缺陷氧化鎢納米復(fù)合材料的制備、表征及其應(yīng)用研究.pdf

1、氧化鎢(WO3)作為一種重要的n型半導(dǎo)體材料，由于其具有特殊的缺陷結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性被廣泛地應(yīng)用到氣體傳感、光催化、電致變色和場(chǎng)致發(fā)射等領(lǐng)域。實(shí)際制備中存在一些非化學(xué)計(jì)量比的氧化鎢(WO3-x)由于其晶體中存在一定量的氧空位缺陷，可以在一定程度上提高導(dǎo)電率、減小能帶隙，而且還能增強(qiáng)氧化鎢表面對(duì)物質(zhì)(如CO2、H2、 NO2)的吸附，為催化反應(yīng)提供更多的活性位點(diǎn)，所以在光催化劑和電極材料等方面具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。因此，本文主要針對(duì)缺

2、陷氧化鎢及其復(fù)合物的制備，對(duì)他們?cè)诖呋磻?yīng)和鋰離子電池方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下:
　　(1)以鎢酸銨和檸檬酸為原料，利用檸檬酸的還原能力及形貌控制作用，一鍋水熱法成功的合成了具有大量缺陷存在的氧化鎢納米線。通過與商品氧化鎢的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)缺陷氧化鎢具有更窄的禁帶寬度，而且在可見光和近紅外區(qū)有著更強(qiáng)烈的光吸收，呈現(xiàn)出新的光學(xué)特性和應(yīng)用。
　　(2)利用缺陷氧化鎢能提供自由電子的特性，在合成過

3、程中不加入穩(wěn)定劑、助還原劑等，在室溫條件下通過原位還原的方法直接將Pd2+還原成Pd納米顆粒，并負(fù)載在缺陷氧化鎢表面。將此催化劑用于對(duì)硝基苯酚加氫反應(yīng)以及苯乙烯加氫反應(yīng)中，表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能。
　　(3)通過化學(xué)聚合以及高溫碳化的方法成功制備出N-C包覆的缺陷氧化鎢WO3-x/N-C的復(fù)合材料，然后將其作為鋰離子電池負(fù)極材料研究了缺陷氧化鎢及其復(fù)合材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，WO3-x/N-C復(fù)合材料比缺陷氧化鎢納米線具有更加