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本论文采用水热法和微波水热法合成了三氧化钼纳米带及高分子聚合物聚苯胺、聚吡咯和聚3,4-乙烯二氧噻吩插层的五氧化二钒及三氧化钼层状复合材料;研究了不同反应条件对所得产物结构和形貌的影响,并据此提出了可能的形成机理;考察了所得材料的光催化性能及锂离子电池性能。主要内容概括如下: 1.单晶正交相三氧化钼纳米带的合成及光催化性能 通过一种简单、温和的水热方法制备了宽度为200-300 nm,长度可达数十微米的单晶正交相三氧化钼纳米带。对所制备的样品进行了XRD,SEM,TEM,HRTEM,SAED,XPS,FT-IR和Raman光谱等一系列表征。进行了一系列条件实验,结果表明,反应温度对产物的结构和形貌影响较大,并在此基础上提出了三氧化钼纳米带的生长机理,即固-液-固相转变机理。将所制备的三氧化钼纳米带用于可见光催化降解MB,结果表明,三氧化钼纳米带具有很高的可见光催化活性及很好的稳定性,是一种很有前途的光催化材料。提出了一种自敏化光催化机理来解释MB的光催化降解过程。 2.水热法和微波水热法制备聚苯胺插层的五氧化二钒层状纳米复合材料及其锂离子电池性能 通过简单的一步水热和微波水热法成功制备了聚苯胺插层的五氧化二钒层状纳米复合材料。对所制备的样品进行了XRD,SEM,TEM,HRTEM,SAED,FT-IR和Raman光谱等一系列表征。研究了不同的反应条件(如前驱液的pH值、反应温度、反应时间和苯胺加入量等)对产物的结构及形貌的影响。结果表明,反应温度对产物的结构及形貌有较大影响。在实验结果的基础上提出了此层状纳米复合材料的形成机理是原位插层—聚合—层离机理。将所制备的层状纳米复合材料用作锂离子电池的负极,测试了组装电池的充放电性能。结果表明,所合成的聚苯胺插层的五氧化二钒层状纳米复合材料具有较高的充放电容量和较好的循环性能,是一种很有前途的锂离子电池负极材料。 3.水热法制备聚吡咯及聚3,4-乙烯二氧噻吩插层的五氧化二钒层状纳米复合材料及其锂离子电池性能 通过简单的一步水热方法成功制备了聚吡咯及聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)插层的五氧化二钒层状纳米复合材料。对所制备的样品进行了XRD,SEM,TEM,HRTEM,SAED,FT-IR,Raman光谱等一系列表征。研究了不同的反应条件(如前驱物、反应温度和单体加入量等)对产物的结构及形貌的影响。结果表明,反应温度对产物的结构及形貌有较大影响。将所制备的层状纳米复合材料用作锂离子电池的负极,测试了组装电池的充放电性能。结果表明,在合适的条件下能得到首次放电比容量较高的复合材料,但循环性能尚有待改进。 4.聚苯胺插层三氧化钼的制备及锂离子电池性能 以三氧化钼为原料,先制备钠型钼青铜,然后在不同的合成方法和实验条件下制备了聚苯胺/钼青铜层状复合材料,并对产物进行了XRD,SEM,TEM,FT-IR表征。结果表明,用一步法在N2保护下反应1d然后用合适剂量的引发剂引发聚合后可得到聚苯胺/钼青铜层状复合材料,插层后由于聚合物的引入使得层间距发生明显增大。对复合材料进行了锂离子电池性能研究,研究结果表明,与三氧化钼相比,苯胺/钼青铜层状复合材料用作锂离子电池正极材料,首次放电比容量有所提高,但循环性能仍有待进一步改善。