MoS_2与TiO_2一维纳米复合材料的制备与表征

本文采用气相还原法制备了MoS2包覆TiO2的一维纳米复合材料,首先用水热法制备TiO2纳米管,并制备前驱体(NH42)MoS4;用浸渍法将(NH4)2MoS4附着于TiO2纳米管表面;然后利用氢气还原前驱体得到MoS2包覆层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征所得产物的结构及微观形貌。结果表明当还原反应温度较高(≥600℃)时,产物呈烧结状态,而当反应温度为500℃时,可以得到表面均匀包覆MoS2的TiO2纳米管复合材料,其中包覆层MoS2的结晶程度较低。在此基础上,本文提出了该产物的生长模型,并对包覆前后的样品做荧光性能分析。     

超声液相剥离制备二维MoS_(2)作为润滑脂添加剂的摩擦学研究EI北大核心

通过超声液相剥离法制备不同片径的二硫化钼纳米片,并将其作为添加剂应用到锂基润滑脂。通过电子显微镜、拉曼光谱、X射线衍射仪和热重分析仪对所制二硫化钼纳米片的形貌、组成和结构进行表征;利用四球摩擦磨损试验机考察二硫化钼锂基润滑脂摩擦学性能,通过扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析MoS_(2)润滑脂润滑下钢球的磨损表面形貌,初步探究MoS_(2)的润滑机理。结果表明:二硫化钼纳米片表现出优异的抗磨减摩性能,当添加片径为80 nm,添加量为1.0%(质量分数)时,锂基润滑脂摩擦学性能最佳,最大无卡咬负荷和烧结负荷相较于基础脂分别提升了55.4%和61.2%,摩擦因数最高减小了23.15%,磨斑直径最高减小了21.13%。其摩擦学性能的提高主要与形成了Fe的各类氧化物、FeOOH、MoS_(2)和相关有机物构成的摩擦保护膜有关。     

衬底温度对射频磁控溅射制备HfO2薄膜结构的影响

采用射频磁控溅射法在氧氩比为0.2的混合气氛中,分别在室温、100℃、200℃、250℃、300℃、350℃和400℃温度下,在P-Si(100)衬底上制备了HfO2薄膜,并用SEM、XRD和AFM研究了衬底温度与薄膜沉积速率对微结构的影响.结果表明:随着衬底温度的增加,薄膜沉积速率呈减小趋势.室温沉积的HfO2薄膜为非晶态,当衬底温度高于100℃,薄膜出现单斜晶相,随着衬底温度继续增加,(111)择优取向更加明显,晶粒尺寸增大,薄膜表面粗糙度减小.     

衬底对溶胶凝胶法制备TiO2薄膜性能的影响

以钛酸丁酯为前驱体,经浸渍拉膜法在不锈钢以及表面预镀一层非晶态SiO2薄膜的不锈钢表面镀TiO2薄膜.利用XRD、FE-SEM研究了薄膜晶体结构与表面形貌,同时研究了不同衬底上薄膜光催化活性和亲水性,并与以玻璃为衬底的作比较.结果表明,衬底对TiO2薄膜表面形貌及性能的影响很大.以不锈钢为衬底的TiO2薄膜性能光催化活性较弱,但在表面预镀一层非晶态SiO2后TiO2薄膜的光催化活性有所改善.     

一种改进的MoS_2二维纳米片的高效液相剥离方法

报道了一种改进的液相剥离方法以实现MoS_2二维纳米片的高效制备。在MoS_2球磨的过程中引入轻质CaCO_3粒子作为微磨球,引入少量N-甲基吡咯烷酮作分散剂,在400r/min下球磨一定时间得到充分研磨细化的MoS_2纳米粒子。将其与含适量HCl的45%的酒精水溶液充分混合后,再进行高速剪切液相剥离,可实现MoS_2二维纳米片的高效制备。利用纳米粒度仪、AFM、TEM、拉曼光谱等对所制得的MoS_2二维纳米片进行了表征。结果表明,这种改进的球磨结合高速剪切的液相剥离方法可获得的最高产量达54.43mg/mL。     

新型二维电容位置传感器

新型二维电容位置传感器ＭＨｗ。Ｂｏｎｓｅ等１．前盲目前，人们对二维（ＺＤ）位置测量越来越感兴趣。尤其是在ＩＣ生产、生物医学和各种显微技术领域中。迄今，基本的线性位置测量系统主要基于光栅或激光干涉方法，用这些系统可以达到此目的。这些系统在一些应用中也存...     

二维纳米材料MoS_2/WS_2的类氧化酶活性比较及在抗菌中的应用

近年来,二维层状纳米材料在生物医学领域引起研究人员的广泛关注。然而,这些二维层状纳米材料所具备的生物学性质尚未被完全探明,其相应的生物学应用仍有很大的局限性。联合使用超声和溶剂热剥离的方法对二硫化钼(MoS_2)和二硫化钨(WS_2)粉末进行处理,成功制备小尺寸二维层状纳米材料MoS_2和WS_2。通过抗坏血酸催化氧化实验,首次制备得到的二维层状纳米材料MoS_2和WS_2均具有类氧化酶活性,并且纳米MoS_2的类氧化酶活性高于纳米WS_2。进一步实验表明两种层状纳米材料均能够氧化抗氧化生物分子-谷胱甘肽,对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和阳性菌(金黄色葡萄球菌)均表现出有效的抗菌活性。此外,发现MoS_2的抗菌活性高于WS_2,这与两者的类氧化酶活性一致。     

反相微乳技术制备MoS_2纳米颗粒

采用CTAB/甲苯/正丁醇/水反相微乳体系,以四硫代钼酸铵(ATTM)为前驱体,盐酸羟铵作为还原剂,合成了纳米MoS2半导体材料。研究了在常温常压下ω0、反应体系酸度、退火温度对产物MoS2晶相、形貌和尺寸的影响,并探讨了其有关光学性能。     

MoS_2纳米片阵列的制备及其应用现状

二硫化钼(MoS_2)纳米片阵列是MoS_2纳米片与基底材料结合形成的一种具有三维结构的纳米材料。该材料具有优异的导电性和良好的稳定性,广泛应用于析氢反应、超级电容器以及锂离子电池。综述了MoS_2纳米片阵列的主要制备方法,包括水热(溶剂热)合成法、溶解-生长法、物理气相沉积法,以及其应用现状。     

不同方法制备MoS_2/TiO_2光催化材料的研究

分别采用水热法、煅烧法、静电纺丝法制备不同形貌的TiO_2纳米纤维,并进一步采用水热法制备MoS_2包覆TiO_2的纳米复合材料。采用XRD、TEM对产物进行结构和形貌分析。结果显示MoS_2在静电纺丝制备出来的TiO_2纳米纤维上包覆最多,并且垂直插入TiO_2中,而MoS_2在煅烧制备出来的TiO_2包覆量最少,斜插在TiO_2纳米纤维中。甲基橙光降解实验显示出,MoS_2/静电纺丝TiO_2效果最好,可使甲基橙浓度降为20%,光催化效率达到72%。     

MoS_2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

采用水热法以钼酸铵、氧化石墨烯和硫脲作为原料制备得到不同石墨烯含量的MoS_2/石墨烯复合材料。利用XRD、Raman、SEM、TEM和电化学测试对复合材料的形貌、结构和电化学性能进行了表征。结果表明,氧化石墨烯和钼酸根离子被成功地还原成MoS_2/石墨烯复合材料,同时MoS_2纳米片均匀地分散在石墨烯表面上。当氧化石墨烯为800mg时复合材料的电化学性能最佳,在电流密度为1A/g时,比容量高达310F/g,经过500次循环后比容量仍保持在230F/g。以上研究结果说明,石墨烯片层的介入有效地阻碍了MoS_2纳米片的堆叠,提高复合材料的比容量和循环稳定性。     

MoS_2基复合材料的制备进展及其应用研究

MoS2独特的三明治结构使其具有良好的化学性质,以MoS2为基础的复合材料在负极、催化、润滑等方面都有着广阔的应用前景,它的制备和应用是目前我国的一个热点研究方向。综述了近年来纳米MoS2的制备方法,主要介绍了前驱体分解法、水热法、模板法、微波合成法和剥层重堆积法,研究了不同的反应条件对MoS2的影响。此外,阐述了以MoS2为基础的复合材料在负极、催化方面的研究进展,同时对它的前景做了展望。     

MoS_2薄膜负极材料的制备及其电化学行为

采用射频磁控溅射技术,以MoS_2为溅射靶材,在不同溅射功率下制备了系列MoS_2薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对薄膜进行表征,探讨循环过程中薄膜结构与形貌变化及其对电池循环性能的影响。结果表明,所制备的薄膜为富S的MoS_2非晶态薄膜;SEM分析表明薄膜中S与Mo元素分布均匀,不存在偏聚现象;XPS分析表明所制备的薄膜中存在单质S相,单质S相在整体薄膜中含量大体占14%(原子分数)左右。在初始充放电循环过程中,这些均匀分布的单质S和Li~+反应生成多硫化锂,产生不可逆损耗,从而原位形成分布均匀的多孔结构,可有效缓解薄膜后续循环过程中的体膨胀,同时增加活性材料比表面积,有利于改善薄膜比容量及循环稳定性。当靶功率为100 W时,薄膜电极循环20圈,放电比容量为429.8 mAh/g,经300圈循环,放电比容量仍可保持在420.4 mAh/g,表现出优异的循环稳定性。     

衬底温度对低温制备纳米晶硅薄膜的影响

采用传统的射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的工作气压130Pa和较高的射频功率70W下,在＞100℃的低温下,以0.14nm/s速率制备出优质的纳米晶硅薄膜.研究结果表明,薄膜晶化率和沉积速率与衬底温度有密切关系.当衬底温度＞100℃,薄膜由非晶相向晶相转化,随着衬底温度的进一步升高,薄膜晶化率增大,当温度为300℃时,薄膜的晶化率达82%,暗电导率为10-4·cm-1数量级,激活能为0.31eV.当薄膜晶化后,沉积速率随衬底温度升高而略有增加.     

介质衬底上生长h-BN二维原子晶体的研究进展

六方氮化硼(h-BN)二维原子晶体以其独特的结构、优异的性质以及广泛的应用前景引起了人们的普遍关注。高质量h-BN材料的制备是其性质研究与实际应用的前提。机械剥离的h-BN尺寸有限, 普遍采用的化学气相沉积(CVD)技术通常以过渡金属为衬底, 器件应用时需要将h-BN转移到其它衬底上。因此, 在介质衬底上直接生长h-BN成为二维材料研究领域的一个重要发展方向。本文总结了近年来介质衬底(包括: Si基衬底、蓝宝石衬底和石英衬底等)上直接生长h-BN二维原子晶体的主要进展。人们采用CVD、金属有机气相外延法(MOVPE)、物理气相沉积法(PVD)等方法, 通过提高生长温度、衬底表面处理、两步生长等工艺实现了介质衬底上直接生长h-BN。此外, 还介绍了介质衬底上h-BN二维原子晶体的主要应用。     

MoS_2为基纳米复合材料的制备及性能研究进展

二硫化钼(MoS_2)是一种层状过渡族金属硫化物材料,由于其单层独特的电子结构及物理化学性能被广泛地应用在各个领域,包括光降解有机染料、电化学析氢及太阳能电池等方面。近几年,二硫化钼纳米材料由于比表面积较大、禁带宽度窄、优秀的电学性能及其较高的电子迁移率等,引起人们的强烈关注,但其内部存在缺陷,因此作为一种单一的半导体材料,限制了其在许多方面的应用。介绍了MoS_2的不同形貌结构及其最新的制备方法,除此之外,可以通过MoS_2界面改性处理的手段耦合其他半导体,增加其活性位点,降低电子空穴的复合速率,提高其循环稳定性。最后,对其在环境和能源方面的应用进行总结介绍。     

脉冲偏压对磁控溅射MoS_2固体润滑涂层性能影响

利用单极性脉冲磁控溅射方法,采用300,600,800 V的脉冲偏压,分别在A286铁基高温合金基底上沉积了MoS_2涂层,并对其进行了组织和性能研究,结果表明:所制备的涂层表面存在成核势垒,呈岛状生长模式,磁控溅射过程中,高能粒子的轰击改变了涂层表面晶格畸变程度及涂层与基体界面之间的热应力,使得涂层结合强度随偏压的增加先减小再增大,800 V偏压下涂层缺陷最少,内应力最低,结合强度最好。300和800 V脉冲偏压下,涂层沿平行于MoS_2层片的非极性(002)解理面择优取向,摩擦系数随摩擦阻力的减小降低,600 V偏压下,涂层沿(100)极性面择优取向,摩擦阻力最大,磨痕边缘有不同程度的犁沟痕迹,磨损机理主要为磨粒磨损。     

蓝宝石衬底上制备SiO2薄膜的研究

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯O2为反应气体,成功地在蓝宝石基片上制备出了二氧化硅(SiO2)薄膜,并对薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能进行了研究.结果表明,制备的SiO2薄膜与蓝宝石衬底结合牢固;和其它镀膜技术相比,射频磁控反应溅射法可以在较低的温度下制备出SiO2薄膜;制备出的SiO2薄膜在3～5μm波段对蓝宝石衬底有明显的增透效果.     

MoS_2和石墨对Ni-Cr基复合材料摩擦学性能的影响

用粉末冶金方法制备Ni-Cr基自润滑复合材料,研究了固体润滑剂MoS_2和石墨对复合材料的机械性能和摩擦学性能的影响。结果表明,随着MoS_2含量的增加,复合材料的显微硬度明显降低;MoS_2添加量从10%(质量分数,下同)增加到15%,复合材料摩擦系数和磨损率的变化并不明显。随着石墨含量的增加,复合材料的显微硬度呈逐渐降低的趋势,在400℃和800℃的摩擦系数呈升高趋势,石墨添加量为10%时室温摩擦系数最小。同时添加5%MoS_2和10%石墨时,复合材料的摩擦系数保持在0.48-0.65,石墨与MoS_2之间存在着协同效应,但是磨损率比添加单一润滑剂时高一个数量级。     

抛光铜衬底表面形貌对CVD制备石墨烯的影响

铜是目前用于化学气相沉淀(CVD)法制备石墨烯应用最广泛的一种催化剂,其表面形貌状态直接影响石墨烯的质量。电化学抛光法是一种处理金属表面形貌的重要方法。系统研究了抛光工艺参数对铜箔表面质量以及相应石墨烯品质的影响,探讨了铜箔表面状态与石墨烯透过率、导电性及石墨烯层数的关联特性。研究发现,抛光处理后铜箔生长的石墨烯的品质较未处理铜箔生长的有明显提高。在一定抛光电流密度范围,抛光电流密度越大,铜箔表面越平整,在抛光处理后的铜箔上生长的石墨烯结晶缺陷态逐渐减少,单层性与均匀性越来越好好,透过率和导电性也显著提高。