硫化钼/CNT纳米复合材料制备与光催化性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

新世纪以来，随着工业的高度发展，人类社会得到了巨大的进步，其中能源是人类社会和工业不断进步的坚实基础，但是传统能源的消耗在促进社会进步的同时，也带来了各种各样的环境污染问题（如全球气候变暖，有害气体排放，对水的污染），况且且传统能源的数量终究是有限的。因此寻找到一种可再生的清洁能源成为了人们目前迫切需要解决的一个问题，同时寻找一个有效的办法解决环境污染也是人们关注的焦点。

纳米材料随着时代的不断进步，取得具有突破性的发展，材料的研究和合成技术越来越娴熟，使得该技术在光催化中得到了广泛性应用。钼作为一种过渡金属元素，其硫化物，二硫化钼是一种具有层状结构的物质，当其缩小到纳米尺寸之后，在光傕化领域、光电子器件、电子器件等方面有逸广大的发展前景。纳米mos₂的能带在1.78eＶ左右，对可见光部分能很好的吸收，并且具有良好的光催化活性，从而太阳能利用及光催化领域存在美好的应用前景。turston t.r．等人利用纳米mos₂做催化剂，采用可见光光催化降解有机物苯酪，有效的克服了tio₂在可见光区域吸收率小的缺点，且发现mos₂的降解率跟其尺寸的大小有着非常密切的关系，证明了mos₂光催化降解污染物的可行性。同时mos₂纳米材料具有优异的催化、光电等性能，同时因其有与贵金属相近的氢原子吸附自由能和较大的电流密度，在电催化析氢领域受到了广泛关注。但是，纳米 mos₂也存在易团聚、导电性差、活性位点少等缺点，从而影响了其催化性能的进一步提高。

碳纳米管具有优异的导电、力学性能，能够增强复合物的导电性和机械性能，同时碳纳米管能够增大材料的比表面积，增强吸附能力，化学性质稳定是一种良好的复合材料。mos₂纳米片附着在ＣＮＴ上，形成比表面积大且稳固的结构，这种mos₂／ＣＮＴ在０．１４／ｇ的电流密度下显现出1320mah/g^l的能量密度，并且拥有１０００次循环寿命。经过氧化后 cnts 的管壁表面含有大量的含氧官能团且具有良好的溶解性，有利于氧还原过程的进行。mos2 纳米材料具有优异的催化、光电等性能，同时因其有与贵金属相近的氢原子吸附自由能和较大的电流密度，在电催化析氢领域受到了广泛关注。但是，纳米 mos2也存在易团聚、导电性差、活性位点少等缺点，从而影响了其催化性能的进一步提高。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容

1、制备硫化钼/cnt纳米复合材料。

2、用xrd、tem、拉曼光谱、漫反射光谱法等方法进行表征。

3. 研究的方法与步骤

1、制备碳纳米管(cnt)、硫化钼以及其复合材料。

2、利用x射线衍射，扫描电子显微镜，透射电子显微镜，拉曼光谱，x射线光电子能谱，zeta电位测试，线性扫描伏安法，塔菲尔曲线等对材料的结构与表面性质进行分析。

3、多次试验，研究该材料在光照射下对氨氮的降解。

4. 参考文献

1.黄艳, 傅敏, 贺涛, g-c3n4/bivo4复合催化剂的制备及应用于光催化还原co2的性能, 物理化学学报，31 (2015) 1145-1152.

2. 何志桥, 陈锦萍, 童丽丽, 汤俊涛, 陈建孟,宋爽, biocl/g-c3n4异质结催化剂可见光催化还原co2，化工学报，67(2016) 4634-4642

3. 张金水,王博王心晨,石墨相氮化碳的化学合成及应用, 物理化学学报，29(2013)1865-1876.

5. 计划与进度安排

一、2022.11.25-2022.3.25

阅读文献，完成文献综述和开题报告，外文论文翻译；

二、2022.3.26-2022.4.22