本文關(guān)鍵詞：金屬-有機配合物的制備及其在光催化和電容性能的研究

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【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)生活中,為了滿足日益嚴重的環(huán)境問題和能源短缺,人們已經(jīng)做了大量的工作研究。金屬-有機配合物,作為一類由金屬離子和有機配體自組裝的合成材料,由于其多樣可調(diào)的性能在氣體分離、傳感器、藥物輸送、催化、鋰離子電池、儲能等方面的潛在應(yīng)用而成為化學工作者們研究的熱點。在本文中,我們通過簡便方法合成出了三種金屬-有機配合物,并研究它們在環(huán)境能源上的應(yīng)用。工作的細節(jié)如下:我們用簡單的常溫攪拌法成功的研制出了g-C_3N_4/MIL-53(Al)復(fù)合光催化劑,并對g-C_3N_4/MIL-53(Al)復(fù)合材料進行了結(jié)構(gòu)表征和光催化降解羅丹明-B(RhB)的活性及機理研究。研究結(jié)果表明,g-C_3N_4(wt.20%)/MIL-53(Al)復(fù)合材料的催化效果最好,較純的類石墨相氮化碳(g-C_3N_4)催化效果提高了5倍。其性能的提高主要歸因于電子空穴對的有效分離和較低的電荷轉(zhuǎn)移電阻。g-C_3N_4/MIL-53(Al)復(fù)合材料也表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)定性和可重用性。我們利用CuCl_2·2H_2O和硫脲(thiourea,tu)采用常溫機械研磨法制備出了[Cu(tu)]Cl·1/2H_2O納米纖維。并首次將其用作電極材料測試了超級電容器性能。[Cu(tu)]Cl·1/2H_2O納米纖維整體尺寸均勻交織成雪花狀,長度超過10μm,寬度近似為300 nm,納米纖維的末端呈絲狀分裂,其寬度大約只有30-50 nm。其在2 M KOH電解液中測試的比電容在掃描速率為5 mV·s-1時可達到1145 F·g-1,在10 A·g-1的高電流密度下電容容量也達到了922 F·g-1。同時,在10 A·g-1高電流密度下重復(fù)500圈循環(huán)后仍能保留其初次比電容的72.4%。該研究為研制高性能超級電容器電極材料提供了一種溫和、綠色、大規(guī)模的合成方法。我們還采用機械研磨法制備了CuBr_2(tu)_2作為電極材料并研究其儲電活性,在機械研磨過程中加入不同乙醇量CuBr_2(tu)_2呈現(xiàn)出不同的形貌特征和電容性能。其中CuBr_2(tu)_2-EA5納米纖維在2 M KOH電解液中顯示出較高的電容活性,其在展示了比其他CuBr_2(tu)_2材料高很多的電化學性能,其在掃描速率為5 mV·s-1時電容容量可達到1759 F·g-1,在10 A·g-1的高電流密度下電容容量也達到了1683 F·g-1。
【關(guān)鍵詞】：金屬-有機配合物 光催化降解 超級電容器 機械化學合成法 機理
【學位授予單位】：閩南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4;TM53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-30
• 1.1 金屬-有機配合物10-12
• 1.1.1 金屬-有機配合物的簡介10-11
• 1.1.2 金屬-有機配合物的制備方法11-12
• 1.1.3 金屬-有機配合物的應(yīng)用領(lǐng)域12
• 1.2 光催化12-15
• 1.2.1 光催化的研究概況12-13
• 1.2.2 光催化劑13-14
• 1.2.3 光催化降解機理14-15
• 1.3 超級電容器15-18
• 1.3.1 超級電容器的研究概況15
• 1.3.2 超級電容器的特點15-16
• 1.3.3 電極材料的研究進展16-18
• 1.3.4 超級電容器的基本原理和分類18
• 1.4 研究方法18-19
• 1.5 本論文的選題依據(jù)及內(nèi)容19-22
• 參考文獻22-30
• 第二章 g-C_3N_4/MIL-53(Al)材料的制備及其光催化降解RhB性能研究30-54
• 2.1 引言30-31
• 2.2 實驗部分31-34
• 2.2.1 儀器與試劑31-32
• 2.2.2 g-C_3N_4/MIL-53(Al)光催化劑的制備和方法32-34
• 2.2.3 光催化測試34
• 2.3 結(jié)果與討論34-48
• 2.3.1 g-C_3N_4/MIL-53(Al)光催化劑的表征34-42
• 2.3.2 g-C_3N_4/MIL-53(Al)的光催化性能42-45
• 2.3.3 g-C_3N_4/MIL-53(Al)光催化機理的研究45-48
• 2.4 結(jié)論48-49
• 參考文獻49-54
• 第三章 [Cu(tu)]Cl·1/2H_2O的制備及其電化學電容性能的研究54-69
• 3.1 引言54-55
• 3.2 實驗部分55-56
• 3.2.1 儀器與試劑55
• 3.2.2 [Cu(tu)]Cl·1/2H_2O納米纖維的制備55-56
• 3.2.3 電化學的測試56
• 3.3 結(jié)果與討論56-64
• 3.3.1 [Cu(tu)]Cl·1/2H_2O納米纖維的表征56-61
• 3.3.2 [Cu(tu)]Cl·1/2H_2O納米纖維的電化學性能研究61-64
• 3.4 結(jié)論64-65
• 參考文獻65-69
• 第四章 CuBr_2(tu)_2 的制備及其電化學電容性能的研究69-85
• 4.1 引言69-70
• 4.2 實驗部分70-71
• 4.2.1 儀器與試劑70
• 4.2.2 CuBr_2(tu)_2 的制備70-71
• 4.2.3 電化學的測試71
• 4.3 結(jié)果與討論71-82
• 4.3.1 CuBr_2(tu)_2 的表征71-77
• 4.3.2 CuBr_2(tu)_2 的電化學性能研究77-82
• 4.4 本章小結(jié)82-83
• 參考文獻83-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 致謝87-89
• 攻讀碩士期間參與的科研項目與發(fā)表論文89

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本文編號：665762