多孔有機聚合物（POPs）是一類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)計提供了特殊平臺,在氣體存儲、催化、光電轉(zhuǎn)換和能量存儲等領(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)勢遠(yuǎn)未在超級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)實意義。本課題旨在開發(fā)新型POPs,通過引入導(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-射線單晶衍射證實了模型化合物結(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)。氮氣等溫吸附實驗表明POP-1和POP-2的比表面積分別為342 m² g^-1... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器概述
        1.2.1 超級電容器簡介
        1.2.2 超級電容器的分類
    1.3 超級電容器電極材料
        1.3.1 概述
        1.3.2 多孔有機聚合物的研究進展
    1.4 多孔有機聚合物在電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
        1.4.1 在超級電容器領(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)電多孔有機聚合物的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 電極材料的制備
        2.2.4 電化學(xué)性能測試
        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)電多孔有機聚合物POP-1的合成
        2.2.7 三維導(dǎo)電多孔有機聚合物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有機框架的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 電極材料的制備
        3.2.4 電化學(xué)性能測試
        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 共價有機框架的合成
    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)體共價有機框架的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 實驗儀器表
        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型二維共價有機框架的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗藥品
        5.2.2 實驗儀器表
        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
主要創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
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】：
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：3162624