理论教育 形貌结构分析:深入探究

形貌结构分析:深入探究

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.12为Ti3SiC2前驱体片在900℃、3.0 V条件下电解10h后所收集到的产物SEM形貌图以及相应的EDS元素分析图谱。由图5.13在HRTEM下可以看出得到的产物主要为无定形碳结构,但是存在着少量石墨化结构的带状碳,说明得到的产物混合着大量的无定形碳以及少量的有序度较高的石墨化结构。图5.13~为电解电压为3.0 V得到的最终产物的TEM图, 为对应的HRTEM透射分析图

形貌结构分析:深入探究

图5.12为Ti3SiC2前驱体片在900℃、3.0 V条件下电解10h后所收集到的产物SEM形貌图以及相应的EDS元素分析图谱。

由图5.12(a)可以看出,在电解电压为3.0 V的条件下,前驱体中的Si层与Ti层已经被完全剥离,最终留下C层,并且仍保持着前驱体的层状结构,平均厚度在30nm左右,且多层的碳结构平行排序,相互之间的空隙在200 nm左右。将图5.12(a)中的产物经过超声振荡,将碳层剥离开,得到单一的碳薄片,如图5.12(b)所示。此时,得到的产物结构更加清晰,为明显的碳薄片或者薄膜结构。从图5.12(c)可以看出,得到碳片的表面出现了很多的裂痕,推测认为是由于电场的作用力以及元素迁移过程中造成的,从而可以直观地看出得到的产物为多孔纳米碳材料。图5.12(d)元素分析再次证明得到的最终产物为碳材料,这也说明,EDS元素分析的结果与XRD测试结果相吻合。

图5.12 (a)~(c)为电解电压为3.0 V得到的最终产物的形貌分析图,(d)为对应的EDS分析图(www.daowen.com)

图5.13为Ti3SiC2前驱体片在900℃、3.0 V条件下电解10h后所收集到的产物透射形貌图。图5.13(a)~(c)为利用超声振荡得到的产物(图5.12(b))的TEM图片,可以很明显地发现,超声后的产物由于彼此的分开形成了单一的碳层薄片,在投射下形成了丝绸状形态,类似于石墨烯结构。这充分说明了在电解电压为3.0 V的条件下,Ti3SiC2前驱体中的Si层与Ti层可以很好地被剥离掉,剩下的碳原子仍然可以保持非常好的薄层结构,呈现出类似于石墨烯的碳材料。由图5.13(d)在HRTEM下可以看出得到的产物主要为无定形碳结构,但是存在着少量石墨化结构的带状碳,说明得到的产物混合着大量的无定形碳以及少量的有序度较高的石墨化结构。

图5.13 (a)~(c)为电解电压为3.0 V得到的最终产物的TEM图,
(d)为对应的HRTEM透射分析图

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