29483.利用離子交換調控微納米結構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，由于其所具有獨特的性質和潛在的應用性，具有特殊微納米結構的功能材料受到人們的普遍重視。本論文以控制合成和構建具有功能的三維微納米結構過渡金屬硫化物為目標，通過對反應物和目標產物的結構分析，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。并進一步通過陽離子交換的方法調控過渡金屬

3、硫化物的組成和性能。最后表征了這些產物的電化學性能、催化降解性能。本論文主要內容歸納如下：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，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前驅體，以硫脲為硫源，在乙二醇和乙二胺混合溶劑為反應溶劑的水熱條件下，控制合成具有三維海膽狀結構的NiS材料。在此基礎上，將合成的NiS與其它過渡金屬離子在水熱條件下進行陽離子交換。研究發(fā)現(xiàn)，通過控制反應時間和反

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