多孔有機(jī)聚合物（POPs）是一類(lèi)具有周期性骨架和高度有序孔結(jié)構(gòu)的新型多孔材料。POPs為材料的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)提供了特殊平臺(tái),在氣體存儲(chǔ)、催化、光電轉(zhuǎn)換和能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,POPs的弱導(dǎo)電性和氧化還原性使其優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)未在超級(jí)電容器電極材料中得到充分體現(xiàn)。因此,構(gòu)筑新型POPs電極材料具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本課題旨在開(kāi)發(fā)新型POPs,通過(guò)引入導(dǎo)電、分子內(nèi)氫鍵、鎳（Ⅱ）配合物和供電子/吸電子基團(tuán)到聚合物骨架中合成了結(jié)構(gòu)多樣的一系列POPs,其作為電極材料實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)性能的提升。本論文分為四部分,主要內(nèi)容如下:（1）噻吩基三維導(dǎo)電POPs的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究。以四（4-氨基苯基）甲烷和2-噻吩甲醛（或2,2-聯(lián)噻吩-5-乙醛）為構(gòu)筑基元,分別經(jīng)過(guò)希夫堿反應(yīng)和氧化聚合構(gòu)筑了三維導(dǎo)電聚合物POP-1和POP-2。X-射線(xiàn)單晶衍射證實(shí)了模型化合物結(jié)構(gòu)。紅外光譜和固體核磁碳譜表明了POP-1和POP-2的形成。掃描和透射電鏡顯示,POP-1和POP-2為均勻的、交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。氮?dú)獾葴匚綄?shí)驗(yàn)表明POP-1和POP-2的比表面積分別為342 m² g^-1... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級(jí)電容器概述
        1.2.1 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.2 超級(jí)電容器的分類(lèi)
    1.3 超級(jí)電容器電極材料
        1.3.1 概述
        1.3.2 多孔有機(jī)聚合物的研究進(jìn)展
    1.4 多孔有機(jī)聚合物在電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
        1.4.1 在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.2 在電催化領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.4.3 在電池領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.5 本文研究意義和主要內(nèi)容
第二章 噻吩基三維導(dǎo)電多孔有機(jī)聚合物的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 電極材料的制備
        2.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.2.5 構(gòu)筑基元四（4-氨基苯基）甲烷（TAPM）的合成
        2.2.6 三維導(dǎo)電多孔有機(jī)聚合物POP-1的合成
        2.2.7 三維導(dǎo)電多孔有機(jī)聚合物POP-2的合成
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 構(gòu)筑基元的結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 紅外光譜分析
        2.3.3 固體核磁分析
        2.3.4 形貌分析
        2.3.5 孔結(jié)構(gòu)分析
        2.3.6 熱穩(wěn)定性分析
        2.3.7 電化學(xué)性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 苯并雙噻唑基二維共價(jià)有機(jī)框架的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 電極材料的制備
        3.2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.2.5 2,4,6-三羥基苯-1,3,5-三甲醛（TFP）的合成
        3.2.6 模型化合物鄰羥基二苯基苯并雙噻唑（HDB）的合成
        3.2.7 共價(jià)有機(jī)框架的合成
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 紅外光譜分析
        3.3.3 固體核磁表征
        3.3.4 X射線(xiàn)衍射以及結(jié)構(gòu)模擬分析
        3.3.5 穩(wěn)定性分析
        3.3.6 形貌分析
        3.3.7 X射線(xiàn)光電子能譜分析
        3.3.8 孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.9 電化學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鎳（II）配位的二維半導(dǎo)體共價(jià)有機(jī)框架的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器表
        4.2.3 Ni-COF的合成
        4.2.4 Ni0-COF的合成
        4.2.5 電極材料的制備
        4.2.6 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 紅外光譜分析
        4.3.2 固體核磁表征
        4.3.3 X射線(xiàn)衍射以及結(jié)構(gòu)模擬分析
        4.3.4 形貌分析
        4.3.5 穩(wěn)定性分析
        4.3.6 XPS圖譜分析
        4.3.7 孔結(jié)構(gòu)分析
        4.3.8 電導(dǎo)率測(cè)試
        4.3.9 電化學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 D-A型二維共價(jià)有機(jī)框架的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器表
        5.2.3 TTF-fo的合成
        5.2.4 TTF-DAQ的合成
        5.2.5 TTF-DAA的合成
        5.2.6 電極材料的制備
        5.2.7 電化學(xué)性能測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 紅外光譜分析
        5.3.2 固體核磁表征
        5.3.3 X射線(xiàn)衍射以及結(jié)構(gòu)模擬分析
        5.3.4 形貌分析
        5.3.5 穩(wěn)定性分析
        5.3.6 XPS圖譜分析
        5.3.7 孔結(jié)構(gòu)分析
        5.3.8 電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 A:作者在攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果
附錄 B:聚合物的晶體學(xué)數(shù)據(jù)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai.  National Science Review. 2017(03)



本文編號(hào)：3162624