ZIF-67衍生中空納米材料的可控制備及超級電容器性能研究
發(fā)布時間:2025-05-12 00:43
金屬有機框架物(MOFs)是一種由有機配體和金屬中心組裝而成的多孔材料,由于具有較高的比表面積、高分散的金屬中心、可調(diào)節(jié)的孔隙率等優(yōu)點,被認為是一種制備電極材料的理想前驅(qū)體。目前MOFs制備納米材料的處理策略主要有兩種:一煅燒法,即將MOFs在不同氣氛條件下進行退火處理,破壞用于橋連作用的有機配體,制備多孔納米顆;蛟惶紦诫s的納米材料。二刻蝕法,即用配位能力相對較強的無機陰離子逐漸替換MOFs中的有機配體陰離子,最終實現(xiàn)MOFs相轉(zhuǎn)變的處理策略得到目標納米材料。相比于煅燒法,刻蝕法的處理條件更加溫和可控,得到的納米材料通常具有更高的比表面積和更多的化學反應(yīng)活性位點,因此表現(xiàn)出更優(yōu)異的電化學性質(zhì)。在眾多MOFs材料中,沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)(ZIF-67)由于具有形貌均一,合成方法簡便等優(yōu)點,是制備電極材料最常用的前驅(qū)體之一。但是,ZIF-67材料的化學穩(wěn)定性相對較差,在刻蝕過程中極易被破壞,因此關(guān)于ZIF-67材料的刻蝕研究還少有報道。在此,我們通過先包覆雙金屬氫氧化物殼層再刻蝕的策略,成功制備了一系列ZIF-67衍生的高性能超級電容器電極材料。主要研究內(nèi)容如下:1.ZIF-67衍生Co<...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 超級電容器簡介
1.1.1 超級電容器的研究背景及意義
1.1.2 超級電容器的分類及儲能機制
1.1.3 超級電容器電極材料的研究進展
1.2 金屬有機框架物在超級電容器中的研究進展
1.2.1 金屬有機框架物概述
1.2.2 沸石咪唑類金屬有機框架物概述
1.2.3 ZIF-67及其衍生材料在超級電容器中的研究進展
1.3 中空納米材料在儲能領(lǐng)域的研究進展
1.3.1 中空納米材料概述
1.3.2 中空納米材料的制備方法
1.3.3 中空納米材料在超級電容器中的應(yīng)用
1.4 本文的研究思路與主要內(nèi)容
第二章 ZIF-67 衍生CoxNiy(PO4)z的合成及超級電容器性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 材料的合成
2.2.3 三電極的制備和電化學測試
2.2.4 兩電極的制備和電化學測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 ZIF-67和ZIF-67-LDH的形貌描述
2.3.2 ZIF-67-LDH-CNP的形貌描述
2.3.3 ZIF-67-LDH-CNP的結(jié)構(gòu)描述
2.3.4 溫度對ZIF-67-LDH-CNP形貌的影響
2.3.5 三電極體系下電容性能測試
2.3.6 兩電極體系下電容性能測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的合成及超級電容器性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑與儀器
3.2.2 材料的合成
3.2.3 三電極的制備和電化學測試
3.2.4 兩電極的制備和電化學測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 ZIF-67與ZIF-67-Co/NiLDH的形貌表征
3.3.2 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的形貌表征
3.3.3 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的結(jié)構(gòu)表征
3.3.4 三電極體系下電容性能測試
3.3.5 兩電極體系下電容性能測試
3.4 本章小結(jié)
第四章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@CQDs的構(gòu)筑及超級電容器性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 材料的合成
4.2.3 三電極的制備和電化學測試
4.2.4 兩電極的制備和電化學測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 材料的形貌表征
4.3.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 材料電化學性能測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 ZIF-67衍生硫化鈷鎳的構(gòu)筑及超級電容器性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗試劑與儀器
5.2.2 材料的合成
5.2.3 三電極的制備和電化學測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 材料的形貌表征
5.3.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
5.3.3 材料電化學性能測試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄
本文編號:4045080
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摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 超級電容器簡介
1.1.1 超級電容器的研究背景及意義
1.1.2 超級電容器的分類及儲能機制
1.1.3 超級電容器電極材料的研究進展
1.2 金屬有機框架物在超級電容器中的研究進展
1.2.1 金屬有機框架物概述
1.2.2 沸石咪唑類金屬有機框架物概述
1.2.3 ZIF-67及其衍生材料在超級電容器中的研究進展
1.3 中空納米材料在儲能領(lǐng)域的研究進展
1.3.1 中空納米材料概述
1.3.2 中空納米材料的制備方法
1.3.3 中空納米材料在超級電容器中的應(yīng)用
1.4 本文的研究思路與主要內(nèi)容
第二章 ZIF-67 衍生CoxNiy(PO4)z的合成及超級電容器性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑與儀器
2.2.2 材料的合成
2.2.3 三電極的制備和電化學測試
2.2.4 兩電極的制備和電化學測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 ZIF-67和ZIF-67-LDH的形貌描述
2.3.2 ZIF-67-LDH-CNP的形貌描述
2.3.3 ZIF-67-LDH-CNP的結(jié)構(gòu)描述
2.3.4 溫度對ZIF-67-LDH-CNP形貌的影響
2.3.5 三電極體系下電容性能測試
2.3.6 兩電極體系下電容性能測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的合成及超級電容器性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑與儀器
3.2.2 材料的合成
3.2.3 三電極的制備和電化學測試
3.2.4 兩電極的制備和電化學測試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 ZIF-67與ZIF-67-Co/NiLDH的形貌表征
3.3.2 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的形貌表征
3.3.3 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的結(jié)構(gòu)表征
3.3.4 三電極體系下電容性能測試
3.3.5 兩電極體系下電容性能測試
3.4 本章小結(jié)
第四章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@CQDs的構(gòu)筑及超級電容器性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 材料的合成
4.2.3 三電極的制備和電化學測試
4.2.4 兩電極的制備和電化學測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 材料的形貌表征
4.3.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 材料電化學性能測試
4.4 本章小結(jié)
第五章 ZIF-67衍生硫化鈷鎳的構(gòu)筑及超級電容器性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 實驗試劑與儀器
5.2.2 材料的合成
5.2.3 三電極的制備和電化學測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 材料的形貌表征
5.3.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
5.3.3 材料電化學性能測試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
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本文編號:4045080
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