多孔配位晶體內(nèi)富含結(jié)構(gòu)可調(diào)的微納空腔,在客體分子、離子的存儲(chǔ)與分離等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。通過電化學(xué)氧化還原,多孔配位晶體及其衍生物可實(shí)現(xiàn)鈉、鉀離子的可逆存儲(chǔ),被視為鈉、鉀離子電池的理想電極材料。固體離子學(xué)指出,多孔配位晶體的離子存儲(chǔ)行為主要受分子組成、晶體結(jié)構(gòu)等因素影響。然而,研究實(shí)踐表明,不同尺寸、介觀形貌的多孔配位晶體往往表現(xiàn)出多樣的離子存儲(chǔ)動(dòng)力學(xué)或性能。因此,需要精確控制多孔配位晶體的介觀結(jié)構(gòu),并研究介觀結(jié)構(gòu)多孔配位晶體的鈉、鉀離子存儲(chǔ)。本論文圍繞多孔配位晶體及其衍生物,嘗試?yán)迩褰橛^結(jié)構(gòu)與多孔配位晶體的鈉、鉀離子存儲(chǔ)機(jī)制的關(guān)聯(lián),在此基礎(chǔ)上開發(fā)高性能的鈉、鉀離子電池電極。主要內(nèi)容如下:1.Ni₃[Fe（CN）₆]₂晶體介觀尺寸的調(diào)控及其對(duì)鈉離子存儲(chǔ)的影響。基于對(duì)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的調(diào)控,利用檸檬酸三鈉與金屬離子作用,減緩結(jié)晶速率,實(shí)現(xiàn)了普魯士藍(lán)類配位晶體尺寸的可調(diào)。我們?cè)贜i²⁺與K₃Fe（CN）₆反應(yīng)的溶液中加入了檸檬酸三鈉。通過調(diào)節(jié)檸檬酸三鈉的用量（2... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

（a-c）Si@HKUST-1的合成示意圖以及掃描電鏡圖片

圖 1.3（a）bis(dipyrrinato)zinc(II)納米片合成機(jī)理示意圖。bis(dipyrrinato)zinc(II)納米片的（b）掃描電鏡圖片。（c）透射電鏡圖片。（d）原子力顯微鏡圖片[42]。除了構(gòu)筑二維限域界面以外，剝離層狀多孔配位晶體也是合成二維納米片的有效方法。Peng 等人[44]首先合成了 Zn2(bim)4晶體。Zn2(bim)4具有層狀的晶體結(jié)構(gòu)。之后，采用先濕磨再超聲剝離的方法合成了 1.12 nm 的超薄 Zn2(bim)4納米片。Tan 等人[45]也采用超聲剝離的方法，實(shí)現(xiàn)了層狀晶體 MnDMS 的剝離，合成了 MnDMS 納米片（MnDMS：金屬離子 Mn2+與 2,2-二甲基琥珀酸組成）。引入配位絡(luò)合劑也是合成二維納米片的有效手段。Hu 等人[46]使用檸檬酸三鈉作為反應(yīng)速率調(diào)控劑，合成了 10 nm 的二維 Ni[Ni(CN)4]納米片。絡(luò)合劑通過與金屬離子作用實(shí)現(xiàn)自下而上的調(diào)控。Zhao 等人[47]使用三乙胺作為反應(yīng)控制劑，合成了 NiCo-UMOFNs 納米片（NiCo-UMOFNs：金屬 Ni2+、Co2+與對(duì)苯二甲酸

有硅片、FTO（摻雜氟的 SnO2透明導(dǎo)電玻璃）、ITO（銦錫氧化物）等[49]。由于多孔配位晶體與基底作用力較弱，難以形成穩(wěn)定的薄對(duì)基底進(jìn)行前處理。Liu 等人[50]首先對(duì) Au 基底進(jìn)行羧基化處理，基底放入 Cu2+溶液中。利用羧基與 Cu2+的配位作用，將 Cu2+固定后，將基底放入配體（1,3,5-苯三羧酸）溶液中，配體與 Cu2+絡(luò)合ST-1。重復(fù)此操作過程，最終得到 HKUST-1 薄膜。利用類似的方化的 FTO 作為基底，還可合成出 SURMOF 薄膜[51]。Ono 等人 修飾 ITO 模板，隨后將修飾后的模板放入普魯士藍(lán)的懸浮液中進(jìn)由于 Fe3+離子與 APTMS 有較強(qiáng)的絡(luò)合作用，因此普魯士藍(lán)會(huì)優(yōu)先板上，得到 10 nm 的普魯士藍(lán)薄膜。Hurrle 等人[53]采用濺射噴涂的后硅模板上，反復(fù)噴涂金屬離子與配體，最終得到 HKUST-1 薄膜。利用 dcphOH-NDI 修飾 FTO，合成了 Zr(dcphOH-NDI)薄膜。


本文編號(hào)：3280988