【摘要】：螺旋納米材料由于其特殊的機(jī)械、電磁及光學(xué)性能而引起了廣泛的關(guān)注。在此前研究中主要以手性小分子凝膠為模板來(lái)制備單手螺旋聚合物以及碳質(zhì)納米材料。相比于手性小分子,相對(duì)廉價(jià)的非手性?xún)捎H小分子在制備樹(shù)脂-Si O2及碳質(zhì)螺旋納米材料領(lǐng)域具有獨(dú)特的成本優(yōu)勢(shì)。本文通過(guò)引入助結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑制備了一系列樹(shù)脂-Si O2螺旋納米材料以及碳質(zhì)納米材料,并探究了該碳材料在鋰離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:首先,以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑,3-氨基苯酚,間苯二酚,甲醛及四乙氧基硅烷為前驅(qū)體,利用溶膠-凝膠方法制備了3-氨基苯酚-甲醛樹(shù)脂-Si O2螺旋復(fù)合納米棒及間苯二酚-甲醛樹(shù)脂-Si O2螺旋復(fù)合納米纖維。結(jié)果表明:復(fù)合納米棒的直徑及長(zhǎng)度并不隨助結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑的烷基鏈長(zhǎng)度延長(zhǎng)而增加;助結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑對(duì)有機(jī)及無(wú)機(jī)部分的組裝行為起著重要作用。其次,以上述樹(shù)脂-二氧化硅復(fù)合納米結(jié)構(gòu)為碳源制備了氮摻雜碳質(zhì)納米棒(CNRs-600)、碳質(zhì)納米管(CNTs)及介孔螺旋碳質(zhì)納米纖維(CNFs),并將該碳質(zhì)納米材料用于鋰離子電池的負(fù)極材料。結(jié)果表明:碳質(zhì)納米材料中的碳主要為無(wú)定型碳;CNTs及CNFs的比表面積均高于CNRs-600,CNRs-600、CNTs和CNFs的比表面積分別為551.4、691.4和901.2 m2 g-1;以3-氨基苯酚-甲醛樹(shù)脂-Si O2為起始材料得到的CNRs-600的氮含量較高,CNRs-600、CNTs及CNFs的氮含量分別為7.9、1.9以及1.7 wt%;在300 m A g-1的電流密度下循環(huán)400圈后CNRs-600、CNTs和CNFs的放電比容量分別為289.3、510.7及538.0 m A h g-1,這表明以得到的碳質(zhì)納米材料循環(huán)穩(wěn)定性?xún)?yōu)于商業(yè)石墨電極。最后,通過(guò)碳化手性有機(jī)組裝體成功制備了氮含量為6.0 wt%的單手扭曲碳質(zhì)納米管,其圓二色譜圖在200-604 nm范圍內(nèi)有一個(gè)很寬的信號(hào),可能來(lái)源于芳香環(huán)之間的電子躍遷。吸附在五氧化二鉭納米管內(nèi)表面的有機(jī)自組裝體及其在干燥和碳化過(guò)程中發(fā)生的劇烈收縮是碳質(zhì)納米管形成的主要原因。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1
【圖文】：

料的制備方法納米材料的方法主要有高溫制備法、模板法、物程中的高溫，通過(guò)物理制備法通�？梢缘玫礁邤�(shù)如溫度、氣壓及氣體的組成和流量可以在基以制備螺旋碳納米管（HCNTs）或螺旋碳納米分散負(fù)載在 SiO2基質(zhì)中的 Co 作為催化劑制備擠出納米管的數(shù)量對(duì)螺距多樣性起著決定性作關(guān)系進(jìn)行了定量描述。為提高 HCNTs 的產(chǎn)率，性能的 Fe(CO)5為混合碳源，經(jīng)熱解后可得到螺飾后可以得到規(guī)整排列的 HCNTs，催化劑及碳至關(guān)重要的作用[3-5]。

“二氧化硅輔助法”制備聚合物-二氧化硅續(xù)反應(yīng) 2.0 h 后停止反應(yīng)，抽濾、用去離子水及乙醇到的紅棕色粉末用無(wú)水乙醇及濃鹽酸的混合溶液（乙取器中提取 2.0 d 除去 CTAB 及正戊醇，60 Co 下干-SiO2螺旋復(fù)合納米棒，將其命名為 RSNRs。β-香茅醇為助結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑時(shí)制備的 3-氨基苯酚-甲醛 RSNRs-cn。-甲醛樹(shù)脂-SiO2螺旋復(fù)合納米棒的表征

RSNRs-cn-2（b），RSNRs-cn-3（c）及 RSNRs-cn-4（ SEM 照片如圖 2-2 所示。通過(guò)調(diào)節(jié)助結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑與調(diào)控合成的螺旋 SiO2納米棒的直徑、長(zhǎng)度及螺距[5,1徑和螺距會(huì)隨著比值的增大而增加，但繼續(xù)增加助結(jié)貌。當(dāng)(S)-β-香茅醇與 CTAB 物質(zhì)的量之比（R）為狀 3-氨基苯酚甲醛樹(shù)脂-SiO2納米顆粒。當(dāng)增加(S)到較均一的螺旋樹(shù)脂-SiO2納米棒，其直徑和長(zhǎng)度分外可以從其 SEM 照片中觀察到長(zhǎng)度為 70-100 nm 的 2-1a 和 2-2b 可知相比于 RSNRs，RSNRs-cn-2 的直明延長(zhǎng)碳鏈的長(zhǎng)度對(duì)復(fù)合納米棒長(zhǎng)度并沒(méi)有顯著影響，得到的納米棒變得不均一。當(dāng) R = 1.0 時(shí)，僅能得到。

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6 黃義;史艷梅;張z齜

本文編號(hào)：2780176