氧化钨基纳米材料的制备与物理化学性质研究

论文题目: 氧化钨基纳米材料的制备与物理化学性质研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 无机化学

作者: 徐英明

导师: 霍丽华

关键词: 介稳态氧化钨,特殊形貌,光致变色,电极

文献来源: 黑龙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 纳米氧化钨是重要的半导体材料,在信息存储、变色窗、燃料电池、化学传感器等领域有着广泛的应用前景,成为目前最具开发潜力的材料之一。而特殊结构和形貌是影响材料性质的主要因素,因此,对氧化钨基纳米材料的制备与物理化学性质进行研究具有重要的意义。 本文以水热法和溶胶-凝胶法制备了氧化钨基纳米粉体、溶胶及薄膜,采用UV-Vis-NIR、TG-DTA、XRD、XPS、IR、AFM、SEM等手段对粉体、溶胶和薄膜进行了系统的表征,详细研究了氧化钨基纳米材料的合成条件对产物结构、形貌及粒子大小等的影响,找到了制备介稳态(焦绿石和青铜相)结构和特殊形貌(蝴蝶形、梭形和纤维形)纳米粒子的较佳实验条件,详细研究了三种形貌氧化钨的形成过程,并对得到的氧化钨基材料在不同环境下的光致变色性质进行了研究。研究结果表明,青铜相氧化钨粉体、溶胶和薄膜,以及梭形氧化钨均有较好的光致变色性能,其中以粉体和溶胶在多元醇环境中的变色效果最佳。 此外,将上述氧化钨粉体及溶胶材料分别与Pt/C复合后形成复合阳极,研究了其在直接甲醇燃料电池中催化甲醇的性质。复合电极材料的催化性能测试结果表明,掺杂量为20wt%的焦绿石型氧化钨复合电极具有较高的催化活性,电流密度达到87.4 mA/cm~2,而相同掺杂量的青铜相氧化钨复合电极催化活性次之,电流密度为63.4mA/cm~2。

论文目录:

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第1章 文献综述

1.1 特殊结构与形貌氧化钨的制备

1.1.1 焦绿石相氧化钨的制备及其研究现状

1.1.2 青铜相氧化钨的制备及其研究现状

1.1.3 不同形貌氧化钨的制备

1.2 氧化钨材料的物理化学性质

1.2.1 光致变色性质

1.2.2 电极材料

1.3 选题依据

第2章 实验部分

2.1 化学试剂、材料与仪器

2.1.1 化学试剂

2.1.2 实验设备与测试仪器

2.2 氧化钨材料制备

2.2.1 焦绿石型和青铜相氧化钨的制备

2.2.2 不同形貌氧化钨的制备

2.2.3 青铜薄膜的制备

2.3 材料的表征与性能测试

2.3.1 物相分析

2.3.2 热稳定性分析

2.3.3 成分分析

2.3.4 红外光谱分析

2.3.5 粉体的粒度分布

2.3.6 形貌分析

2.3.7 电化学性能测试

2.3.8 光致变色性质测定

第3章 氧化钨的制备与光致变色性质研究

3.1 粉体的水热合成与光致变色性质研究

3.1.1 粉体的制备条件

3.1.2 粉体的表征

3.1.3 氧化钨粉体的光致变色性质研究

3.2 溶胶的制备与光致变色性质研究

3.2.1 溶胶制备条件的研究

3.2.2 溶胶的表征

3.2.3 溶胶的光致变色性质

3.3 薄膜的光致变色性质初探

3.4 本章小结

第4章 特殊形貌氧化钨的制备与表征

4.1 蝴蝶形氧化钨

4.2 梭形氧化钨

4.3 氧化钨纤维

4.4 不同形貌氧化钨的光致变色性质

4.5 本章小结

第5章 氧化钨-Pt/C电极的制备与催化性质研究

5.1 Pt/C催化剂的制备和表征

5.1.1 Pt/C催化剂的制备

5.1.2 Pt/C催化剂的成分测定和结构表征

5.1.3 Pt/C电极的制备和测定

5.1.4 Pt/C电极的电化学性能

5.2 氧化钨-Pt/C催化剂的制备与电化学性质研究

5.2.1 氧化钨-Pt/C粉体、电极的制备与表征

5.2.2 yNa_xWO_3·nH_2O-Pt/C电化学性能

5.2.3 氧化钨-Pt/C电化学性能

5.3 本章小结

结论

致谢

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参考文献

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发布时间: 2005-09-23

参考文献

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