MoS2/Ti3C2Tx异质复合材料的制备及电化学性能研究

利用水热法合成了MoS2/Ti3C2Tx异质复合材料,采用SEM、XRD、XPS和电化学工作站对所制样品的形貌、结构、成分和电化学性能进行了表征。结果表明,当Ti3C2Tx引入量为30 mg时,所制MoS2/Ti3C2Tx异质复合电极具有最优的电化学性能和较好的循环稳定性,在1 A/g电流密度下的比电容达到262.54 F/g,且经10 000次循环后仍保持82.1%的初始比电容。

MoS2/C复合纳米粒子对双马来酰亚胺树脂的改性研究

由于传统MoS2纳米粒子在高温高压条件下容易氧化,且在有机树脂中难以长期稳定存在,本论文选择钼酸铵作为钼源,硫代乙酰胺作为硫源,同时以活性炭作为碳源,通过水合热法制备出MoS2/C复合粒子,并以其作为填料对双马来酰亚胺树脂(BMI)进行改性,制备出MoS2/C/BMI树脂复合材料,并研究了MoS2/C复合粒子含量对MoS2/C/BMI树脂复合材料力学性能、摩擦学性能以及耐湿性能的影响。结果表明:所得的MoS2/C复合粒子较传统MoS2纳米粒子颗粒更小更均匀;当MoS2/C复合粒子含量为6.0%(质量分数)时,MoS2/C/BMI树脂复合材料的综合性能最优。

WS_2/MoS_2/C复合薄膜的磨损性能研究

采用磁控溅射法,使用WS2/MoS2复合靶材,通过与乙炔气体反应溅射,制备WS2/MoS2/C复合薄膜,利用X射线衍射对薄膜的成分结构进行分析,采用MFT-4000材料表面性能试验仪在室温大气环境(相对湿度60%)下评价薄膜的摩擦磨损性能,使用AxioCSM700共聚焦显微镜观察WS2/MoS2/C复合薄膜磨损表面磨痕形貌,结果表明,WS2/MoS2/C复合薄膜结构致密,在潮湿大气中抗磨损性能比MoS2磁控溅射薄膜有显著提高,在30min往复摩擦后复合薄膜未发生磨屑脱落。

Al_2O_3/C复合微粒子光学截面及发射率光谱的计算

本文用米氏(Mie)散射理论首次全面地计算了球形复合微粒子Al_2O_3/C的吸收、散射及消光截面。给出了吸收截面、消光截面与核心粒子半径及复合层厚度的关系曲线。此外,还计算了复合粒子半径为 3.0μm时的发射率光谱。并对计算结果进行了讨论。

CTAB辅助水热合成球状纳米花MoS2／C复合材料及其电化学性能研究

以钼酸钠(Na_2MoO_4·2H_2O)、硫脲(NH_2CSNH_2)、CTAB为原料,利用水热法合成了MoS_2/C球状纳米花复合材料。通过XRD、SEM、TEM、TG等分析测试方法,研究了不同CTAB添加量对MoS_2/C复合材料的微观结构、表面形貌的影响规律,结果显示,有部分无定形碳嵌入了MoS_2层间,并抑制了MoS_2(002)面的堆积。电化学测试表明:与纯MoS_2相比,MoS_2/C复合材料具有更好的电化学性能,当加入0.025 g CTAB时首次放电比容量达到730 m Ah/g,在100 m A/g的电流密度下经过100次循环比容量稳定在415 m Ah/g。在此基础上讨论了MoS_2/C球状纳米花复合材料的可能生长机理以及对材料电化学性能的影响规律。

MoS2/C复合薄膜多环境摩擦学行为的研究

目的考察不同摩擦环境(真空、PAO、不同对磨副和温度)对MoS2/C复合薄膜摩擦性能的影响,并探究其摩擦磨损机理。方法使用直流磁控溅射技术(DCMS)和高功率脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)在高速钢和硅基底上沉积MoS2/C复合薄膜。利用多功能摩擦试验机表征薄膜在空气、PAO、不同温度条件下的摩擦学行为。利用真空摩擦试验机表征薄膜在真空及不同对磨副条件下的摩擦性能。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及共聚焦激光拉曼光谱仪,分析摩擦测试后,薄膜和对磨副上的形貌、磨屑成分等。结果真空下,除氧化锆外,其他对磨副均使薄膜迅速失效。MoS2含量超过50%时,薄膜可以在真空中维持较低的摩擦系数,约为0.1。PAO环境下,边界润滑阶段摩擦系数为0.08,流体润滑阶段摩擦系数最高为0.1。随着温度从25℃升高至450℃,薄膜摩擦系数由0.09降低至0.026,450℃下,薄膜在700 s时失效。结论真空下,氧化锆和氧化铝作为对磨副可以降低MoS2/C复合薄膜的粘着性,且复合薄膜中MoS2含量超过50%,可以展示出更好的摩擦性能。PAO油润滑环境下,摩擦行为主要取决于PAO的性质。高温环境下,更高的石墨化程度与MoS2再结晶可以降低薄膜的摩擦系数。

载荷对MoS2/C复合薄膜摩擦学行为的影响

采用直流磁控溅射与高功率磁脉冲磁控溅射制备了以Ti为过渡层的MoS_2/C复合薄膜,并对其结构、组分、力学性能以及摩擦学行为进行了研究.摩擦测试结果表明:载荷增加时,摩擦系数与磨损率呈规律性降低趋势;通过赫兹接触模型对平均摩擦系数进行分析拟合,发现载荷的变化带来赫兹接触面积与接触压强的不同,导致了摩擦系数的变化;通过对摩擦产物的拉曼光谱分析发现不同载荷对非晶碳石墨化程度影响不明显;借助透射电子显微镜对转移膜的微结构进行分析,发现转移膜主要是排列有序且基面平行于滑移界面的MoS_2层,使其在较高载荷下仍具有低的剪切强度,因而获得低的摩擦系数.进一步采用同一磨球、磨痕体系从高载荷到低载荷变化的连续摩擦验证式试验,可以得出,MoS_2/C复合薄膜在所有高载荷条件下获得低摩擦系数,赫兹接触起着主导作用.

Sb/MoS_2/C复合材料的制备及其电化学性能研究

结合水热法和冷冻干燥法制备了高容量锂离子电池负极材料Sb/Mo S2/C,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和X射线光电子能谱等手段对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,合成的Sb/Mo S2/C复合材料的形貌结构为纳米片状。通过恒流充放电对样品进行电化学性能测试,结果表明,该材料具有杰出的电化学性能,在0.2 A/g电流密度下,循环200次后容量保持率为99%。

深圳先进院研发出基于MoS_2/C纳米复合材料的钠型双离子电池

近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,成功研发出一种基于MoS2/C纳米复合负极材料的钠型双离子电池。锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能设备等领域。但由于锂离子电池的大规模应用加之锂资源的匮乏和分布不均,使锂离子电池成本日益攀升,难以满足未来能源存储的低成本、长循环寿命。

铝电解TiB_2/C复合阴极用煤沥青的无机改性

采用无机粒子改性法在200℃下对煤沥青进行改性,分析无机粒子(Al2O3粒子或TiB2粒子)对改性煤沥青结构与性能以及改性沥青基TiB2/C复合阴极性能的影响。研究结果表明:改性煤沥青的结焦值和软化点比未改性煤沥青均有较大提高。无机粒子的添加进一步提高改性煤沥青的结焦能力,但降低改性煤沥青的软化点,与对比改性煤沥青相比,Al2O3粒子和TiB2粒子改性煤沥青的软化点分别降低4.5℃和2.0℃,结焦值分别提高4.85%和5.35%。经过1 000℃炭化,其残炭率相对于对比试样分别增加3.01%和5.87%。与对比复合阴极相比,Al2O3粒子和TiB2粒子改性煤沥青基复合阴极的密度分别增大0.45%和1.79%,开孔率分别降低5.08%和5.78%,电阻率从52.93μΩ·m分别降低到48.86μΩ·m和49.95μΩ·m,抗压强度从24.21 MPa分别增加到28.78 MPa和28.06 MPa,电解膨胀率分别降低0.10%和0.16%。无机改性粒子均匀地分布于粘结剂煤沥青炭中。

ZnO纳米粒子沉积MoS_2纳米片的组装及其光催化性能

通过室温搅拌混合过程,将前驱物ZnO纳米粒子悬浊液与MoS_2纳米片悬浊液按一定比例直接混合,制得ZnO纳米粒子沉积在MoS_2纳米片表面上的纳米复合材料。使用各种测试技术对这种复合材料进行了表征,结果表明,ZnO纳米粒子呈六方晶相,形貌由两部分构成,一部分呈纳米棒状,直径主要在2~9nm之间;另一部分呈近球形,粒径主要在3~10nm之间;MoS_2纳米片是2H型晶相,呈单层或少层。由于在光照下ZnO上的电子传递到MoS_2纳米片表面,ZnO在510nm附近的激子发光带强度明显减弱。对罗丹明B的光催化性能测试结果证实,在可见光照射下,复合材料的光催化活性与纯MoS_2纳米片基本相当;而在紫外光照射下,复合材料的光催化活性最高,在光照160min后,其光降解率可达92%。

质子注入对二硫化钼/聚芳醚砜复合材料摩擦学行为的影响

研究了质子注入对二硫化钼/聚芳醚砜(MoS2/PES-C)复合材料摩擦学行为的影响,并用红外光谱和X射线光电子能谱研究了质子注入引起的复合材料结构变化。结果表明,质子注入导致MoS2/PES-C复合材料中基体PES-C的部分降解,并最终在复合材料表面层形成一种富碳结构,质子注入过程中填料MoS2没有发生明显的化学变化。摩擦磨损实验表明,质子注入能够提高其耐磨性,尤其剂量达到1.25×1016ions/cm2时,其摩擦系数和磨损率同时降低。磨损机理分析表明,质子注入后复合材料的磨损机理从未注入质子的粘着磨损和塑性变形转变为疲劳磨损。

C_(60)/SiO_2/Chitosan复合纳米粒子的合成及其光致化学发光分析应用

采用反相微乳液纳米粒子合成方法制备了具有光致化学发光活性的C60/SiO2/Chitosan复合纳米粒子。光致化学发光研究显示该复合纳米粒子与鲁米诺的混合溶液能被波长为400nm的光信号诱导产生鲁米诺的光致化学发光信号,且该发光信号可以被复合纳米粒子表面所吸附的DNA所抑制,据此发现,建立了检测小牛胸腺DNA的光致化学发光新方法。在最佳的实验条件下,光致化学发光信号强度与DNA浓度在1.0×10-9—1.0×10-8mol/L之间表现出了良好线性。