氨基酸輔助制備鐵基/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料及電化學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2021-11-22 10:09
碳材料具有種類豐富、成本低廉、比表面積較大、孔結(jié)構(gòu)豐富、化學(xué)穩(wěn)定性好等特性,被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)電極材料。其中石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)異的物化特性,使其成為極具潛力的超級電容器和燃料電池電極材料。但是作為超級電容器電極材料其理論比容量小,作為燃料電池催化劑其催化活性較差,從而限制了其在上述兩方面的應(yīng)用。目前,研究者已通過石墨烯的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、雜原子摻雜、復(fù)合功能化改性等手段制備出電化學(xué)性能優(yōu)異的新型石墨烯或其復(fù)合電極材料。本實(shí)驗(yàn)室在前期圍繞石墨烯摻雜功能化改性而開展的研究工作實(shí)現(xiàn)了氨基酸作為雜原子源的摻雜石墨烯三維結(jié)構(gòu)的有序組裝,材料展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能?紤]到氨基酸亦是一類綠色的納米材料形貌輔助劑和功能化劑,因此本文圍繞石墨烯和鐵基化合物的復(fù)合功能化改性,以氨基酸為形貌輔助劑和雜原子源制備了系列鐵基化合物/氮摻雜石墨烯復(fù)合電極材料,并研究了材料的電容及電催化氧還原性能。研究內(nèi)容及主要結(jié)論如下:(1)使用三種不同酸度氨基酸為形貌輔助劑和氮源,通過一步水熱法制備出不同形貌α-Fe2O3/NG復(fù)合材料,考察了不同酸度氨基酸對復(fù)合材料的形貌以及最終...
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Te納米材料的SEM照片
新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文(2)氨基酸做輔助劑合成硫化物Zhang 等[48]利用半胱氨酸作為形貌輔助劑,通過控制半胱氨酸的用量和反應(yīng)溫度,制備不同形貌的 Ni2S3納米材料(糊狀薄膜,納米球和多孔海綿狀)。他們又通過同樣的制備方法,將 L-半胱氨酸既作為形貌輔助劑,又作為硫源。合成了花狀結(jié)構(gòu)的 Bi2S3納米材料[49](圖 1-2a)。再次改變實(shí)驗(yàn)條件制備了納米棒,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米片,凹凸?fàn)罴{米片和納米棒花束(圖 1-2b-e)。
圖 1-2 不同形貌 Bi2S3納米材料的 FESEM 照片(3)氨基酸作輔助劑合成氧化物據(jù)報(bào)道,21 種氨基酸(包括 L-天冬氨酸、L-賴氨酸和 L-半胱氨酸等)被用來誘導(dǎo) ZnO 晶體的生長[50]。不同的氨基酸導(dǎo)致了 ZnO 晶體的形態(tài)差異,這些晶體有花形,圓形花,球形,或棒狀等。Wu 等[51]利用水熱法,使用氨基酸分子作為導(dǎo)向和組裝劑,通過改變反應(yīng)物與 NaOH 及組氨酸的摩爾比,如圖 1-3 所示制備具有不同形貌的 ZnO 納米材料。由于組氨酸與 Zn2+,OH-與 Zn2+之間的競爭協(xié)同作用相同,制備出具有的一端為錐形的 ZnO 棒狀納米材料(圖 1-3a),花狀形的 ZnO 納米材料(圖 1-3b),中空的球體的 ZnO 納米材料(圖 1-3c)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯負(fù)載Fe-N/C復(fù)合型氧還原催化劑[J]. 李賞,李沛,趙偉,康歡,潘牧. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]氨基酸影響草酸鈣成核和生長的SEM和XRD研究[J]. 于海燕,張惠敏,歐陽健明. 電子顯微學(xué)報(bào). 2007(01)
[3]用硫鐵礦燒渣制備的硫酸亞鐵研制軟磁用α-Fe2O3[J]. 龔竹青,黃堅(jiān). 環(huán)境工程. 2003(02)
[4]N-;被嵯盗斜砻婊钚詣┑暮铣珊蛻(yīng)用[J]. 陳燕妮,盧云,吳昊,肖慎修. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2001(02)
碩士論文
[1]α-Fe2O3基氣敏納米材料的制備及其結(jié)構(gòu)、性能的研究[D]. 馮祖勇.福州大學(xué) 2002
本文編號:3511473
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Te納米材料的SEM照片
新疆大學(xué)碩士學(xué)位論文(2)氨基酸做輔助劑合成硫化物Zhang 等[48]利用半胱氨酸作為形貌輔助劑,通過控制半胱氨酸的用量和反應(yīng)溫度,制備不同形貌的 Ni2S3納米材料(糊狀薄膜,納米球和多孔海綿狀)。他們又通過同樣的制備方法,將 L-半胱氨酸既作為形貌輔助劑,又作為硫源。合成了花狀結(jié)構(gòu)的 Bi2S3納米材料[49](圖 1-2a)。再次改變實(shí)驗(yàn)條件制備了納米棒,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米片,凹凸?fàn)罴{米片和納米棒花束(圖 1-2b-e)。
圖 1-2 不同形貌 Bi2S3納米材料的 FESEM 照片(3)氨基酸作輔助劑合成氧化物據(jù)報(bào)道,21 種氨基酸(包括 L-天冬氨酸、L-賴氨酸和 L-半胱氨酸等)被用來誘導(dǎo) ZnO 晶體的生長[50]。不同的氨基酸導(dǎo)致了 ZnO 晶體的形態(tài)差異,這些晶體有花形,圓形花,球形,或棒狀等。Wu 等[51]利用水熱法,使用氨基酸分子作為導(dǎo)向和組裝劑,通過改變反應(yīng)物與 NaOH 及組氨酸的摩爾比,如圖 1-3 所示制備具有不同形貌的 ZnO 納米材料。由于組氨酸與 Zn2+,OH-與 Zn2+之間的競爭協(xié)同作用相同,制備出具有的一端為錐形的 ZnO 棒狀納米材料(圖 1-3a),花狀形的 ZnO 納米材料(圖 1-3b),中空的球體的 ZnO 納米材料(圖 1-3c)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯負(fù)載Fe-N/C復(fù)合型氧還原催化劑[J]. 李賞,李沛,趙偉,康歡,潘牧. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]氨基酸影響草酸鈣成核和生長的SEM和XRD研究[J]. 于海燕,張惠敏,歐陽健明. 電子顯微學(xué)報(bào). 2007(01)
[3]用硫鐵礦燒渣制備的硫酸亞鐵研制軟磁用α-Fe2O3[J]. 龔竹青,黃堅(jiān). 環(huán)境工程. 2003(02)
[4]N-;被嵯盗斜砻婊钚詣┑暮铣珊蛻(yīng)用[J]. 陳燕妮,盧云,吳昊,肖慎修. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2001(02)
碩士論文
[1]α-Fe2O3基氣敏納米材料的制備及其結(jié)構(gòu)、性能的研究[D]. 馮祖勇.福州大學(xué) 2002
本文編號:3511473
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