新型晶態(tài)多孔材料的設(shè)計(jì)合成及其應(yīng)用于熒光傳感和電池材料的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-19 16:21
晶態(tài)金屬-有機(jī)框架(Metal-organic frameworks,MOFs)是一類(lèi)含有大量金屬和有機(jī)元素的理想主體框架。因其孔尺寸多變可調(diào)、比表面積大等優(yōu)點(diǎn),一方面可以負(fù)載客體分子,調(diào)節(jié)熒光響應(yīng);另一方面可以提供π-π*共軛矩陣束縛客體分子的移動(dòng)和穿梭。因此,穩(wěn)定的晶態(tài)MOFs完全可以作為理想的主體框架材料。而將多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates,POMs)這種金屬氧簇引入MOFs中時(shí),可以形成全新的超穩(wěn)定晶態(tài)材料。不僅可以發(fā)揮POMs自身多端氧、強(qiáng)配位能力的優(yōu)勢(shì),構(gòu)筑復(fù)雜且穩(wěn)定的POMOFs框架結(jié)構(gòu),還可以展現(xiàn)其“電子海綿體”的特性,為電子和電荷的傳輸提供穩(wěn)定快速的通道。因此,晶態(tài)MOFs材料和晶態(tài)POMOFs材料是能源材料有力的候選者。本論文以材料應(yīng)用功能為出發(fā)點(diǎn),以能源儲(chǔ)存和能量轉(zhuǎn)換為中心,設(shè)計(jì)并合成穩(wěn)定的晶態(tài)MOFs框架、微晶態(tài)MOF衍生材料、以及晶態(tài)POMOFs框架。研究了熒光性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì),一是針對(duì)芳烴同系物引起的熒光響應(yīng)和能量轉(zhuǎn)移問(wèn)題;二是針對(duì)電池電極材料所含的功能基團(tuán)及穩(wěn)定的形貌對(duì)電池循環(huán)性能和安全性能影響的問(wèn)題,做了深入的研究和探索。并探索晶態(tài)材料結(jié)...
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:120 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 前言
1.1 晶態(tài)材料的概述
1.1.1 晶態(tài)金屬有機(jī)骨架 (MOFs)材料
1.1.2 晶態(tài)多酸-金屬有機(jī)骨架 (POMOFs)材料
1.2 晶態(tài)MOFs熒光傳感材料
1.3 晶態(tài)電池材料
1.3.1 晶態(tài)鋰離子電池材料
1.3.2 晶態(tài)鋰硫電池材料
1.4 研究目的與意義
1.5 試劑與測(cè)試表征方法
1.5.1 實(shí)驗(yàn)試劑
1.5.2 測(cè)試表征方法
參考文獻(xiàn)
第二章 隧道型晶態(tài)熒光傳感材料的設(shè)計(jì)合成與性質(zhì)研究
2.1 引言
2.2 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的合成
2.2.1 H4BIPN的合成
2.2.2 Cd-BIPN的合成
2.3 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的晶體結(jié)構(gòu)
2.4 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的表征
2.4.1 染料吸附
2.4.2 熱重分析
2.4.3 傅里葉變換紅外光譜
2.4.4 元素分析
2.5 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN熒光性質(zhì)的研究
2.5.1 實(shí)驗(yàn)
2.5.2 討論
2.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 籠型晶態(tài)熒光傳感材料的設(shè)計(jì)合成與性質(zhì)研究
3.1 引言
3.2 籠型晶態(tài)Zn-TPTC的合成
3.2.1 H_4-TPTC的合成
3.2.2 Zn-TPTC的合成
3.3 籠型晶態(tài)Zn-TPTC的晶體數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)
3.4 籠型晶態(tài)Zn-TPTC的表征
3.4.1 熱重分析
3.4.2 傅里葉變換紅外光譜
3.4.3 元素分析
3.5 籠型晶態(tài)Zn-TPTC熒光性質(zhì)的研究
3.5.1 實(shí)驗(yàn)
3.5.2 討論
3.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 隧道型及籠型晶態(tài)電池正極材料的設(shè)計(jì)合成和性能研究
4.1 引言
4.2 隧道型晶態(tài)正極材料的合成和結(jié)構(gòu)
4.2.1 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的合成
4.2.2 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的結(jié)構(gòu)
4.2.3 隧道型晶態(tài)S/Cd-BIPN正極材料的合成
4.3 籠型微晶態(tài)正極材料及其鋰硫電池正極材料的合成
4.3.1 籠型微晶態(tài)MIL-125 的合成
4.3.2 籠型微晶態(tài)NH_2-MIL-125 的合成
4.3.3 籠型微晶態(tài)MIL-125 及NH_2-MIL-125 多孔碳材料的合成
4.3.4 籠型微晶態(tài)鋰硫電池正極材料的合成
4.4 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN鋰硫電池正極材料的表征
4.5 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN鋰硫電池正極材料的性能研究
4.5.1 循環(huán)伏安和電化學(xué)交流阻抗譜測(cè)試
4.5.2 電池性能研究
4.6 籠型微晶態(tài)MIL-125 和NH_2-MIL-125 及其多孔碳材料的結(jié)構(gòu)
4.7 籠型微晶態(tài)及微晶態(tài)多孔碳鋰硫電池正極材料的表征
4.7.1 X射線粉末衍射
4.7.2 氮?dú)馕?br> 4.7.3 熱重
4.7.4 掃描電鏡
4.7.5 X射線光電子能譜
4.8 籠型微晶態(tài)及微晶態(tài)多孔碳鋰硫電池正極材料的性能研究
4.9 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的設(shè)計(jì)合成和性能研究
5.1 引言
5.2 螺旋型晶態(tài)材料的合成
5.3 螺旋型晶態(tài)材料的表征及晶體結(jié)構(gòu)
5.3.1 螺旋型晶態(tài)材料的表征
5.3.2 螺旋型晶態(tài)材料的晶體結(jié)構(gòu)
5.4 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的制備及性能研究
5.4.1 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的制備
5.4.2 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的性能研究
5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間公開(kāi)發(fā)表論文及著作情況
本文編號(hào):3196071
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中文摘要
英文摘要
第一章 前言
1.1 晶態(tài)材料的概述
1.1.1 晶態(tài)金屬有機(jī)骨架 (MOFs)材料
1.1.2 晶態(tài)多酸-金屬有機(jī)骨架 (POMOFs)材料
1.2 晶態(tài)MOFs熒光傳感材料
1.3 晶態(tài)電池材料
1.3.1 晶態(tài)鋰離子電池材料
1.3.2 晶態(tài)鋰硫電池材料
1.4 研究目的與意義
1.5 試劑與測(cè)試表征方法
1.5.1 實(shí)驗(yàn)試劑
1.5.2 測(cè)試表征方法
參考文獻(xiàn)
第二章 隧道型晶態(tài)熒光傳感材料的設(shè)計(jì)合成與性質(zhì)研究
2.1 引言
2.2 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的合成
2.2.1 H4BIPN的合成
2.2.2 Cd-BIPN的合成
2.3 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的晶體結(jié)構(gòu)
2.4 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的表征
2.4.1 染料吸附
2.4.2 熱重分析
2.4.3 傅里葉變換紅外光譜
2.4.4 元素分析
2.5 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN熒光性質(zhì)的研究
2.5.1 實(shí)驗(yàn)
2.5.2 討論
2.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 籠型晶態(tài)熒光傳感材料的設(shè)計(jì)合成與性質(zhì)研究
3.1 引言
3.2 籠型晶態(tài)Zn-TPTC的合成
3.2.1 H_4-TPTC的合成
3.2.2 Zn-TPTC的合成
3.3 籠型晶態(tài)Zn-TPTC的晶體數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)
3.4 籠型晶態(tài)Zn-TPTC的表征
3.4.1 熱重分析
3.4.2 傅里葉變換紅外光譜
3.4.3 元素分析
3.5 籠型晶態(tài)Zn-TPTC熒光性質(zhì)的研究
3.5.1 實(shí)驗(yàn)
3.5.2 討論
3.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 隧道型及籠型晶態(tài)電池正極材料的設(shè)計(jì)合成和性能研究
4.1 引言
4.2 隧道型晶態(tài)正極材料的合成和結(jié)構(gòu)
4.2.1 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的合成
4.2.2 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN的結(jié)構(gòu)
4.2.3 隧道型晶態(tài)S/Cd-BIPN正極材料的合成
4.3 籠型微晶態(tài)正極材料及其鋰硫電池正極材料的合成
4.3.1 籠型微晶態(tài)MIL-125 的合成
4.3.2 籠型微晶態(tài)NH_2-MIL-125 的合成
4.3.3 籠型微晶態(tài)MIL-125 及NH_2-MIL-125 多孔碳材料的合成
4.3.4 籠型微晶態(tài)鋰硫電池正極材料的合成
4.4 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN鋰硫電池正極材料的表征
4.5 隧道型晶態(tài)Cd-BIPN鋰硫電池正極材料的性能研究
4.5.1 循環(huán)伏安和電化學(xué)交流阻抗譜測(cè)試
4.5.2 電池性能研究
4.6 籠型微晶態(tài)MIL-125 和NH_2-MIL-125 及其多孔碳材料的結(jié)構(gòu)
4.7 籠型微晶態(tài)及微晶態(tài)多孔碳鋰硫電池正極材料的表征
4.7.1 X射線粉末衍射
4.7.2 氮?dú)馕?br> 4.7.3 熱重
4.7.4 掃描電鏡
4.7.5 X射線光電子能譜
4.8 籠型微晶態(tài)及微晶態(tài)多孔碳鋰硫電池正極材料的性能研究
4.9 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的設(shè)計(jì)合成和性能研究
5.1 引言
5.2 螺旋型晶態(tài)材料的合成
5.3 螺旋型晶態(tài)材料的表征及晶體結(jié)構(gòu)
5.3.1 螺旋型晶態(tài)材料的表征
5.3.2 螺旋型晶態(tài)材料的晶體結(jié)構(gòu)
5.4 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的制備及性能研究
5.4.1 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的制備
5.4.2 螺旋型晶態(tài)電池負(fù)極材料的性能研究
5.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3196071
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