鈷、銅基金屬氧化物/氮摻雜碳納米復合材料的制備及其光電性能研究
發(fā)布時間:2021-06-28 21:21
近年來,以具有特定結構的金屬有機框架(metal-organic frameworks,MOFs)為模板制備具有光、電化學活性的材料(包括多孔碳材料、金屬、金屬氧化物和金屬硫化物及它們的復合材料等)成為目前新功能材料研究領域的一個熱點方向。與其它模板相比,以結構可調性的MOFs作為模板(前驅體)構建的金屬氧化物/碳納米復合材料具有以下有優(yōu)點:(1)較大的比表面積,(2)多孔結構,(3)金屬氧化物可鑲嵌在碳基底上,增強其穩(wěn)定性和光電性能,(4)通過設計MOFs配體(富含雜原子)從而引入雜原子進行摻雜。對于碳材料而言,N是非常好的摻雜物。N原子具有與C原子類似的原子直徑和更高的電負性,N摻雜可以產生外部缺陷,從而提高C的反應性和導電性,并提供更多的反應活性位點,提高材料的光、電化學性能。富含N的MOF作為MOF中的一類,由于存在大量N和C組分,是構筑光、電催化材料的優(yōu)良前驅體。因此,本論文中,我們合理設計和合成具有特定結構的MOF,并以其為模板制備具有N摻雜碳包覆的金屬氧化物納米復合材料,并探究它們在鋰離子電池和光催化交叉脫氫偶聯反應(CDC反應)中的應用。主要內容如下:1.設計并合成了一...
【文章來源】:江蘇師范大學江蘇省
【文章頁數】:105 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 金屬有機框架(MOFs)材料的發(fā)展
1.1.1 MOFs簡介
1.1.2 MOFs應用
1.2 以金屬有機框架材料(MOFs)為模板的應用
1.2.1 以MOFs為前驅物合成碳材料
1.2.2 以MOFs為前驅物合成金屬氧化物
1.2.3 以MOFs為前驅物合成碳/金屬或金屬氧化物復合材料
1.3 本論文的選題背景和主要研究內容
2 Co_3O_4/N-C納米復合材料的合成及其鋰離子電池性能研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 實驗步驟
2.2.3 儀器表征
2.2.4 鋰離子電池性能測試
2.3 實驗結果與討論
2.3.1 Co-MOF的合成與表征
2.3.2 Co_3O_4/N-C多孔納米復合材料的合成與表征
2.3.3 Co_3O_4/N-C多孔納米復合材料的鋰離子電池性能研究
2.4 N摻雜C包覆層對鋰離子電池性能的影響
2.5 本章小結
3 N-Cu_2O@N-C納米復合材料的合成及其光催化性能研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 實驗步驟
3.2.3 儀器表征
3.2.4 光催化交叉脫氫偶聯(CDC)反應
3.2.5 飛秒瞬態(tài)吸收測試
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 NTU-105 的合成與表征
3.3.2 N-Cu_2O@N-C納米復合材料的合成與表征
3.3.3 N-Cu_2O@N-C納米復合材料在光催化有機合成反應中的性能
3.3.4 N-Cu_2O@N-C納米復合材料光催化性能與結構的關系
3.4 本章小結
4 N-Cu_2O@N-C立方八面體核殼結構納米復合材料的合成及其光催化性能研究
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑
4.2.2 實驗步驟
4.2.3 儀器表征
4.2.4 光催化交叉脫氫偶聯(CDC)反應
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 HKUST-1 的合成與表征
4.3.2 N-Cu_2O@C納米材料的合成與表征
4.3.3 N-Cu_2O@C納米材料在光催化有機合成反應中的性能
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
學位論文數據集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]用作雙電層電容器電極材料的三維層次孔結構多孔炭的合成(英文)[J]. 金雙玲,鄧洪貴,詹亮,喬文明,凌立成. 新型炭材料. 2012(02)
本文編號:3255069
【文章來源】:江蘇師范大學江蘇省
【文章頁數】:105 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 金屬有機框架(MOFs)材料的發(fā)展
1.1.1 MOFs簡介
1.1.2 MOFs應用
1.2 以金屬有機框架材料(MOFs)為模板的應用
1.2.1 以MOFs為前驅物合成碳材料
1.2.2 以MOFs為前驅物合成金屬氧化物
1.2.3 以MOFs為前驅物合成碳/金屬或金屬氧化物復合材料
1.3 本論文的選題背景和主要研究內容
2 Co_3O_4/N-C納米復合材料的合成及其鋰離子電池性能研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 實驗步驟
2.2.3 儀器表征
2.2.4 鋰離子電池性能測試
2.3 實驗結果與討論
2.3.1 Co-MOF的合成與表征
2.3.2 Co_3O_4/N-C多孔納米復合材料的合成與表征
2.3.3 Co_3O_4/N-C多孔納米復合材料的鋰離子電池性能研究
2.4 N摻雜C包覆層對鋰離子電池性能的影響
2.5 本章小結
3 N-Cu_2O@N-C納米復合材料的合成及其光催化性能研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 實驗步驟
3.2.3 儀器表征
3.2.4 光催化交叉脫氫偶聯(CDC)反應
3.2.5 飛秒瞬態(tài)吸收測試
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 NTU-105 的合成與表征
3.3.2 N-Cu_2O@N-C納米復合材料的合成與表征
3.3.3 N-Cu_2O@N-C納米復合材料在光催化有機合成反應中的性能
3.3.4 N-Cu_2O@N-C納米復合材料光催化性能與結構的關系
3.4 本章小結
4 N-Cu_2O@N-C立方八面體核殼結構納米復合材料的合成及其光催化性能研究
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑
4.2.2 實驗步驟
4.2.3 儀器表征
4.2.4 光催化交叉脫氫偶聯(CDC)反應
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 HKUST-1 的合成與表征
4.3.2 N-Cu_2O@C納米材料的合成與表征
4.3.3 N-Cu_2O@C納米材料在光催化有機合成反應中的性能
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
學位論文數據集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]用作雙電層電容器電極材料的三維層次孔結構多孔炭的合成(英文)[J]. 金雙玲,鄧洪貴,詹亮,喬文明,凌立成. 新型炭材料. 2012(02)
本文編號:3255069
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