【摘要】：零維金屬氧化物復(fù)合材料,由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),在磁性材料、傳感、光學(xué)、催化、儲能等方面具有廣闊的前景。本文基于氣-熱液反應(yīng)制備碳包覆SnO2納米晶,將其應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中；采用后處理方法,將氣-液法得到的Cd3P2納米晶包埋于聚苯乙烯小球；以生物凝膠(藕粉)作為模板劑,制備多孔磁性CoFe2O4復(fù)合納米催化劑,考察了其在環(huán)己烷選擇性催化氧化的性能。具體工作如下：通過向溶有Sn-油酸的高溫溶液體系中鼓入空氣合成了單分散、高結(jié)晶度SnO2納米晶,平均尺寸為3.0nm。采用N2氣氛淬火工藝,配體分子碳化,形成了多孔碳膜包覆SnO2納米晶(Sn02/C)。實(shí)驗(yàn)證明：該復(fù)合納米晶是一種良好的鋰離子電池負(fù)極材料,多孔碳不僅提高了電極界面的導(dǎo)電性,同時(shí)為SnO2、LixSn的脫嵌鋰過程提供了緩沖層,表現(xiàn)出良好的充放電循環(huán)性能。在0.5 C充放電測試中,100次循環(huán)后,其可逆容量保持在908 mA·h·g-1。該方法可以擴(kuò)展到其他零維材料的合成,如本實(shí)驗(yàn)采用后處理方法,成功地將氣-液法得到的Cd3P2納米晶包埋于聚苯乙烯小球。藕粉溶膠受熱能夠形成生物凝膠,本文利用了該生物膠作為模板劑,原位合成了磁性CoFe2O4納米晶。借助超臨界干燥,空氣條件下煅燒,獲得比表面積達(dá)95.6 m2/g的多孔材料。分析表明：CoFe2O4顆粒均勻分散,平均直徑小于15.0 nm,其堆積結(jié)構(gòu)保持了原有的生物質(zhì)模板。該復(fù)合納米晶是一種優(yōu)良的氧化反應(yīng)催化劑,應(yīng)用于環(huán)己烷分子氧化反應(yīng)。通過考察初始氧壓力(PO2),溫度(T),反應(yīng)時(shí)間(t)及引發(fā)劑等因素,獲得最高產(chǎn)率為16.43%,其中環(huán)己酮+環(huán)己醇的選擇性為90.30%,最佳反應(yīng)條件為：PO2=1.6MPa, T=150℃,t=6hrs,環(huán)己酮能夠作為引發(fā)劑起到自催化作用。本文對于新型零維復(fù)合材料的制備提供了新思路并拓寬了其在能源化學(xué)中應(yīng)用。
【圖文】：

電池的隔腹有超細(xì)玻璃纖維紙、聚丙賭微孔膜等，電解液為ＬｉＰＦｅ的ＤＥＣ／ＥＣ溶液。逡逑在本實(shí)驗(yàn)中，集流體采用銅錯(cuò)，將活性物質(zhì)涂覆于銅箱上作為正極，負(fù)極為堘片，逡逑隔膜為聚巧痛微孔膜。堘離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖見圖２．２。逡逑１６逡逑

淡ｉｓ鮮楙逡逑ｍｍ逡逑圖２．邋２堘離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋出ｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋出ｅ邋ｌｉ化ｉｕｍ邋ｉｏｎ邋ｂａｔｔｅｒｙ逡逑工作原理：堘離子電池實(shí)際上是一種堘離子濃差電池，正負(fù)極由兩種不同的堘逡逑寓子嵌入化合物組成。充電時(shí)，堘離子從正極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)進(jìn)入負(fù)極，負(fù)極處逡逑于富堘的狀態(tài)，同時(shí)，電子通過外電路，由正極到負(fù)極，Ｗ維持電荷的平衡；放逡逑電時(shí)，堘離子從負(fù)極脫嵌經(jīng)過電解質(zhì)進(jìn)入正極，正極處于富堘狀態(tài)。在正常充放逡逑電情況下，，堘離子在層狀結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行嵌入和脫出
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB33

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2572757