本文以金屬有機框架化合物（MOFs）和沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)（ZIFs）作為熱解前驅(qū)體,通過溶劑熱-熱解方法合成了金屬單質(zhì)/金屬氧化物-碳殼-石墨烯（GO）納米復(fù)合碳材料;其次通過溶劑熱法制備出被GO包裹的球形ZIFs結(jié)構(gòu),空氣中熱解形成多層、雙層的納米空心球結(jié)構(gòu)。將所制備的復(fù)合碳材料分別用于催化硼氫化鈉（NaBH₄）水解制氫和鋰離子電池（LIBs）負極材料,均具有較好的性能。首先,以多種形狀Co-MOFs作為熱解前驅(qū)體,合成負載在還原氧化石墨烯（rGO）上的核-多層殼復(fù)合碳材料。Co-MOFs中的Co離子由配體對苯二甲酸（PTA）產(chǎn)生的碳包裹,在熱解過程中,合成單組份Co@CG和Co@N-CG的納米復(fù)合材料。200 ℃空氣中熱處理后,CoNPs表面上的部分Co（0）被部分氧化成CoOx,形成包裹在Co核表面上的第一層殼,同時碳殼變成第二層殼得到Co@CoOx@CG和Co@CoOx@N-CG。在不加入GO的情況下Co@CoOx@C和Co@CoOxN-C通過相同的方法合成。Co@CoOx@XX四種材料經(jīng)過X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、拉曼光譜（Ram... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬有機骨架化合物（MOFs）
        1.2.1 MOFs簡介
        1.2.2 MOFs結(jié)構(gòu)材料的制備
        1.2.3 MOFs熱解
        1.2.4 MOFs復(fù)合材料
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯簡介
    1.4 論文研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗儀器及方法
    2.1 概述
    2.2 儀器藥品
        2.2.1 藥品
        2.2.2 儀器
    2.3 材料的表征技術(shù)
        2.3.1 X射線衍射技術(shù)（XRD）
        2.3.2 紅外光譜分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.3.4 熱重和差熱分析
        2.3.5 比表面分析
        2.3.6 X射線光電子能譜分析（XPS）
        2.3.7 拉曼光譜分析（Raman）
        2.3.8 磁性測試
        2.3.9 元素分析（EA）
    2.4 催化產(chǎn)氫和鋰離子電池方面的應(yīng)用
        2.4.1 催化制氫性能的測試條件
        2.4.2 鋰離子電池性能參數(shù)
        2.4.3 鋰離子電池電化學性質(zhì)測試
第三章 MOF熱解得到Co@CoO_x@rGO產(chǎn)氫催化材料
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料制備
    3.3 制備過程
    3.4 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.4.1 透射電鏡分析
        3.4.2 紅外光譜分析
        3.4.3 X射線衍射分析
        3.4.4 色散型拉曼光譜分析
        3.4.5 X射線光電子能譜分析
        3.4.6 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.4.7 磁性分析
        3.4.8 熱重分析
    3.5 性能測試
        3.5.1 在自攪拌下Co-MOF前驅(qū)體和Co@XX催化硼氫化鈉制氫
        3.5.2 在自攪拌下Co@CoO_x@XX催化硼氫化鈉水解制氫
        3.5.3 在磁子攪拌下Co@CoO_x@XX催化硼氫化鈉制氫
    3.6 小結(jié)
第四章 ZIF熱解得到空心四氧化三鈷/碳復(fù)合材料及電化學性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 制備過程
    4.4 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.4.1 透射電子顯微鏡分析
        4.4.2 X射線衍射分析
        4.4.3 拉曼光譜分析
        4.4.4 X射線光電子能譜分析
        4.4.5 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        4.4.6 熱重-差熱分析
        4.4.7 元素分析
    4.5 CHS@C和CHS@CG復(fù)合材料鋰離子電池陽極性能測試
        4.5.1 CHS@C和CHS@CG的在不同倍率的測試
        4.5.2 CHS@C和CHS@CG的在恒流充放電的測試
        4.5.3 CHS@C和CHS@CG的循環(huán)伏安測試
        4.5.4 CHS@C和CHS@CG的交流阻抗測試
    4.6 小結(jié)
總結(jié)
參考文獻
致謝
個人簡歷
研究生期間發(fā)表及完成的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氧化鈦/氧化石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)及其光催化性能[J]. 張瓊,賀蘊秋,陳小剛,胡棟虎,李林江,季伶俐,尹婷.  科學通報. 2010(07)

碩士論文
[1]石墨烯基超級電容器電極材料的制備及其電化學性能研究[D]. 劉峻鵬.哈爾濱工程大學 2013



本文編號：3222178