本文關(guān)鍵詞：螺旋介孔碳質(zhì)納米管的制備與表征

  更多相關(guān)文章： 超分子模板法 螺旋 介孔 碳質(zhì)納米管 鋰離子電池

【摘要】：近幾年來,具有手性特征的碳質(zhì)納米材料,因其光學(xué)活性和在對映體分離中的潛在應(yīng)用,引起研究者廣泛的關(guān)注。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建孔結(jié)構(gòu),有利于增大其比表面積,從而拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。因此,本文的主要工作是利用雙模板法首次制備了單手螺旋介孔碳質(zhì)納米管。即利用超分子自組裝體控制單手螺旋管狀結(jié)構(gòu),利用二氧化硅控制管壁上孔。并對其在鋰電池的應(yīng)用進(jìn)行了研究。與此同時(shí),還以小分子水凝膠為研究對象,初步建立了圓二色譜(CD)、漫反射圓二色譜(DRCD)和漫透過圓二色譜(DTCD)之間的關(guān)系。研究內(nèi)容以下:第一,合成了一系列雙頭型兩親性丙氨酸衍生物,它們均可以形成水凝膠。利用LL-10Ala11PyClO_4水凝膠解析了CD、DRCD和DTCD之間的關(guān)系,測試結(jié)果表明:CD和DTCD信號幾乎相同,而DRCD的信號與它們略有不同。根據(jù)含時(shí)密度泛函理論模擬計(jì)算CD光譜,證明DRCD光譜測試更準(zhǔn)確。這種差別主要來源于光散射導(dǎo)致的吸收平滑。第二,以雙頭型手性兩親化合物L(fēng)L-12Ala11PyClO_4的超分子自組裝體為模板,間苯二酚、甲醛和正硅酸四乙酯(TEOS)作為前驅(qū)體,制備了左手螺旋間苯二酚-甲醛樹脂/二氧化硅(RF Resin/SiO_2)復(fù)合納米管。經(jīng)碳化得到左手螺旋碳/二氧化硅(C/SiO_2)復(fù)合納米管。除去二氧化硅后,得到左手螺旋介孔碳質(zhì)納米管,其管壁由無定形碳組成。將其作為電極材料應(yīng)用于鋰離子電池,發(fā)現(xiàn)該材料在電流密度為100mAg~(-1)時(shí),經(jīng)過77次循環(huán)后,其放電比容量為1345 mAhg~(-1),庫倫效率高達(dá)96.6%。說明此材料有著穩(wěn)定的循環(huán)特性和較高的倍率性能。第三,以單頭型手性兩親化合物D-18Val8Py Br的超分子自組裝體為模板,間苯二酚、甲醛和TEOS作為前驅(qū)體,制備了右手螺旋RF Resin/SiO_2復(fù)合管狀納米帶。經(jīng)碳化和除去二氧化硅后,得到右手螺旋碳質(zhì)管狀納米帶。CD表征證明所得到的RF Resin/SiO_2和碳質(zhì)管狀納米帶均具有光學(xué)活性,其光學(xué)活性可能來源于其管壁內(nèi)表面的手性缺陷。
【關(guān)鍵詞】：超分子模板法 螺旋 介孔 碳質(zhì)納米管 鋰離子電池
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O613.71
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-18
• 1.1 介孔碳質(zhì)納米材料9-15
• 1.1.1 介孔碳質(zhì)納米材料的制備方法9-11
• 1.1.2 介孔碳質(zhì)納米材料的應(yīng)用11-15
• 1.2 超分子模板法制備螺旋碳質(zhì)納米材料15-17
• 1.2.1 超分子模板法制備螺旋納米材料15-16
• 1.2.2 超分子模板法制備螺旋碳質(zhì)納米材料的研究進(jìn)展16-17
• 1.3 本論文的主旨17-18
• 第二章 雙頭型兩親性丙氨酸衍生物的合成與表征18-41
• 2.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑18-19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備19-20
• 2.3 雙頭型兩親性丙氨酸衍生物的合成20-30
• 2.3.1 雙頭型兩親性丙氨酸衍生物的合成路線20-21
• 2.3.2 11-溴正十一酰氯的合成21
• 2.3.3 LL-12Ala11PyClO_4的合成21-23
• 2.3.4 DD-12Ala11PyClO_4的合成23-24
• 2.3.5 LL-7Ala11PyClO_4的合成24-25
• 2.3.6 DD-7Ala11PyClO_4的合成25-26
• 2.3.7 LL-8Ala11PyClO_4的合成26-27
• 2.3.8 DD-8Ala11PyClO_4的合成27-28
• 2.3.9 LL-9Ala11PyClO_4的合成28-29
• 2.3.10 LL-10Ala11PyClO_4的合成29-30
• 2.4 雙頭型兩親性丙氨酸衍生物的膠體性質(zhì)、自組裝行為和圓二色譜以及紫外可見光譜表征30-38
• 2.4.1 LL-與DD-12Ala11PyClO_430-31
• 2.4.2 LL-與DD-7Ala11PyClO_431-33
• 2.4.3 LL-與DD-8Ala11PyClO_433-34
• 2.4.4 LL-9Ala11PyClO_434-36
• 2.4.5 LL-10Ala11PyClO_436-38
• 2.5 LL-10Ala11PyClO_4在水凝膠狀態(tài)下的CD，DTCD和DRCD表征38-40
• 2.6 本章小結(jié)40-41
• 第三章 左手螺旋介孔碳質(zhì)納米管的制備與表征41-57
• 3.1 以LL-12Ala11PyClO_4超分子自組裝體為模板合成左手螺旋介孔碳質(zhì)納米管41-42
• 3.2 結(jié)果與討論42-55
• 3.3 本章小結(jié)55-57
• 第四章 右手螺旋碳質(zhì)管狀納米帶的制備與表征57-64
• 4.1 以D-18Val8Py Br超分子自組裝體為模板合成右手螺旋碳質(zhì)管狀納米帶57-58
• 4.2 結(jié)果與討論58-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第五章 全文總結(jié)64-65
• 5.1 實(shí)驗(yàn)總結(jié)64
• 5.2 工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的文章70-71
• 致謝71-72

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本文編號：749914