摻N多孔碳材料由于其比表面積大、孔容大、孔徑分布窄、親水性好、有特定的吸附位點等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于催化、氣體吸附、超級電容器、藥物載體等領(lǐng)域。其中水熱法由于實驗操作簡便、周期短、樣品性質(zhì)易調(diào)控而被廣泛選擇,并且低聚物更易于規(guī)律的自組裝聚合,因此本文選擇含氮量高、來源廣、聚合度低的殼寡糖作為碳氮源。但目前生物質(zhì)原料的水熱溫度多在180 C以上,該溫度下水熱F127（三嵌段共聚物）膠束和TEOS（正硅酸乙酯）聚合物均不穩(wěn)定,會出現(xiàn)團(tuán)聚嚴(yán)重或膠束被部分破壞等問題;因此通過添加交聯(lián)劑（乙二醛或乙醛酸）降低水熱溫度探究多孔碳材料的孔結(jié)構(gòu)性質(zhì)。鑒于此,本文基于合成孔徑集中、孔隙發(fā)達(dá)的摻N多孔碳材料為目標(biāo),以含N生物質(zhì)材料殼寡糖為前驅(qū)體,選擇低溫水熱法合成摻N多孔碳材料,并探究了相關(guān)合成方法對摻N多孔碳材料孔結(jié)構(gòu)的影響。具體研究內(nèi)容如下:研究F127為模板劑,乙二醛交聯(lián)殼寡糖基摻N多孔碳材料的合成及XRD、FITR、XPS、Raman和SEM表征。結(jié)果表明:以F127為模板劑,乙二醛為交聯(lián)劑成功合成了摻N多孔碳材料CGF-A-B-C-D。發(fā)現(xiàn)在相對平穩(wěn)、適宜pH值、適宜壓力的水熱過程中聚合最為規(guī)整,得... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 殼寡糖來源及理化性質(zhì)
        1.2.1 殼寡糖來源
        1.2.2 殼寡糖的理化性質(zhì)
    1.3 多孔碳材料的合成方法
        1.3.1 直接碳化法
        1.3.2 活化法
        1.3.3 模板法
    1.4 摻N多孔碳材料簡述及摻雜方式
        1.4.1 摻N多孔碳材料簡述
        1.4.2 多孔碳材料摻N方式
    1.5 摻N多孔碳材料的應(yīng)用
        1.5.1 催化領(lǐng)域
        1.5.2 氣體吸附領(lǐng)域
        1.5.3 超級電容器領(lǐng)域
        1.5.4 藥物載體領(lǐng)域
    1.6 論文研究思路及研究內(nèi)容
        1.6.1 論文研究思路
        1.6.2 論文研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗原料與試劑
    2.2 實驗設(shè)備與儀器
    2.3 摻N多孔碳材料的合成
        2.3.1 前驅(qū)體溶液的配制
        2.3.2 模板溶液的配制
        2.3.3 多孔材料的制備
        2.3.4 濃堿熱處理除硅(僅TEOS為模板劑時需要此實驗)
    2.4 表征方法
        2.4.1 熱重分析
        2.4.2 比表面積與孔隙度分析
        2.4.3 XRD分析
        2.4.4 FITR分析
        2.4.5 XPS分析
        2.4.6 Raman分析
        2.4.7 SEM分析
第三章 F127為模板劑,乙二醛交聯(lián)殼寡糖基摻N多孔碳材料的合成及表征
    3.1 引言
    3.2 多孔碳材料的合成
    3.3 水熱溫度對多孔碳材料孔結(jié)構(gòu)影響
    3.4 殼寡糖及殼寡糖-乙二醛-F127 水熱碳熱重分析(TG/DTG)
    3.5 多孔碳材料CGF的孔結(jié)構(gòu)分析
        3.5.1 水熱設(shè)備的影響
        3.5.2 乙二醛添加順序的影響
        3.5.3 水熱溶液體積比的影響
        3.5.4 pH值的影響
    3.6 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5 的表征分析
        3.6.1 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5的XRD分析
        3.6.2 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5的FITR分析
        3.6.3 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5的XPS分析
        3.6.4 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5的Raman分析
        3.6.5 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5的SEM分析
        3.6.6 多孔碳材料CGF-X-A-40:20-p H3.5 表征分析小結(jié)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 F127為模板劑,乙醛酸交聯(lián)殼寡糖基摻N多孔碳材料的合成及表征
    4.1 引言
    4.2 多孔碳材料的合成
    4.3 殼寡糖-乙醛酸-F127 水熱碳熱重分析(TG/DTG)
    4.4 多孔碳材料CAF的孔結(jié)構(gòu)分析
        4.4.1 模板劑擴孔劑摩爾比的影響
        4.4.2 pH值的影響
        4.4.3 稀釋量的影響
        4.4.4 碳化溫度的影響
    4.5 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C的表征分析
        4.5.1 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C的 XRD分析
        4.5.2 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C的 FITR分析
        4.5.3 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C的 XPS分析
        4.5.4 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C的 Raman分析
        4.5.5 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C的 SEM分析
        4.5.6 多孔碳材料CAF-1:0-p H2.5-50 m L-700 C表征分析小結(jié)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 TEOS為模板劑,乙二醛交聯(lián)殼寡糖基摻N多孔碳材料的合成及表征
    5.1 引言
    5.2 多孔碳材料的合成
    5.3 殼寡糖-乙二醛-TEOS水熱碳熱重分析(TG/DTG)
    5.4 多孔碳材料CGT的孔結(jié)構(gòu)分析
        5.4.1 水熱溫度的影響
        5.4.2 攪拌時間的影響
        5.4.3 硅碳比的影響
    5.5 多孔碳材料CGT-95C-8h-1的表征分析
        5.5.1 多孔碳材料CGT-95 C-8 h-1的XRD分析
        5.5.2 多孔碳材料CGT-95 C-8 h-1的FITR分析
        5.5.3 多孔碳材料CGT-95 C-8 h-1的XPS分析
        5.5.4 多孔碳材料CGT-95 C-8 h-1的Raman分析
        5.5.5 多孔碳材料CGT-95C-8h-1的表征分析小結(jié)
        5.5.6 多孔碳材料CGT-95C-8h-1的表征分析小結(jié)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]黃粉蟲蛻制備殼寡糖及其應(yīng)用[D]. 焦富穎.重慶工商大學(xué) 2018



本文編號：3713071