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Synthesis and Characterization of Transition Metal Dichalcogenide-Transition Metal Oxide Nanohybrids with Improved Energy Functionalities

Title
Synthesis and Characterization of Transition Metal Dichalcogenide-Transition Metal Oxide Nanohybrids with Improved Energy Functionalities
Authors
김유선
Issue Date
2020
Department/Major
대학원 화학·나노과학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
김명화
Abstract
급증한 전기 에너지 수요와 맞물려 전기 에너지 저장을 위한 에너지 기능성 나노 소재에 대한 관심은 높아지고 있다. 본 학위논문은 나노 소재 전극 물질의 전극 활성을 향상시키기 위한 접근 방법을 제시하였다. 제1장에서는 소듐 이차 전지 전극과 수소 발생 반응 촉매의 활성을 효과적으로 증가시키기 위하여 이황화 몰리브덴과 이산화 루테늄을 이용하여 나노 혼성체를 합성했다. 음전하를 띄는 이황화몰리브데넘 나노시트와 루테늄옥사이드 나노시트의 콜로이드를 만든 후 양이온이 포함된 TBA 용액을 넣어줌으로써 두 물질이 서로 간의 정전기적 인력을 통해 자동으로 적층되도록 하였다. 혼성체는 루테늄옥사이드 나노시트의 도입을 통하여 다공도가 증가하여 훨씬 큰 비표면적 값을 가졌다. 또한 전도도 높은 루테늄옥사이트 나노시트로 인하여 전하 이동 속도를 향상시켜 에너지 저장 장치 소재로의 활성을 높였다. 본 방법을 통해 합성된 나노시트는 전기적인 상호작용을 통해 다양한 무기 고체소재와 혼성화하여 향상된 기능성을 가진 나노혼성체를 합성하는 데 유용한 빌딩블록으로 응용될 수 있다.;In chapter I, an effective way to explore efficient electrocatalysts is developed by employing two different layered solids as host materials for intercalation of organic guest. The heterolayered organic intercalation compounds of mixed transition metal oxide (TMO)transition metal dichalcogenide (TMD) are synthesized by the intercalative hybridization of quaternary alkylammonium cation with colloidal mixture of exfoliated RuO2 and MoS2 nanosheets. The obtained heterolayered intercalation compounds show much higher electrocatalytic activity for hydrogen evolution reaction (HER) and electrode for Na-ion batteries than do both the pristine RuO2 and MoS2 materials. The positive effect of heterolayer hybridization on the multifunctionality of MoS2 is attributable to the enhanced charge transfer kinetics and the provision of more active sites via the prevention of the self-stacking of component nanosheets. The present result clearly demonstrates that the application of mixed host lattice can provide a powerful way of exploring highly efficient electrocatalyst materials.
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일반대학원 > 화학·나노과학과 > Theses_Master
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