【摘 要】
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在能源危机和环境污染的压力下,人们意识到能源转换和储存的重要性,缓解这些问题的根源就是开发出高效的催化剂。二硫化钼（Mo S2）因其独特的理化性质而在光电催化、储能等领域日益被重视。但是,Mo S2自聚集、表面惰性等缺点,阻碍了它的应用前景。本论文中,我们通过掺杂、与琼脂衍生的碳基材料复合等方法来规避Mo S2的劣势,进而推进其在电化学方面的应用。主要内容和结果如下:（1）以琼脂为C源、尿素为N源
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在能源危机和环境污染的压力下,人们意识到能源转换和储存的重要性,缓解这些问题的根源就是开发出高效的催化剂。二硫化钼（Mo S2）因其独特的理化性质而在光电催化、储能等领域日益被重视。但是,Mo S2自聚集、表面惰性等缺点,阻碍了它的应用前景。本论文中,我们通过掺杂、与琼脂衍生的碳基材料复合等方法来规避Mo S2的劣势,进而推进其在电化学方面的应用。主要内容和结果如下:（1）以琼脂为C源、尿素为N源,在氮气下退火得到三维氮掺杂的多孔碳（NPC）,将NPC与Mo S2进行水热反应得到Mo S2/NPC。结果表明Mo S2均匀的锚定在NPC上,不仅增加了暴露的活性位点数目还提高了导电性。Mo S2/NPC在10 m A cm-2的电流密度下具有低的过电位（209 m V）和较小的塔菲尔斜率(41m V dec-1)。用作锂离子电池的负极时,Mo S2/NPC在0.1 A g-1时的初始放电容量为1289 m Ah g-1,在0.5和2.0 A g-1时的倍率容量分别为712和419 m Ah g-1。（2）通过水热法合成以NPC为基底的P掺杂Mo S2/C复合材料。表征结果表明P掺杂进一步激活了Mo S2的惰性表面,提高了面内活性位点的数量和电导率。探究了P掺杂量对电催化性能的影响,发现当P的掺杂量为0.1 g时效果最好,在电流密度为10 m A cm-2时过电势为167 m V,Tafel斜率为45 m V dec-1。（3）以琼脂为C源、十二烷基硫酸钠为表面活性剂进行水热反应,控制水热时间制备了管状、碗状形貌的碳前驱体。探究了将其高温煅烧后与Mo S2形成的复合材料对电催化析氢性能的影响。实验证明,水热12 h得到的碗状碳与Mo S2形成的复合材料性能最佳,在10 m A cm-2的电流密度下过电势为231 m V。
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