Luận án Nghiên cứu tổng hợp và biến tính MS₂ (m = sn, w) với g-C₃N₄ làm chất xúc tác quang và vật liệu anode pin sạc lithium-ion

1. Đã tổng hợp thành công vật liệu composite MS2/g-C3N4 (M = Sn, W) bằng phương pháp nung đơn giản trực tiếp ở pha rắn từ các tiền chất muối kim loại/acid và thiourea. Kết quả cho thấy hàm lượng của hai pha thành phần (MS2 và g-C3N4) trong composite có thể được kiểm soát bởi tỷ lệ của các tiền chất. 2. Sự tồn tại đồng thời của hai cấu tử thành phần (MS2 và g-C3N4) trong composite và ảnh hưởng của g-C3N4 đến cấu trúc và hình thái của vật liệu dạng lớp MS2 đã được xác nhận bởi các đặc trưng hóa lý như XRD, IR, SEM, TEM, TGA, XPS và Raman. 3. Các vật liệu composite MS2/g-C3N4 (M = Sn, W) đã thể hiện hoạt tính quang xúc tác cao thông qua phản ứng phân hủy dung dịch RhB dưới ánh sáng khả kiến. Thành phần tối ưu của hai pha (MS2 và g-C3N4), tại đó các composite thể hiện hoạt tính quang xúc tác vượt trội so với các bán dẫn riêng lẻ đã được xác định. Cụ thể, mẫu SCN30 và mẫu WCN25 có hoạt tính quang xúc tác tốt nhất, với hiệu suất phân hủy RhB tương ứng là 92,22% và 83,05% sau 6 giờ chiếu xạ ánh sáng khả kiến. 4. Cơ chế của phản ứng quang phân hủy RhB đối với mẫu đại diện SCN30 bằng cách sử dụng các chất dập tắt gốc tự do đã được đề xuất. Theo đó, cơ chế chuyển và phân tách điện tích quang sinh giữa SnS2 và g-C3N4 tuân theo sơ đồ S. 5. Đặc trưng điện hoá và dung lượng lưu trữ ion Li+ của SnS2 và SCNx (x = 1, 3, 5 và 7) đã được khảo sát. Với hàm lượng g-C3N4 thích hợp trong cấu trúc composite, SCN3 cho thấy hiệu suất chu trình vượt trội với dung lượng riêng lần lượt là 1305,7 mAh g−1 và 1720,7 mAh g−1 tại các mật độ dòng tương ứng 500 mA g−1 và 100 mA g−1, CE ở chu kỳ đầu tiên đạt 52,9% và mức duy trì dung lượng sau 600 chu kỳ là 155,0%. Điều này được lý giải là do tỷ phần thích hợp của g-C3N4 trong composite SCN3 đóng vai trò vật liệu đệm giúp hạn chế sự thay đổi thể tích lớn của điện cực và tăng độ dẫn ion Li+.

pdf154 trang | Chia sẻ: Kim Linh 2 | Ngày: 11/11/2024 | Lượt xem: 10 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu tổng hợp và biến tính MS₂ (m = sn, w) với g-C₃N₄ làm chất xúc tác quang và vật liệu anode pin sạc lithium-ion, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
. (2011), "Stabilizing lithium–sulphur cathodes using polysulphide reservoirs", Nature communications,2, pp. 325. [47] Jia J., Sun W., Zhang Q., Zhang X., Hu X., Liu E. and Fan J. (2020), "Inter- plane heterojunctions within 2D/2D FeSe2/g-C3N4 nanosheet semiconductors for photocatalytic hydrogen generation", Applied Catalysis B: Environmental,261, pp. 118249. [48] Jia T. K., Sun G., Cao J. L. and Zhang Z. Y. (2015), "Molten salt synthesis of SnS2 nanoparticles with visible-light driven photocatalytic activity for the degradation of rhodamine B", Key Engineering Materials,655, pp. 203-207. [49] Jiang D., Li J., Xing C., Zhang Z., Meng S. and Chen M. (2015), "Two- dimensional CaIn2S4/g-C3N4 heterojunction nanocomposite with enhanced visible-light photocatalytic activities: interfacial engineering and mechanism insight", ACS applied materials interfaces,7, pp. 19234-19242. [50] Jiang J., Ou-yang L., Zhu L., Zheng A., Zou J., Yi X. and Tang H. (2014), "Dependence of electronic structure of g-C3N4 on the layer number of its nanosheets: a study by Raman spectroscopy coupled with first-principles calculations", Carbon,80, pp. 213-221. 120 [51] Jiang X., Yang X., Zhu Y., Shen J., Fan K. and Li C. (2013), "In situ assembly of graphene sheets-supported SnS2 nanoplates into 3D macroporous aerogels for high-performance lithium ion batteries", Journal of Power Sources,237, pp. 178-186. [52] Jiang Y., Song D., Wu J., Wang Z., Huang S., Xu Y., Chen Z., Zhao B. and Zhang J. (2019), "Sandwich-like SnS2/graphene/SnS2 with expanded interlayer distance as high-rate lithium/sodium-ion battery anode materials", ACS nano,13, pp. 9100-9111. [53] Jing L., Xu Y., Chen Z., He M., Xie M., Liu J., Xu H., Huang S. and Li H. (2018), "Different morphologies of SnS2 supported on 2D g-C3N4 for excellent and stable visible light photocatalytic hydrogen generation", ACS Sustainable Chemistry Engineering,6, pp. 5132-5141. [54] Karpinski A., Makovetski B., Russell S., Serenyi J. and Williams D. (1999), "Silver–zinc: status of technology and applications", Journal of Power Sources,80, pp. 53-60. [55] Katsumata K.-i., Motoyoshi R., Matsushita N. and Okada K. (2013), "Preparation of graphitic carbon nitride (g-C3N4)/WO3 composites and enhanced visible-light-driven photodegradation of acetaldehyde gas", Journal of hazardous materials,260, pp. 475-482. [56] Kim I., Park S.-W. and Kim D.-W. (2019), "Onion-like crystalline WS2 nanoparticles anchored on graphene sheets as high-performance anode materials for lithium-ion batteries", Chemical Engineering Journal,375, pp. 122033. [57] Kim T.-J., Kim C., Son D., Choi M. and Park B. (2007), "Novel SnS2- nanosheet anodes for lithium-ion batteries", Journal of Power Sources,167, pp. 529-535. [58] Kordesch K. V. and Tomantschger K. (1981), "Primary batteries", The Physics Teacher,19, pp. 12-21. 121 [59] Lan C., Li C., Ho J. C. and Liu Y. (2021), "2D WS2: from vapor phase synthesis to device applications", Advanced Electronic Materials,7, pp. 2000688. [60] Le Q. D., Ngoc P. N., Huu H. T., Nguyen T. H. T., Van T. N., Thi L. N., Le M. K., Le M. L. P. and Vo V. (2022), "A novel anode Sn/g-C3N4 composite for lithium-ion batteries", Chemical Physics Letters,796, pp. 139550. [61] Lee Y.-W., Kim D.-M., Kim S.-J., Kim M.-C., Choe H.-S., Lee K.-H., Sohn J. I., Cha S. N., Kim J. M. and Park K.-W. (2016), "In situ synthesis and characterization of Ge embedded electrospun carbon nanostructures as high performance anode material for lithium-ion batteries", ACS Applied Materials Interfaces,8, pp. 7022-7029. [62] Leißing M., Horsthemke F., Wiemers‐Meyer S., Winter M., Niehoff P., Nowak S. J. B. and Supercaps (2021), "The Impact of the C‐Rate on Gassing During Formation of NMC622 II Graphite Lithium‐Ion Battery Cells", 4, pp. 1344-1350. [63] Li D., Danilov D. L., Bergveld H. J., Eichel R.-A. and Notten P. H. (2019), "Understanding battery aging mechanisms", RSC Catalysis Series,pp. [64] Li H., Shi L., Lu W., Huang X. and Chen L. (2001), "Studies on capacity loss and capacity fading of nanosized SnSb alloy anode for Li-ion batteries", Journal of The Electrochemical Society,148, pp. A915. [65] Li H., Yu K., Fu H., Guo B., Lei X. and Zhu Z. (2015), "Multi-slice nanostructured WS2@rGO with enhanced Li-ion battery performance and a comprehensive mechanistic investigation", Physical Chemistry Chemical Physics,17, pp. 29824-29833. [66] Li L., Liu S. and Zhu T. J. J. o. E. S. (2010), "Application of activated carbon derived from scrap tires for adsorption of Rhodamine B", 22, pp. 1273-1280. [67] Li X., Feng Y., Li M., Li W., Wei H. and Song D. (2015), "Smart hybrids of Zn2GeO4 nanoparticles and ultrathin g‐C3N4 layers: synergistic lithium 122 storage and excellent electrochemical performance", Advanced Functional Materials,25, pp. 6858-6866. [68] Li X., Kersey-Bronec F. E., Ke J., Cloud J. E., Wang Y., Ngo C., Pylypenko S. and Yang Y. (2017), "Study of lithium silicide nanoparticles as anode materials for advanced lithium ion batteries", ACS Applied Materials Interfaces,9, pp. 16071-16080. [69] Li X., Yu J., Low J., Fang Y., Xiao J. and Chen X. (2015), "Engineering heterogeneous semiconductors for solar water splitting", Journal of Materials Chemistry A,3, pp. 2485-2534. [70] Li Y.-p., Li F.-t., Wang X.-j., Zhao J., Wei J.-n., Hao Y.-j. and Liu Y. (2017), "Z-scheme electronic transfer of quantum-sized α-Fe2O3 modified g-C3N4 hybrids for enhanced photocatalytic hydrogen production", International Journal of Hydrogen Energy,42, pp. 28327-28336. [71] Li Y., Zhang H., Liu P., Wang D., Li Y. and Zhao H. (2013), "Cross‐linked g‐C3N4/rGO nanocomposites with tunable band structure and enhanced visible light photocatalytic activity", Small,9, pp. 3336-3344. [72] Liang Y., Zhao C. Z., Yuan H., Chen Y., Zhang W., Huang J. Q., Yu D., Liu Y., Titirici M. M. and Chueh Y. L. (2019), "A review of rechargeable batteries for portable electronic devices", InfoMat,1, pp. 6-32. [73] Liu E., Chen J., Ma Y., Feng J., Jia J., Fan J. and Hu X. (2018), "Fabrication of 2D SnS2/g-C3N4 heterojunction with enhanced H2 evolution during photocatalytic water splitting", Journal of colloid interface science,524, pp. 313-324. [74] Liu J., Zhang Y., Zhang L., Xie F., Vasileff A. and Qiao S. Z. (2019), "Graphitic carbon nitride (g‐C3N4)‐derived N‐rich graphene with tuneable interlayer distance as a high‐rate anode for sodium‐ion batteries", Advanced Materials,31, pp. 1901261. 123 [75] Liu W., Wei M., Ji L., Zhang Y., Song Y., Liao J. and Zhang L. (2020), "Hollow carbon sphere based WS2 anode for high performance lithium and sodium ion batteries", Chemical Physics Letters,741, pp. 137061. [76] Liu Y., Chen P., Chen Y., Lu H., Wang J., Yang Z., Lu Z., Li M. and Fang L. (2016), "In situ ion-exchange synthesis of SnS2/g-C3N4 nanosheets heterojunction for enhancing photocatalytic activity", RSC advances,6, pp. 10802-10809. [77] Liu Y., Sun J., Du H., He S., Xie L., Ai W. and Huang W. (2019), "A long- cycling anode based on a coral-like Sn nanostructure with a binary binder", Chemical Communications,55, pp. 10460-10463. [78] Liu Y., Wang W., Huang H., Gu L., Wang Y. and Peng X. (2014), "The highly enhanced performance of lamellar WS2 nanosheet electrodes upon intercalation of single-walled carbon nanotubes for supercapacitors and lithium ions batteries", Chemical Communications,50, pp. 4485-4488. [79] Liu Y., Wang W., Wang Y. and Peng X. (2014), "Homogeneously assembling like-charged WS2 and GO nanosheets lamellar composite films by filtration for highly efficient lithium ion batteries", Nano Energy,7, pp. 25-32. [80] Low J., Jiang C., Cheng B., Wageh S., Al‐Ghamdi A. A. and Yu J. (2017), "A review of direct Z‐scheme photocatalysts", Small Methods,1, pp. 1700080. [81] Lu J., Chen Z., Pan F., Cui Y. and Amine K. (2018), "High-performance anode materials for rechargeable lithium-ion batteries", Electrochemical Energy Reviews,1, pp. 35-53. [82] Luo B., Hu Y., Zhu X., Qiu T., Zhi L., Xiao M., Zhang H., Zou M., Cao A. and Wang L. (2018), "Controllable growth of SnS2 nanostructures on nanocarbon surfaces for lithium-ion and sodium-ion storage with high rate capability", Journal of Materials Chemistry A,6, pp. 1462-1472. 124 [83] Ma D., Tang J., He G. and Pan S. (2024), "Investigation of the Photocatalytic Performance, Mechanism, and Degradation Pathways of Rhodamine B with Bi2O3 Microrods under Visible-Light Irradiation", Materials,17, pp. 957. [84] Ma S., Xue J., Zhou Y. and Zhang Z. (2015), "Enhanced visible-light photocatalytic activity of Ag2O/g-C3N4 p–n heterojunctions synthesized via a photochemical route for degradation of tetracycline hydrochloride", RSC Advances,5, pp. 40000-40006. [85] Majumder S., Shao M., Deng Y. and Chen G. (2019), "Ultrathin sheets of MoS2/g-C3N4 composite as a good hosting material of sulfur for lithium– sulfur batteries", Journal of Power Sources,431, pp. 93-104. [86] Marsh H. and Griffiths J., "A high resolution electron microscopy study of graphitization of graphitizable carbon," in International symposium on carbon. Carbon society of Japan. Annual meeting. 9, 1982, pp. 81-83. [87] Meenu P. C., Datta S. P., Singh S. A., Dinda S., Chakraborty C. and Roy S. (2020), "Polyaniline supported g-C3N4 quantum dots surpass benchmark Pt/C: development of morphologically engineered g-C3N4 catalysts towards “metal-free” methanol electro-oxidation", Journal of Power Sources,461, pp. 228150. [88] Miller D. R., Wang J. and Gillan E. G. (2002), "Rapid, facile synthesis of nitrogen-rich carbon nitride powders", Journal of Materials Chemistry,12, pp. 2463-2469. [89] Mukherjee R., Thomas A. V., Datta D., Singh E., Li J., Eksik O., Shenoy V. B. and Koratkar N. (2014), "Defect-induced plating of lithium metal within porous graphene networks", Nature communications,5, pp. 3710. [90] Nandi D. K., Sen U. K., Dhara A., Mitra S. and Sarkar S. K. (2016), "Intercalation based tungsten disulfide (WS2) Li-ion battery anode grown by atomic layer deposition", RSC advances,6, pp. 38024-38032. 125 [91] Nzereogu P., Omah A., Ezema F., Iwuoha E. and Nwanya A. (2022), "Anode materials for lithium-ion batteries: A review", Applied Surface Science Advances,9, pp. 100233. [92] Ou J. Z., Ge W., Carey B., Daeneke T., Rotbart A., Shan W., Wang Y., Fu Z., Chrimes A. F. and Wlodarski W. (2015), "Physisorption-based charge transfer in two-dimensional SnS2 for selective and reversible NO2 gas sensing", ACS nano,9, pp. 10313-10323. [93] Pang Q., Gao Y., Zhao Y., Ju Y., Qiu H., Wei Y., Liu B., Zou B., Du F. and Chen G. (2017), "Improved Lithium‐Ion and Sodium‐Ion Storage Properties from Few‐Layered WS2 Nanosheets Embedded in a Mesoporous CMK‐3 Matrix", Chemistry–A European Journal,23, pp. 7074-7080. [94] Papailias I., Giannakopoulou T., Todorova N., Demotikali D., Vaimakis T. and Trapalis C. (2015), "Effect of processing temperature on structure and photocatalytic properties of g-C3N4", Applied Surface Science,358, pp. 278- 286. [95] Qin F., Zhang K., Fang J., Lai Y., Li Q., Zhang Z. and Li J. (2014), "High performance lithium sulfur batteries with a cassava-derived carbon sheet as a polysulfides inhibitor", New Journal of Chemistry,38, pp. 4549-4554. [96] Raić M., Mikac L., Marić I., Štefanić G., Škrabić M., Gotić M. and Ivanda M. (2020), "Nanostructured silicon as potential anode material for Li-ion batteries", Molecules,25, pp. 891. [97] Saadati A. and Sheibani S. (2023), "Nitrogen-doped carbon dot impregnated g-C3N4/SnS2 nanocomposite as an efficient mediator and co-catalyst for enhanced photocatalytic degradation and water splitting", Journal of Alloys Compounds,947, pp. 169594. [98] Sakthivel S. and Kisch H. (2003), "Photocatalytic and photoelectrochemical properties of nitrogen‐doped titanium dioxide", ChemPhysChem,4, pp. 487- 490. 126 [99] Shah M. S. A. S., Park A. R., Rauf A., Hong S. H., Choi Y., Park J., Kim J., Kim W.-J. and Yoo P. J. (2017), "Highly interdigitated and porous architected ternary composite of SnS2, g-C3N4, and reduced graphene oxide (rGO) as high performance lithium ion battery anodes", RSC Advances,7, pp. 3125-3135. [100] Sharma R. A. and Seefurth R. N. (1976), "Thermodynamic properties of the lithium‐silicon system", Journal of the Electrochemical Society,123, pp. 1763. [101] Shi S., Deng T., Zhang M. and Yang G. (2017), "Fast facile synthesis of SnO2/Graphene composite assisted by microwave as anode material for lithium-ion batteries", Electrochimica Acta,246, pp. 1104-1111. [102] Shi Y., Wang Y., Wong J. I., Tan A. Y. S., Hsu C.-L., Li L.-J., Lu Y.-C. and Yang H. Y. (2013), "Self-assembly of hierarchical MoSx/CNT nanocomposites (2< x< 3): towards high performance anode materials for lithium ion batteries", Scientific reports,3, pp. 1-8. [103] Shiva K., Matte H. R., Rajendra H., Bhattacharyya A. J. and Rao C. (2013), "Employing synergistic interactions between few-layer WS2 and reduced graphene oxide to improve lithium storage, cyclability and rate capability of Li-ion batteries", Nano Energy,2, pp. 787-793. [104] Song M.-K., Zhang Y. and Cairns E. J. (2013), "A long-life, high-rate lithium/sulfur cell: a multifaceted approach to enhancing cell performance", Nano letters,13, pp. 5891-5899. [105] Song T., Xie C., Matras-Postolek K. and Yang P. (2021), "2D layered g- C3N4/WO3/WS2 S-scheme heterojunctions with enhanced photochemical performance", The Journal of Physical Chemistry C,125, pp. 19382-19393. [106] Song Y., Bai S., Zhu L., Zhao M., Han D., Jiang S. and Zhou Y.-N. (2018), "Tuning pseudocapacitance via C–S bonding in WS2 nanorods anchored on N, S codoped graphene for high-power lithium batteries", ACS applied materials interfaces,10, pp. 13606-13613. 127 [107] Song Y., Gu J., Xia K., Yi J., Chen H., She X., Chen Z., Ding C., Li H. and Xu H. (2019), "Construction of 2D SnS2/g-C3N4 Z-scheme composite with superior visible-light photocatalytic performance", Applied Surface Science,467, pp. 56-64. [108] Song Y., Liao J., Chen C., Yang J., Chen J., Gong F., Wang S., Xu Z. and Wu M. (2019), "Controllable morphologies and electrochemical performances of self-assembled nano-honeycomb WS2 anodes modified by graphene doping for lithium and sodium ion batteries", Carbon,142, pp. 697- 706. [109] Su K., Deng S., Li L., Qin Q., Yang J., Chen Y., Zhang S. and Chen J. (2022), "g-C3N4 Derived Materials for Photocatalytic Hydrogen Production: a Mini Review on Design Strategies", Journal of Renewable Materials,10, pp. 653. [110] Sun B.-w., Yu H.-y., Yang Y.-j., Li H.-j., Zhai C.-y., Qian D.-J. and Chen M. (2017), "New complete assignment of X-ray powder diffraction patterns in graphitic carbon nitride using discrete Fourier transform and direct experimental evidence", Physical Chemistry Chemical Physics,19, pp. 26072-26084. [111] Sun Y., Xiong T., Ni Z., Liu J., Dong F., Zhang W. and Ho W.-K. (2015), "Improving g-C3N4 photocatalysis for NOx removal by Ag nanoparticles decoration", Applied Surface Science,358, pp. 356-362. [112] Sun Z., Li Y., Zhang S., Shi L., Wu H., Bu H. and Ding S. (2019), "g-C3N4 nanosheets enhanced solid polymer electrolytes with excellent electrochemical performance, mechanical properties, and thermal stability", Journal of Materials Chemistry A,7, pp. 11069-11076. [113] Teter D. M. and Hemley R. J. (1996), "Low-compressibility carbon nitrides", Science,271, pp. 53-55. [114] Thomas A., Fischer A., Goettmann F., Antonietti M., Müller J.-O., Schlögl R. and Carlsson J. M. (2008), "Graphitic carbon nitride materials: variation 128 of structure and morphology and their use as metal-free catalysts", Journal of Materials Chemistry,18, pp. 4893-4908. [115] Tongay S., Fan W., Kang J., Park J., Koldemir U., Suh J., Narang D. S., Liu K., Ji J. and Li J. (2014), "Tuning interlayer coupling in large-area heterostructures with CVD-grown MoS2 and WS2 monolayers", Nano letters,14, pp. 3185-3190. [116] Tran H. H., Nguyen P. H., Le M. L. P., Kim S.-J. and Vo V. (2019), "SnO2 nanosheets/graphite oxide/g-C3N4 composite as enhanced performance anode material for lithium ion batteries", Chemical Physics Letters,715, pp. 284- 292. [117] Tran H. H., Truong D. H., Truong T. T., Xuan Dieu Nguyen T., Jin Y. S., Kim S. J. and Vo V. (2018), "A Facile Synthesis of WS2/g‐C3N4 Composites with Improved Photocatalytic Activity", Bulletin of the Korean Chemical Society,39, pp. 965-971. [118] Tran Huu H. and Im W. B. (2020), "Facile green synthesis of pseudocapacitance-contributed ultrahigh capacity Fe2(MoO4)3 as an anode for lithium-ion batteries", ACS applied materials interfaces,12, pp. 35152- 35163. [119] Tran Huu H., Nguyen Thi X. D., Nguyen Van K., Kim S. J. and Vo V. (2019), "A facile synthesis of MoS2/g-C3N4 composite as an anode material with improved lithium storage capacity", Materials,12, pp. 1730. [120] Vafayi L., Gharibe S. and Afshar S. (2013), "Development of a Mild Hydrothermal Method toward Preparation of ZnS Spherical Nanoparticles", Journal of Applied Chemical Research,7, pp. 63-70. [121] Vattikuti S. P., Ngo I.-L. and Byon C. (2016), "Physicochemcial characteristic of CdS-anchored porous WS2 hybrid in the photocatalytic degradation of crystal violet under UV and visible light irradiation", Solid State Sciences,61, pp. 121-130. 129 [122] Veith G. M., Baggetto L., Adamczyk L. A., Guo B., Brown S. S., Sun X.-G., Albert A. A., Humble J. R., Barnes C. E. and Bojdys M. J. (2013), "Electrochemical and solid-state lithiation of graphitic C3N4", Chemistry of Materials,25, pp. 503-508. [123] Vo V., Thi X. D. N., Jin Y.-S., Thi G. L., Nguyen T. T., Duong T. Q. and Kim S.-J. (2017), "SnO2 nanosheets/g-C3N4 composite with improved lithium storage capabilities", Chemical Physics Letters,674, pp. 42-47. [124] Wan W., Sun J.-Y., Ye S. and Zhang Q.-y. (2018), "Confining the polymerization degree of graphitic carbon nitride in porous zeolite-Y and its luminescence", RSC advances,8, pp. 25057-25064. [125] Wang D., Liu L.-M., Zhao S.-J., Hu Z.-Y. and Liu H. (2016), "Potential application of metal dichalcogenides double-layered heterostructures as anode materials for Li-ion batteries", The Journal of Physical Chemistry C,120, pp. 4779-4788. [126] Wang G., Peng J., Zhang L., Zhang J., Dai B., Zhu M., Xia L. and Yu F. (2015), "Two-dimensional SnS2@PANI nanoplates with high capacity and excellent stability for lithium-ion batteries", Journal of Materials Chemistry A,3, pp. 3659-3666. [127] Wang H.-E., Zhao X., Li X., Wang Z., Liu C., Lu Z., Zhang W. and Cao G. (2017), "rGO/SnS2/TiO2 heterostructured composite with dual-confinement for enhanced lithium-ion storage", Journal of Materials Chemistry A,5, pp. 25056-25063. [128] Wang J.-G., Sun H., Liu H., Jin D., Zhou R. and Wei B. (2017), "Edge- oriented SnS2 nanosheet arrays on carbon paper as advanced binder-free anodes for Li-ion and Na-ion batteries", Journal of Materials Chemistry A,5, pp. 23115-23122. [129] Wang K., Li Q., Liu B., Cheng B., Ho W. and Yu J. (2015), "Sulfur-doped g- C3N4 with enhanced photocatalytic CO2-reduction performance", Applied Catalysis B: Environmental,176, pp. 44-52. 130 [130] Wang S., Shi Y., Fan C., Liu J., Li Y., Wu X.-L., Xie H., Zhang J. and Sun H. (2018), "Layered g-C3N4@reduced graphene oxide composites as anodes with improved rate performance for lithium-ion batteries", ACS applied materials interfaces,10, pp. 30330-30336. [131] Wei H., Hou C., Zhang Y. and Nan Z. (2017), "Scalable low temperature in air solid phase synthesis of porous flower-like hierarchical nanostructure SnS2 with superior performance in the adsorption and photocatalytic reduction of aqueous Cr (VI)", Separation Purification Technology,189, pp. 153-161. [132] Wen J., Xie J., Chen X. and Li X. (2017), "A review on g-C3N4-based photocatalysts", Applied surface science,391, pp. 72-123. [133] Winter M. and Besenhard J. O. (1999), "Electrochemical lithiation of tin and tin-based intermetallics and composites", Electrochimica Acta,45, pp. 31-50. [134] Xia P., Cheng B., Jiang J. and Tang H. (2019), "Localized π-conjugated structure and EPR investigation of g-C3N4 photocatalyst", Applied Surface Science,487, pp. 335-342. [135] Xu F., Almeida T. P., Chang H., Xia Y., Wears M. L. and Zhu Y. (2013), "Multi-walled carbon/IF-WS2 nanoparticles with improved thermal properties", Nanoscale,5, pp. 10504-10510. [136] Xu H., Sun L., Li W., Gao M., Zhou Q., Li P., Yang S. and Lin J. (2022), "Facile synthesis of hierarchical g-C3N4@WS2 composite as Lithium-ion battery anode", Chemical Engineering Journal,435, pp. 135129. [137] Xu J., Wang G., Fan J., Liu B., Cao S. and Yu J. (2015), "g-C3N4 modified TiO2 nanosheets with enhanced photoelectric conversion efficiency in dye- sensitized solar cells", Journal of Power Sources,274, pp. 77-84. [138] Xu J., Xu Y., Tang G., Tang H. and Jiang H. (2019), "The novel g- C3N4/MoS2/ZnS ternary nanocomposite with enhanced lithium storage properties", Applied Surface Science,492, pp. 37-44. 131 [139] Xu Q., Zhang L., Cheng B. and Fan J. (2020), "S-scheme heterojunction photocatalyst", Chem,6, pp. 1543-1559. [140] Xu Q., Zhu B., Jiang C., Cheng B. and Yu J. (2018), "Constructing 2D/2D Fe2O3/g‐C3N4 direct Z‐scheme photocatalysts with enhanced H2 generation performance", Solar Rrl,2, pp. 1800006. [141] Xu Y. and Gao S.-P. (2012), "Band gap of C3N4 in the GW approximation", International journal of hydrogen energy,37, pp. 11072-11080. [142] Ye S., Wang R., Wu M.-Z. and Yuan Y.-P. (2015), "A review on g-C3N4 for photocatalytic water splitting and CO2 reduction", Applied Surface Science,358, pp. 15-27. [143] Ye Y., Wong Z. J., Lu X., Ni X., Zhu H., Chen X., Wang Y. and Zhang X. (2015), "Monolayer excitonic laser", Nature Photonics,9, pp. 733-737. [144] Yin L., Cheng R., Song Q., Yang J., Kong X., Huang J., Lin Y. and Ouyang H. (2019), "Construction of nanoflower SnS2 anchored on g-C3N4 nanosheets composite as highly efficient anode for lithium ion batteries", Electrochimica Acta,293, pp. 408-418. [145] Yin Y., Liu W., Huo N. and Yang S. (2017), "High rate capability and long cycle stability of Fe2O3/MgFe2O4 anode material synthesized by gel-cast processing", Chemical Engineering Journal,307, pp. 999-1007. [146] Yu S., Jung J.-W. and Kim I.-D. (2015), "Single layers of WS2 nanoplates embedded in nitrogen-doped carbon nanofibers as anode materials for lithium-ion batteries", Nanoscale,7, pp. 11945-11950. [147] Yuan Y.-P., Yin L.-S., Cao S.-W., Gu L.-N., Xu G.-S., Du P., Chai H., Liao Y.-S. and Xue C. (2014), "Microwave-assisted heating synthesis: a general and rapid strategy for large-scale production of highly crystalline g-C3N4 with enhanced photocatalytic H2 production", Green Chemistry,16, pp. 4663- 4668. 132 [148] Zaleski-Ejgierd P. and Pyykkö P. (2011), "Relativity and the mercury battery", Chemistry Chemical Physics,13, pp. 16510-16512. [149] Zeng P., Ji X., Su Z. and Zhang S. (2018), "WS2/g-C3N4 composite as an efficient heterojunction photocatalyst for biocatalyzed artificial photosynthesis", RSC advances,8, pp. 20557-20567. [150] Zhang B., Hu X., Liu E. and Fan J. (2021), "Novel S-scheme 2D/2D BiOBr/g-C3N4 heterojunctions with enhanced photocatalytic activity", Chinese Journal of Catalysis,42, pp. 1519-1529. [151] Zhang R., Bao J., Pan Y. and Sun C.-F. (2019), "Highly reversible potassium-ion intercalation in tungsten disulfide", Chemical Science,10, pp. 2604-2612. [152] Zhang X.-Q., Zhao C.-Z., Huang J.-Q. and Zhang Q. (2018), "Recent advances in energy chemical engineering of next-generation lithium batteries", Engineering,4, pp. 831-847. [153] Zhang X., Wang J., Xu H., Tan H. and Ye X. (2019), "Preparation and tribological properties of WS2 hexagonal nanoplates and nanoflowers", Nanomaterials,9, pp. 840. [154] Zhang Y., Pan Q., Chai G., Liang M., Dong G., Zhang Q. and Qiu J. (2013), "Synthesis and luminescence mechanism of multicolor-emitting g-C3N4 nanopowders by low temperature thermal condensation of melamine", Scientific reports,3, pp. 1-8. [155] Zhang Z., Huang J., Zhang M., Yuan Q. and Dong B. (2015), "Ultrathin hexagonal SnS2 nanosheets coupled with g-C3N4 nanosheets as 2D/2D heterojunction photocatalysts toward high photocatalytic activity", Applied Catalysis B: Environmental,163, pp. 298-305. [156] Zhao B., Song D., Ding Y., Li W., Wang Z., Jiang Y. and Zhang J. (2020), "Size-tunable SnS2 nanoparticles assembled on graphene as anodes for high 133 performance lithium/sodium-ion batteries", Electrochimica Acta,354, pp. 136730. [157] Zhong R., Zhang Z., Yi H., Zeng L., Tang C., Huang L. and Gu M. (2018), "Covalently bonded 2D/2D Og-C3N4/TiO2 heterojunction for enhanced visible-light photocatalytic hydrogen evolution", Applied Catalysis B: Environmental,237, pp. 1130-1138. [158] Zhou L., Yan S., Pan L., Wang X., Wang Y. and Shi Y. (2016), "A scalable sulfuration of WS2 to improve cyclability and capability of lithium-ion batteries", Nano Research,9, pp. 857-865. [159] Zhu A., Qiao L., Jia Z., Tan P., Liu Y., Ma Y. and Pan J. (2017), "C–S bond induced ultrafine SnS2 dot/porous g-C3N4 sheet 0D/2D heterojunction: synthesis and photocatalytic mechanism investigation", Dalton Transactions,46, pp. 17032-17040. [160] Zhu B., Tan H., Fan J., Cheng B., Yu J. and Ho W. (2021), "Tuning the strength of built-in electric field in 2D/2D g-C3N4/SnS2 and g-C3N4/ZrS2 S- scheme heterojunctions by nonmetal doping", Journal of Materiomics,7, pp. 988-997. [161] Zhuang T. Z., Huang J. Q., Peng H. J., He L. Y., Cheng X. B., Chen C. M. and Zhang Q. (2016), "Rational integration of polypropylene/graphene oxide/nafion as ternary‐layered separator to retard the shuttle of polysulfides for lithium–sulfur batteries", Small,12, pp. 381-389. [162] Zirak M., Zhao M., Moradlou O., Samadi M., Sarikhani N., Wang Q., Zhang H.-L. and Moshfegh A. (2015), "Controlled engineering of WS2 nanosheets– CdS nanoparticle heterojunction with enhanced photoelectrochemical activity", Solar Energy Materials Solar Cells,141, pp. 260-269. [163] Zuo Y., Xu X., Zhang C., Li J., Du R., Wang X., Han X., Arbiol J., Llorca J. and Liu J. (2020), "SnS2/g-C3N4/graphite nanocomposites as durable lithium- ion battery anode with high pseudocapacitance contribution", Electrochimica Acta,349, pp. 136369. 134 PHỤ LỤC Hình P1. (a) Giản đồ XRD của SNS, SCNx (x = 1, 3, 5 và 7) trong khoảng 2θ = 10–30o. (b) Phổ IR trong vùng 1000–1800 cm–1. (b) Đường đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ N2 và (c) phân bố kích thước mao quản BJH của các mẫu vật liệu SNS, SCN1 và SCN3. 135 Hình P2. Ảnh (a) TEM và (b) HR-TEM của vật liệu SCN7. Hình P3. Giản đồ XRD của vật liệu WCN5 trong khoảng 2θ = 5–15o. 136 Hình P4. (a) Phổ IR trong vùng 600–400 cm–1 của vật liệu WS và WCN5. (b) Phổ Raman của vật liệu com-WS và WCN5. Hình P5. Ảnh SEM của các vật liệu (a) CN và (b) WCN25. 137 Hình P6. Đồ thị phụ thuộc hàm Kubelka – Munk vào năng lượng photon ước tính Eg của WS, các composite WCNy (y = 3, 5, 10, 25, 30 và 35) và CN. 138 Hình P7. Mô hình mạch tương đương cho EIS. 139 Bảng P1. Bảng giá trị C/Co của RhB theo thời gian t (giờ) đối với mẫu CN, SNS và các composite SCNx (x = 1, 3, 5, 7, 25, 30 và 35). Thời gian (giờ) C/Co CN SNS SCN1 SCN3 SCN5 SCN7 SCN25 SCN30 SCN35 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,888448 0,9036498 0,948998 0,931921 0,929527 0,885897 0,8333928 0,7296235 0,8749172 2 0,800722 0,8220806 0,851289 0,871785 0,77828 0,753114 0,6790282 0,5055664 0,715449 3 0,690253 0,7405114 0,768612 0,71407 0,659018 0,626894 0,5283898 0,3008989 0,5794027 4 0,632853 0,6748181 0,696135 0,659607 0,579871 0,524908 0,3862679 0,1877932 0,4667783 5 0,577077 0,6447087 0,655333 0,559191 0,513192 0,439079 0,2659701 0,110235 0,3770774 6 0,542961 0,6299277 0,583394 0,527989 0,475245 0,39364 0,1845295 0,0777575 0,3073101 Bảng P2. Bảng giá trị C/Co của RhB theo thời gian t (giờ) đối với mẫu WS và các composite WCNy (y = 1, 3, 5, 10, 25, 30 và 35). Thời gian (giờ) C/Co WS WCN1 WCN3 WCN5 WCN10 WCN25 WCN30 WCN35 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,9850321 0,9526981 0,9091755 0,8398559 0,8896708 0,807812 0,8285876 0,8609492 2 0,9379901 0,8812195 0,7799038 0,7190355 0,7639914 0,5612035 0,607804 0,7377742 3 0,8717037 0,7498252 0,6790496 0,6580554 0,6378324 0,3969613 0,454143 0,5812051 4 0,8460445 0,6189565 0,6038269 0,5680099 0,5409345 0,3045934 0,3620574 0,4290156 5 0,7883111 0,5658732 0,5492207 0,5150085 0,431085 0,238112 0,2649792 0,3622274 6 0,7273704 0,5211992 0,4946146 0,47 0,3740016 0,1694735 0,2422351 0,3020086 140 Bảng P3. Bảng giá trị C/Co của RhB theo thời gian t (giờ) đối với mẫu SCN30 trong các điều kiện khác nhau: có mặt O2, N2 và các chất dập tắt. Thời gian (giờ) C/Co O2 N2 AO TBA BQ 0 1 1 1 1 1 1 0,618867 0,7578505 0,894489 0,828269 0,924051 2 0,375239 0,605468 0,72752 0,595584 0,822956 3 0,164132 0,4990774 0,575236 0,400001 0,717756 4 0,087107 0,3976738 0,464831 0,253712 0,65361 5 0,051162 0,314002 0,358232 0,184277 0,586898 6 0,019781 0,2513867 0,291879 0,109012 0,514541 Bảng P4. Hằng số tốc độ theo mô hình Langmuir - Hinshelwood. Điều kiện Hằng số tốc độ k (giờ–1) Hệ số hồi quy (R2) Không khí 0,44402 0,99344 O2 0,65055 0,99016 N2 0,22589 0,99830 AO 0,21330 0,99130 TBA 0,41022 0,98487 BQ 0,11185 0,99633

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_tong_hop_va_bien_tinh_ms_m_sn_w_voi_g_cn.pdf
  • pdf1. Cong van de nghi dang tai LATS-NCS Nguyen Thi Thanh Huong.pdf
  • pdf3. Tom tat luan an - NCS Nguyen Thi Thanh Huong.pdf
  • pdf4. Dong gop moi cua luan an -NCS Nguyen Thi Thanh Huong.pdf
  • pdf5. Quyet dinh Hoi dong cap Truong-NCS Nguyen Thi Thanh Huong.pdf
  • docxDong gop moi cua luan an-NCS Nguyen Thi Thanh Huong.docx
Luận văn liên quan