:近球状无定形二硫化钼经过高温晶化变成球状多面体二硫化钼;球状多面体二硫化钼经过液相超声法剥离变成圆状的类石墨烯二硫化钼.     

GeS/MoS2异质结电子结构及光学性能的第一性原理研究

以MoS₂、GeS为代表的二维层状材料在光学、电学等方面表现出优异的物理性能。如何将两者的优良性能结合,同时获得具有新的协同功能的复合材料对电子器件的发展和应用具有重要意义。本文采用密度泛函理论的第一性原理计算方法,对GeS/MoS₂异质结的电子结构及光学性质进行了系统研究,并探索了界面间距、应变和电场对异质结电子结构和光学性能的影响。研究结果表明,GeS/MoS₂异质结是Ⅱ型能带排列,该能带排列有利于光生电子-空穴对的分离。进一步研究发现,通过应变和电场等手段可以实现对GeS/MoS₂异质结能带排列及光吸收系数的有效调控。该研究结果表明GeS/MoS₂异质结在光催化、光电器件等领域具有潜在的应用,为设计与制备GeS/MoS₂相关的光电器件提供了理论指导。