發(fā)布時間：2023-04-22 10:41

　　本文通過軟模板法制備有序介孔碳材料,并利用多種元素對所制備的有序介孔碳進行功能化修飾,從而提高其電化學(xué)性能。通過TEM、XRD、SAXS、氮氣吸附-脫附、XPS、拉曼光譜等測試手段表征材料的結(jié)構(gòu)和形貌,利用電化學(xué)工作站測試其電化學(xué)性能,并對不同元素功能化修飾有序介孔碳性能的影響機理進行分析和總結(jié)。(1)以甲階酚醛樹脂作為碳源,吡咯單體和尿素同時作為氮源,F127作為模板劑,利用溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法(EISA),成功制備出具有高比表面積以及高比電容量的有序介孔碳材料。結(jié)構(gòu)表征表明,所制備的介孔碳材料具有有序的二維六方的孔道結(jié)構(gòu),高的比表面積(1351 m²/g¹469 m²/g)和孔容(1.62 cm³/g¹.92 cm³/g),孔徑尺寸分布在4 nm左右。氮元素在介孔碳的骨架中主要以三種形態(tài)存在:吡啶態(tài)氮、吡咯態(tài)氮和石墨態(tài)氮。電化學(xué)測試表明,雙氮源共修飾的有序介孔碳具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,通過調(diào)整雙氮源的添加量可獲得最大比電容量,即在電流密度為1 A/g的時...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 有序介孔碳材料概述
    1.2 有序介孔碳的合成
        1.2.1 硬模板法
        1.2.2 軟模板法
    1.3 有序介孔碳的合成機理
        1.3.1 液晶模板機理
        1.3.2 電荷密度匹配機理
        1.3.3 協(xié)同作用機理
    1.4 有序介孔碳的功能化修飾
        1.4.1 原位合成法
        1.4.2 后處理法
    1.5 有序介孔碳的應(yīng)用
        1.5.1 催化劑載體
        1.5.2 吸附分離材料
        1.5.3 藥物緩釋載體材料
        1.5.4 電化學(xué)及能量儲存材料
    1.6 本論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
        1.6.1 本論文的選題依據(jù)
        1.6.2 本論文的研究內(nèi)容
2.實驗部分及測試方法
    2.1 實驗藥品和儀器
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.3 X射線粉末衍射分析(XRD)
        2.2.4 小角X射線散射(SAXS)
        2.2.5 氮氣吸附/脫附測試
        2.2.6 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.7 拉曼光譜
    2.3 材料的電化學(xué)測試技術(shù)
3.雙氮源共修飾有序介孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 碳源的制備
        3.2.3 氮修飾有序介孔碳的制備
        3.2.4 氮修飾有序介孔碳的結(jié)構(gòu)表征
        3.2.5 氮修飾有序介孔碳的電化學(xué)測試
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        3.3.2 樣品的電化學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
4.鐵/氮共修飾有序介孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 碳源的制備
        4.2.3 鐵/氮共修飾有序介孔碳的制備
        4.2.4 鐵/氮共修飾有序介孔碳的結(jié)構(gòu)表征
        4.2.5 鐵/氮共修飾有序介孔碳的電化學(xué)測試
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 鐵/氮共修飾有序介孔碳的制備機理
        4.3.2 樣品的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        4.3.3 樣品的電化學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 氮/磷共修飾有序介孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑與儀器
        5.2.2 碳源的制備
        5.2.3 氮/磷共修飾有序介孔碳的制備
        5.2.4 氮/磷共修飾有序介孔碳的結(jié)構(gòu)表征
        5.2.5 氮/磷共修飾有序介孔碳的電化學(xué)測試
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        5.3.2 樣品的電化學(xué)性能分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間取得的相關(guān)科研成果



本文編號：3797477