氮掺杂碳量子点修饰二硫化钼材料及其氧还原反应性能的研究文献综述

 2023-10-10 15:32:42

文献综述

1.题研究的现状及发展趋势

目前常用的能源有太阳能、核能、风能、潮汐能等，而想使用这些能源，主要的途径是将其转化为电能。燃料电池因污染小、无噪音、效率高等优点成为如今最有发展前景的发电技术。尽管燃料电池有诸多优点，但稀缺的Pt则阻碍了燃料电池的大规模商业化。从而非贵金属催化剂的研究显得格外的重要[1]

2.研究的意义和价值

非金属催化剂以不同的碳材料为基底，掺杂其他杂原子，通过改变碳原子表面的电子分布从而催化反应的进行[2]。碳量子点 (CQDs) , 是以C为基本骨架、表面含有大量的含O基团、尺寸在10nm以下的新型荧光“零维”碳纳米材料，其具有突出的光学性质[3]。同时也具有良好的水溶性、低毒性、环境友好性，并且合成来源广泛。自碳量子点出现至至今，碳量子点在许多领域得以应用，列如：医学成像技术、环境监测、催化剂制备等。目前,制备碳量子点有多种方法,包括电弧放电法、激光销蚀法、电化学合成法、化学氧化法、燃烧法、微波合成法[5]、水热合成法[6],[7],[8]、模板法等, 由于水热合成法步骤简单, 反应条件较为容易控制且消耗能耗低,被认为是一种较为经济有效的方法，而多数的制备方法都存在荧光量子产率较低、设备昂贵及制备过程复杂等问题。如何改善就成了首要问题。碳量子点具有丰富的表面官能团使其具有良好的溶剂分散性和易于被其他功能化修饰。

同时通过水热法制备的二硫化钼[9][10][11][12][13]具有稳定性好、高效性、层状结构易于剥离等优点，作为一代新的二维表面催化剂具有优异的发展前景，并且其在能量贮存、催化制氢和传感分析等领域具有良好的应用。

二硫化钼作为新型材料，与同等二维材料的石墨烯相比，二硫化钼带有额外的能带系，因此，二硫化钼在纳米晶体管领域拥有更广阔的发展空间。

如今燃料电池的出现，相比于锂电池拥有更高的能量密度，但燃料电池氧还原反应动力学缓慢，这就逼迫人们去开发新型高效催化剂。对于制得的催化剂采用通过循环伏安 (CV) 、旋转圆盘电极 (RDE) 、旋转环盘电极 (RRDE) 测试氮掺杂碳量子点的氧还原催化性能[14]15]。

3.参考文献

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