MoO3及MoO3/AC复合材料的制备与性能研究
近年来，三氧化钼由于其特殊的结构和良好的性能，在各个领域的应用越来越受欢迎。因而，简单且重复性好地制备出三氧化钼以及钼基复合材料成为研究的热点。本文采用阳离子膜电解的方法获得了钼酸溶液，此法较为简单，且没杂质离子的引入。以获得的钼酸溶液为钼源，分别采用蒸发和水热的方法合成了六方相的MoO3·0.55H2O和掺杂稀土铕元素的MoO3，并进行一系列表征，探究了它们的光致发光性能。同时，采用钼酸溶液作为钼源，通过浸渍过滤的方法制备出MoO3/AC复合材料，并将获得复合材料用作电容器材料进行测试，复合体材料表现出优异的电化学性能。主要内容如下： 首先通过蒸发钼酸溶液的方法得到六角棱柱状三氧化钼水合物（MoO3·0.55H2O），对得到的MoO3·0.55H2O进行不同温度下的热处理，探究其热稳定性。通过XRD，IR，SEM，TG，Raman，PL等对样品表征，研究表明热处理温度对产物形貌，结构，尺寸，以及光致发光性具有重大影响。其中XRD和TG分析结果表明：在350℃时介稳相MoO3·0.55H2O发生不可逆相变，生成稳定相的α-MoO3。SEM分析结果显示，随着热处理温度的增加，样品的表面逐渐由光滑变得粗糙不平并带有一些沟壑。经过500℃热处理后，可以观察到物质形貌由最初的六方棱柱微米棒，逐渐变为尺寸更大的层状结构的微米带。同时通过PL分析结果表明荧光强度随着热处理温度的增加逐渐减弱。 其次利用钼酸溶液作为钼源，结合水热的方法获得稀土Eu3+掺杂的MoO3:Eu3+。X射线衍射图谱结果表明，Eu3+被成功的引入到MoO3基质中，稀土的引入可以改变MoO3晶粒的结晶度，导致晶面的择优取向生长。对MoO3:Eu3+进行发光性能进行探究，发现在监测波长614nm下进行激发测试，激发光谱图出现两个宽带峰，其中329nm处的峰最强。在329nm的波长激发下，对不同Eu3+的掺杂量的MoO3的发射光谱的进行测定，发射峰以600nm处5D0→7F1和615nm处5D0→7F2跃迁为主。通过对掺杂不同浓度稀土Eu3+的发光性能测试，探究稀土的最佳掺杂量。在180℃，16h水热条件下，Eu3+的掺杂量为3%时，MoO3:Eu3+发光强度最大。 最后采用钼酸溶液作为钼源，通过浸渍过滤的方法制备出AC/MoO3复合材料，对其进行SEM，TEM，TG，BET表征。通过循环伏安（CV）、恒流充放电等电化学测试(GCP)对复合材料的AC/MoO3电化学性能进行表征。(GCP)测试结果表明当掺杂量为1.9%，电流密度为1A/g，在1mol/LKOH溶液中测试时，AC/MoO3复合体材料容量达到166F/g。相对单独的活性炭（140F/g）容量提高了约18.5%左右，表现出更优异的电化学性能，表明AC/MoO3复合材料用作超级电容器材料很有前景。
阳离子膜;热稳定性;光致发光性;稀土;超级电容器
上海应用技术大学
硕士
化学工程
张全生
2017
中文
TB332;TM53
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）