【摘要】：功能化空心結(jié)構(gòu)憑借其獨(dú)特結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)及優(yōu)良性能而受到廣泛關(guān)注。鈷基化合物納米材料,因?yàn)榫哂懈咝Э赡娴难趸�原反應(yīng)性能、高的理論電容值及優(yōu)異的催化性能,已作為一類高效且持久的納米材料受到研究者們的深入探索。本文采用不同方法設(shè)計(jì)制備出具有功能化空心結(jié)構(gòu)的鈷基納米材料,并將其用作超級(jí)電容器電極材料和氣敏材料,系統(tǒng)開展了鈷基材料在超級(jí)電容器和氣敏檢測(cè)上的性能研究,同時(shí)探討了功能化空心結(jié)構(gòu)在能源和環(huán)境領(lǐng)域中應(yīng)用的可能性。通過使用簡(jiǎn)單的一步水熱合成法,成功制得具有功能化空心結(jié)構(gòu)的層狀鈷鎳硅酸鹽復(fù)合納米材料。通過控制不同的水熱反應(yīng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了功能化核殼到空心結(jié)構(gòu)的可控轉(zhuǎn)變；進(jìn)行了超級(jí)電容器性能測(cè)試,分析不同煅燒溫度對(duì)功能化結(jié)構(gòu)及電容器性能的影響。制得的鈷鎳硅酸鹽表現(xiàn)出良好的超級(jí)電容器性能,并具有非常優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,600℃煅燒后的樣品,在20A/g的高電流密度下,10000和20000個(gè)循環(huán)后仍有99.3%和95%的電容保留值。該工作為設(shè)計(jì)制備具有優(yōu)異穩(wěn)定性的超級(jí)電容器電極材料提供了新的方法,也促進(jìn)了功能化空心結(jié)構(gòu)金屬硅酸鹽在先進(jìn)超級(jí)電容器材料領(lǐng)域的發(fā)展。以MOF (ZIF-67)為模板,采用簡(jiǎn)單的加熱回流方法,成功制得一種功能化空心結(jié)構(gòu)Co3O4/CeO2納米復(fù)合材料。通過調(diào)節(jié)Ce(NO3)2含量,實(shí)現(xiàn)了Co3O4/CeO2由功能化核殼到空心結(jié)構(gòu)的可控轉(zhuǎn)變；CO氣敏傳感性能檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)空心結(jié)構(gòu)Co3O4/CeO2復(fù)合納米材料表現(xiàn)出優(yōu)異的傳感性能、快速的響應(yīng)時(shí)間(14 s)和較低的檢測(cè)限(50 ppb)。結(jié)果表明功能化空心結(jié)構(gòu)因?yàn)槠涮峁└嗷钚晕稽c(diǎn)的優(yōu)勢(shì)而在傳感性能方面中具有重要作用。成果為制備具有高氣相傳感性能的空心材料復(fù)合物提供了一種簡(jiǎn)單有效的方法。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33

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