29483.利用離子交換調(diào)控微納米結(jié)構(gòu)過渡金屬硫化物的組成和性能

1、Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterCompositionandPerformanceRegulationofMicro／NanoStructureofTransitionMetalSulfidesbyIonExchangeByYuanfangChenSupervisors：ProfLiweiMi、WeihuaChenInorgan

2、icChemstryTheCollegeofChemistryandMolecularEngineeringMay’2014摘要近幾年，由于其所具有獨(dú)特的性質(zhì)和潛在的應(yīng)用性，具有特殊微納米結(jié)構(gòu)的功能材料受到人們的普遍重視。本論文以控制合成和構(gòu)建具有功能的三維微納米結(jié)構(gòu)過渡金屬硫化物為目標(biāo)，通過對反應(yīng)物和目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)分析，探索利用模板法來控制合成具有特定形貌的硫化物，其中過渡金屬配合物作為軟模板。并進(jìn)一步通過陽離子交換的方法調(diào)控過渡金屬

3、硫化物的組成和性能。最后表征了這些產(chǎn)物的電化學(xué)性能、催化降解性能。本論文主要內(nèi)容歸納如下：一、本論文首先研究的是以對甲苯磺酸鈉為配體，在鄰菲羅啉輔助下，與金屬鎳鹽反應(yīng)，通過簡單的方法合成了大量的鎳配合物。以新合成的鎳配合物為反應(yīng)前驅(qū)體，以硫脲為硫源，在乙二醇和乙二胺混合溶劑為反應(yīng)溶劑的水熱條件下，控制合成具有三維海膽狀結(jié)構(gòu)的NiS材料。在此基礎(chǔ)上，將合成的NiS與其它過渡金屬離子在水熱條件下進(jìn)行陽離子交換。研究發(fā)現(xiàn)，通過控制反應(yīng)時(shí)間和反

4、應(yīng)物的濃度可以實(shí)現(xiàn)將NiS的形貌轉(zhuǎn)移到交換后的產(chǎn)物上。將所得到的NiS和交換后的產(chǎn)物作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí)進(jìn)行電性能測試，產(chǎn)物的首次充放電性能從3148mAh91到5973mAhg。1不等。這部分結(jié)果證明，通過改變中心金屬離子來調(diào)控產(chǎn)物的組成和性能，同時(shí)不改變產(chǎn)物的形貌，實(shí)現(xiàn)形貌轉(zhuǎn)移。二、本文以對甲苯磺酸鈉為配體，在鄰菲羅啉輔助下，與金屬錳鹽反應(yīng)合成了大量的錳配合物。以新合成的錳配合物為反應(yīng)前驅(qū)體，以硫脲為硫源，在乙二醇和乙二胺混合溶