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氧化钨纳米结构制备及其光电性能研究

时间:2019-02-21 16:51来源:毕业论文
采用水热法制备了由WO3纳米片自组装成的纳米花球,以及由三氧化钨纳米带自组装成的纳米星,并将其组装成超级电容器研究其电化学性能。通过扫描电镜、X射线衍射、透射电镜

摘要三氧化钨(WO3)具有优良的光电性能、电化学性能、电致变色性能而被广泛应用和研究。本文采用水热法制备了由WO3纳米片自组装成的纳米花球,以及由三氧化钨纳米带自组装成的纳米星,并将其组装成超级电容器研究其电化学性能。通过扫描电镜、X射线衍射、透射电镜、紫外可见光光谱等方法对三氧化钨纳米花球和三氧化钨纳米星的形貌和微观结构进行了分析。探究了辅助剂的加入量对三氧化钨纳米花球的形貌和尺寸影响以及前驱体溶液溶剂的配比对三氧化钨纳米星的形貌尺寸影响,制备出了尺寸在几百纳米的正交相三氧化钨纳米花球,其比电容值可达446.25 F/g;尺寸在1微米的正交相三氧化钨纳米花球,其比电容值可达312.5F/g。33452
关键词  三氧化钨 自组装 纳米花球 纳米星 超级电容器
毕业论文设计说明书外文摘要
Title    Fabrication and the optical and electrical properties of tungsten oxide nanostructures                    
Abstract
WO3  has aroused the extensive concern for its unique optical and electrical properties, electrochromic properties and electrochemical properties. In this article, the WO3 nanoflower which is self-assembled by cubic WO3 nanosheets and the WO3 snowflake-like nanostructures which is self-assembled by orthorhombic WO3 nanobelts were prepared by hydrothermal. The WO3 nanostructures were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis). Explores the effect of different adjuvant content on the morphology and size of the WO3 nanoflower and the effect of different precursor solution solvent on the morphology and size of snowflake-like nanostructures. Supercapacitor was assembled by those nanostructures, then the properties of the device was detected, and the capacitance values can be reached 446.25 F/g and 312.5 F/g. 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
Keywords   tungsten trioxide   nanoflower   self-assembled snowflake-like nanostructures   Supercapacitor
目   次
1  绪论    1
1.1  三氧化钨简介    1
1.2  WO3纳米材料的一般制备方法    3
1.3  超级电容器原理    5
1.4  本文主要研究的内容    6
2  实验及其表征    7
2.1  用WCl6制备三氧化钨纳米片自组装纳米花球    7
2.2  用W粉和双氧水制备三氧化钨纳米星    8
2.3  WO3纳米结构表征方法    9
2.3  WO3超级电容器的制备    10
2.4  WO3超级电容器的性能检测    10
3  实验结果及其讨论    12
3.1  WO3纳米花球的形貌及结构    12
3.2  WO3纳米花球的电化学性能    16
3.3  WO3纳米星的形貌及结构    18
3.4  WO3纳米星的电化学性能    21
结  论    23
致  谢    24
参考文献25
1  绪论
1.1  三氧化钨简介
三氧化钨是禁带宽度在2.5至3.5eV之间的间接带隙过渡金属氧化物半导体材料,其应用领域十分广泛,例如可见光催化污染物分解[1];作为气敏传感器在探测有害气体的使用;作为无极电致变色材料的典型代表,用于制备电致变色器件[2];以及对于可见光有响应的光致变色器件等等[3]。
1.1.1  三氧化钨(WO3)的结构
三氧化钨的结构如图1-1所示。三氧化钨的晶体结构属于ReO3型,与钙钛矿ABO3结构很相似,只是W原子占据着B的位置,而A位置上无原子。如果单纯考虑化学计量比,三氧化钨中钨氧比为1:3,其理想晶体结构可以看作由中心的W原子和围绕在W原子周围的6个O原子所组成钨氧八面体[WO6]经过共顶点连接而成,八面体之间有许多空隙,形成了各种通道[4],其晶体结构如1-1所示。 氧化钨纳米结构制备及其光电性能研究:http://www.lwfree.cn/cailiao/20190221/30572.html
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