类石墨烯过渡金属二硫化物的合成与应用研究进展

二维过渡金属二硫化物(TMDCs)是一种具有类石墨烯层状结构的新型材料,单层的TMDCs凭借其超薄的层状结构、巨大的比表面积、优异的物理化学性质和可调的禁带宽度等特点,在光电器件、光催化剂、传感器及检测和超级电容器等领域备受关注。在介绍TMDCs的结构和性能的基础上,重点对其常见的制备方法及应用进行了总结和评述,并展望了其未来的发展趋势和所面临的挑战。     

过渡金属硫化物相变工程及应用的研究进展

物相是决定材料物理化学性质的重要因素.近年来,相变工程在过渡金属硫化物(TMDCs)的改性方面受到广泛关注.如何精确控制TMDCs的相变过程并提高各物相的稳定性,是调控材料性能亟待解决的关键科学问题.本文基于TMDCs相变工程的最新研究进展,系统讨论了直接合成、诱导相变等TMDCs物相调控的技术手段,阐述了相变对材料各...     

多元金属二硫化物纳米管的制备与结构特征

为解决无机类富勒烯纳米化合物的制备过程中存在的技术问题,本文以二硫化钼和二硫化钨为主要原料,采用了剥离-重新堆垛-结构控制这一技术方法,用正丁基锂将上述二硫化物剥离成单层,通过掺杂将金属锰离子引入反应体系中,以将单层二硫化物重新堆垛起来,并进行结构控制.XRD、TEM、HRTEM结果表明,应用上述方法制备出了真空管状多元金属二硫化物纳米化合物;纳米管为多壁管,其微细结构具双层结构特征;并探讨了其形成机理.     

利用真空固态反应合成高质量二维过渡金属二硫化物晶体及其应用

二维过渡金属二硫化物(TMD)晶体由于其结构的多样性和独特的性质备受关注。真空固态反应法是生长高质量二维TMD晶体的一种强有力工具,此方法大大推动了基于二维TMD晶体的基础研究和应用探索。在这篇综述中,我们总结了在真空系统中生长高质量二维TMD晶体的方法,并讨论了影响二维TMD晶体尺寸、质量、形态和多型性的因素。我们还简要讨论了二维TMD晶体的物理性质及各种应用。最后,对真空固态反应法在二维TMD晶体生长中的应用进行了展望。     

二维过渡金属硫属化合物氧还原反应催化剂的研究进展

氧还原(ORR)反应是燃料电池等清洁能源阴极的关键反应, 其反应动力学复杂, 阴极需使用Pt等贵金属催化剂。然而Pt价格昂贵, 且载体炭黑在高电位环境下稳定性欠佳, 导致电池部件成本高且寿命短。二维过渡金属硫属化合物(2D TMDs)具有高比表面积与可调节的电学性能, 且稳定性强, 有望在维持活性的同时提高燃料电池阴极的耐久性。本文梳理了近年来2D TMDs在ORR催化剂领域的最新研究进展: 首先概述了2D TMDs的结构、性质及ORR反应机理; 其次分析了调控2D TMDs的ORR性能策略, 包括异质元素掺杂、相转变、缺陷工程与应力工程等, 介绍了2D TMDs基异质结构对ORR性能的提升作用; 最后, 针对该领域目前存在的挑战进行展望与总结。     

过渡金属硫化物超级电容器电极材料的研究进展

过渡金属硫化物因种类丰富、价格低廉、具有多重氧化态和高理论比容量而成为一种性能优越的新型超级电容器电极材料.首先介绍了目前过渡金属硫化物主要的制备方法,如水热法、电化学方法.然后从两方面阐述了提升其电化学性能的途径:一方面可控合成具有多孔结构及大表面积的纳米材料,通过结构调控来提高离子传输效率;另一方面通过过渡金属硫化...     

过渡金属铋化物BaAg2-δBi2单晶的制备和物理性质

采用自助熔方法制备了高质量的层状过渡金属铋化物BaAg_(2-δ)Bi_2单晶样品,通过多种实验手段综合研究了该单晶样品的晶体结构、化学成分、电学和磁学性质。结果表明:化合物BaAg_(2-δ)Bi_2是一种层状过渡金属化合物,具有AgBi_4和BiAg_4四面体层,这与铁基超导体中只有FeAs_4/FeSe_4四面体层明显不同。电阻率和磁化率随温度变化的曲线显示,在1.8~300K温度区间BaAg_(2-δ)Bi_2表现出很好的金属性和顺磁性,其顺磁性主要来源于传导电子的贡献。     

过渡金属体系有序介孔材料研究进展

过渡金属体系有序介孔材料在催化、光、电、磁等领域有着硅基介孔材料无法比拟的优越特性.详细地介绍了过渡金属体系有序介孔材料的合成和机理,简要地介绍了其应用.     

过渡金属晶格稳定性的第一性原理研究进展

对近几年过渡金属第一性原理的文献进行了详细的讨论与分析,发现第一性原理对部分金属和金属间化合物的物理性质的理论分析已取得了较大的成功,但是在对部分过渡金属纯单质的计算中仍存在较大问题.同时提出,通过比较由第一性原理的不同计算方法获取的相关数据和详细分析元素的微观组成可为物质的晶格稳定性提供合理的解释.     

过渡族金属硫化物纳米管结构研发现状

随着碳富勒烯和碳纳米管的发现,具有类似层状结构的纳米颗粒MoS2,由于片层状平面结构的不稳定,易形成封闭多面体笼状结构和管状结构.综述了过渡族金属硫化物MS2(M=W,Mo,Nb,Ta,Zr,Ti,Re,Hf)纳米管的合成方法、微观结构、生长机制及其潜在的性能和应用.     

二维过渡金属碳氮化合物的生物医学应用

二维过渡金属碳化物、氮化物及碳氮化合物(MXenes)是一类新兴的二维纳米材料.由于其独特的光、电、磁、热等物理化学性能,MXenes二维材料被广泛应用到能源储备、环境监测、化学催化等领域.由于其大的比表面积、优异的近红外吸收和组分可调换等性质,近年来在生物医学方面也得到了快速的发展.简要介绍了MXenes二维纳米材料...     

聚邻二苄基二硫化物的合成及其性能研究

以邻二氯苄为原料,合成了新型贮能物质邻二苄基二硫化物(DBD)及其聚合物(PDBD),利用元素分析、氢谱、质谱和红外光谱来表征其组成和结构.经循环伏安法研究表明,DBD的氧化还原峰峰电位分别为-0.65V和-1.9V,相距1.3V;而PDBD的分别为0.24V和-0.14V,相距0.38V,接近DBD的1/3,表明聚苯主链对硫硫键的断键和键合过程具有电催化作用；同时,经热重分析表明聚合物的硫硫键在140℃以下是稳定的,能满足其在锂电池中的应用要求.因此,PDBD在锂电池正极材料方面具有一定的应用价值.     

过渡金属化合物在聚合物阻燃中的研究进展

近年来,高分子材料以其优异的性能被广泛应用于各个领域,但其存在潜在的火灾危险性,在燃烧过程中会伴随着有毒气体的释放.因此,制备具有阻燃性能的高分子材料非常必要.综述了金属氧化物、层状双氢氧化物、金属盐和金属有机框架的阻燃机理及研究进展,简述了其他过渡金属化合物在聚合物中的应用.最后,提出了绿色、高效、多功能的过渡金属阻...     

过渡金属修饰介孔分子筛研究进展

综述了近10年来过渡金属修饰介孔分子筛的合成、表征方法及其在石油化工尤其是芳烃选择性氧化方面催化性能的研究进展.     

过渡金属硒化物超级电容器高性能电极材料的研究进展

过渡金属硒化物具有较高的电导率,并且硒具有低电负性使较弱的金属-硒键更有利于氧化还原反应的发生,是潜在的超级电容器高性能电极材料。本文首先介绍了目前过渡金属硒化物主要的制备方法,然后阐述了提升其电化学性能的优化策略。一方面对制备方法进行优化,通过调控反应物时间、反应温度、电解液组成等因素,调控电极材料的形貌和结构,来提高离子传输效率;另一方面通过(1)二元过渡金属成分的调配,(2)与碳基材料进行复合,以及(3)结构的调控制备高性能电极材料,以提高其电化学性能。最后对其发展前景和重点发展方向进行了展望。     

过渡金属碳化物Ti3C2Tx的制备及其电磁屏蔽性能研究

二维过渡金属碳化物(MXene)具有优异的导电性、良好的柔韧性和亲水性等特点,其中Ti₃C₂Tx在电磁波屏蔽领域研究广泛。Ti₃C₂Tx是通过选择性刻蚀MAX相Ti₃AlC₂中Al元素后进一步剥离得到,因此刻蚀和剥离工艺直接决定了Ti₃C₂Tx的物化性质。采用LiF/HCl选择性刻蚀前驱体Ti₃AlC₂,优化刻蚀时间和剥离时间,制备了单/少层Ti₃C₂Tx。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)等对Ti₃C₂Tx表面形貌、化学组成进行表征,并通过矢量网络分析仪(VNA)和四探针测试仪等研究了Ti₃C₂Tx的电磁屏蔽效能及导电性能。结果表明,采用LiF/HCl选择性刻蚀法能够有效制备单...     

过渡金属氮氧化物制备方法的研究进展

综述了近10年来过渡金属氮氧化物的制备方法,主要包括溅射法(磁控溅射法和等离子体溅射法)、化学气相沉积法(等离子体增强化学气相沉积法、低压化学气相沉积法和催化化学气相沉积法)和化学合成法(氨解法、原位热解法和氮化物氧化法)三大类,并总结了常用的溅射法和化学气相沉积法合成技术参数。     

过渡金属配位铝氢化物的研究进展

固态储氢具有体积密度高、储运方便、安全性好等优势,是目前最具发展前景的储氢方式之一。开发在低温(<80℃)条件下具备可逆储氢能力的氢化物对拓展固态储氢技术的应用具有重要意义。过渡金属配位铝氢化物的热力学稳定性较低,有可能满足固态储氢系统的低温应用要求,具有潜在的基础研究和应用价值。系统性介绍了过渡金属配位铝氢化物的研究进展,包括氢化物的制备方法、结构和性能表征以及储氢机理等方面的研究动态,并讨论了其发展面临的主要问题和发展趋势,为过渡金属配位铝氢化物的深入研究提供参考。     

类石墨烯硫族化合物纳米材料及其在能源领域中的应用

2004年以来,以石墨烯为代表的新型二维纳米材料引起了全球范围内的研究热潮,在光电子、生物、能源等领域展现出了巨大的应用潜力。过渡金属硫族化合物因平面内结合力较强、平面外结合力较弱以致可以将其剥离成单个细胞厚度的二维层状纳米材料,且该材料具备类石墨烯物理化学性质而被誉为"无机石墨烯"。关于二维过渡金属硫族化合物纳米材料的研究已有多年,众多研究表明,因其具有独特的结构和特性,在光电器件、催化及能源存储领域有着广阔的应用前景。基于该领域研究的最新进展,综述了二维过渡金属硫族化合物纳米材料在能源领域中的应用,并对目前相关研究领域的发展趋势进行了总结和展望。     

几种难熔过渡金属的激光氮化

多脉冲激光辐射使置于氮气氛中的难熔过渡金属钛、钼和表面氮化，形成和组织致密的氮化层，用多种方法分析和表征了氮化层的化学成分和组织结构，激光的作用使得金属表面熔化和氮气激活，导致液相氮化反应，激光引起的加热熔化和激波效应同时使表层组织致密。