SnS_(2)/ZIF-8衍生二维多孔氮掺杂碳纳米片复合材料的锂硫电池性能研究

锂硫电池(LSBs)因能量密度高、原料储量丰富、环境友好等优点引起了广泛关注。然而,多硫化物的穿梭效应、反应过程中较大的体积膨胀以及硫较差的电子电导率等缺点极大地限制了其发展。本研究设计了一种SnS_(2)纳米颗粒与ZIF-8衍生的花状二维多孔碳纳米片/硫复合材料(ZCN-SnS_(2)-S),并研究了其作为锂硫电池正极的电化学性能。其独特的二维花状多孔结构不仅有效缓解了反应过程中的体积膨胀,而且为Li+和电子的传输提供了快速通道,杂原子N也促进了对多硫化物的吸附作用。并且负载的极性SnS_(2)纳米颗粒极大地增强了对多硫化物的吸附,从而使ZCN-SnS_(2)-S复合材料表现出优异的电化学性能。在0.2C(1C=1675 mA·g^(–1))电流密度下,ZCN-SnS_(2)-S电极循环100次后仍能保持948 mAh·g^(–1)的高可逆比容量,容量保持率为83.7%。即使在2C的高电流密度下循环300圈,ZCN-SnS_(2)-S电极仍具有546 mAh·g^(–1)的可逆比容量。

二硫化锡纳米材料的制备及其电催化CO_(2)还原性能研究

采用溶剂热法合成了二硫化锡(SnS_(2))纳米材料,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其进行了表征。将该材料用于电催化CO_(2)还原,电流密度较大;在-0.9V~-1.2V(vs.RHE)电位范围内,该材料具有较强的产甲酸的能力,在-1.2V电位下电解6h,甲酸浓度高达123.7mg·L^(-1);当电位为-1.1V时,达到最佳的法拉第效率43.7%,表明该材料具有较优的电催化活性,并具有较好的电化学稳定性。

二硫化锡薄膜场效应晶体管的可见光探测特性

采用化学气相输运(CVT)法和微机械剥离技术制备了SnS_(2)薄膜,使用Au电极作为源、漏电极,n型重掺杂Si作为栅极,制备了基于SnS_(2)薄膜的背栅型场效应晶体管(FET),并研究了其电学特性和可见光探测特性。结果表明,制备的SnS_(2)薄膜具有良好的结晶度,SnS_(2)薄膜背栅型FET具备良好的栅压调控特性。器件对波长为405 nm的蓝紫光表现出明显的光响应,光响应度高达456.82 A·W^(-1),外量子效率为1.40×10^(5)%,比探测率为7.12×10^(12)Jones,并且具有较快的光响应速度,上升和下降响应时间分别为1 ms和0.5 ms。器件的光探测性能受栅压调控,当栅压为40 V时,器件的光响应度可达730 A·W^(-1)。

Z型异质结WO_(3)/SnS_(2)复合材料的光催化性能

二硫化锡(SnS_(2))的光生载流子复合严重,三氧化钨(WO_(3))的可见光吸收能力较弱,易导致SnS_(2)与WO_(3)的光催化活性较低。以四氯化锡为锡源、硫脲为硫源、钨酸钠为钨源,通过两步水热法制备了异质结WO_(3)/SnS_(2)复合材料,并研究了SnS_(2)、WO_(3)和WO_(3)/SnS_(2)复合材料的结构组成、微观形貌、光学性能以及光催化活性。结果表明:WO_(3)/SnS_(2)复合材料不仅有着较高的比表面积,同时其光生载流子的分离及输运良好。降解亚甲基蓝测试以及还原重铬酸钾测试表明:WO_(3)/SnS_(2)复合材料为Z型异质结结构,其光催化性能相较于SnS_(2)与WO_(3)有显著提高。在模拟太阳光照射下,WO_(3)/SnS_(2)复合材料降解亚甲基蓝的速率约为SnS_(2)的3.4倍、WO_(3)的2.5倍;WO_(3)/SnS_(2)复合材料还原重铬酸钾的速率约为SnS_(2)的3.4倍、WO_(3)的35.0倍。该制备所得WO_(3)/SnS_(2)复合材料具有较强的光催化活性,有望广泛应用于废水处理领域。

中科大制备高效电还原CO_2催化剂

近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组利用不同镍含量掺杂的二硫化锡纳米片作为催化剂,实现高效电还原二氧化碳到甲酸和-氧化碳.这种镍掺杂的二硫化锡纳米片催化剂在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性.

静电层层组装纳米粒子多层膜修饰电极及其应用

通过静电层层组装技术,得到了纳米粒子二硫化锡(SnS2)、单壁碳纳米管(SWCNTs)多层膜修饰电极。用电化学循环伏安法(CV)、电化学阻抗(EIS)法对该多层膜修饰电极进行表征,证明了其多层膜修饰电极具有很好的稳定性、重复性、有序性、均一性。并且该多层膜修饰电极对多巴胺(DA)具有良好的电催化效果,在pH=7.0磷酸盐缓冲溶液中,DA及抗坏血酸(AA)在多层膜修饰电极中的氧化峰能够很好地分开,在大量AA存在下测定DA结果满意。