能源與環(huán)境問題是二十一世紀(jì)面臨的主要問題。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的能源的儲(chǔ)備量不能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，需要開發(fā)新能源,另一方面化石燃料燃燒排放二氧化碳引起的溫室效應(yīng)，海平面上升，海水酸度增加等嚴(yán)重影響著人們的生活，需要降低空氣中二氧化碳的含量。多孔材料尤其是多孔碳，由于其大的比表面積和孔體積及優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性，在清潔能源儲(chǔ)存和碳捕獲中起著重要作用。并且碳材料普遍具有高的導(dǎo)電率，因此在超級電容器和電池等能源裝置中也有著重要應(yīng)用。金屬有機(jī)骨架衍生碳作為最近幾年開發(fā)的新型碳材料受到廣泛關(guān)注,利用金屬有機(jī)骨架制備的多孔碳具有高的比表面積，前驅(qū)物種類豐富多樣，易于雜原子摻雜等優(yōu)點(diǎn)，但是碳產(chǎn)率很低。相較而言，另一種新型的多孔有機(jī)骨架在過去的十幾年間迅速發(fā)展，其強(qiáng)的共價(jià)鍵連接賦予材料高的比表面積和高的穩(wěn)定性,并且這些材料高的碳含量也使得它們非常適合作為碳前驅(qū)物。 本文致力于利用多孔有機(jī)骨架制備多孔碳材料并研究它們在能源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，并深入研究影響氣體吸附和超級電容器材料性能的因素，提出多孔材料合成過程中需要注意的幾個(gè)問題，主要包括以下幾部分內(nèi)容： 第二章介紹了直接碳化多孔芳香骨架PAF-1制備...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1合成HCPs使用的一些單體

行相互共聚,制備的的超交聯(lián)聚合物的性質(zhì)和反應(yīng)初所用單體濃度、反應(yīng)溶劑類別、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等都有著緊密的聯(lián)系。圖1.1合成HCPs使用的一些單體。一步式法合成超交聯(lián)聚合物主要是將帶有兩個(gè)以上特殊官能團(tuán)的單體和催化劑在溶劑中直接聚合反應(yīng)后形成超交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。Davankov等研究者....

圖1.3路易斯酸催化制備HCPs過程示意圖

SnCl4是很有效的催化劑。如圖1.3所示為利用Friedel-Crafts制備HCPs的過程示意圖。最初經(jīng)過15分鐘交聯(lián)就能得到比表面積為1200m2g-1的聚合物，而經(jīng)過18小時(shí)聚合物比表面積可以達(dá)到2090m2g-1[67]。圖1.2交聯(lián)過程示意圖。圖1.3路易....

圖1.5一些常用來構(gòu)筑COFs的幾何構(gòu)型

圖1.5一些常用來構(gòu)筑COFs的幾何構(gòu)型。COFs作為一類高度結(jié)晶的聚合物具有明顯的X-射線衍射圖。2D和3DC的結(jié)構(gòu)都可以由X射線衍射數(shù)據(jù)容易得得到。另外，紅外光譜，固態(tài)核磁，素分析和X射線光電子能譜等技術(shù)都是有效確定COFs結(jié)構(gòu)與組成的手段。C的應(yīng)用也依....

圖1.6通過改變單體長度有效調(diào)節(jié)CMPs的多孔性示意圖

圖1.6通過改變單體長度有效調(diào)節(jié)CMPs的多孔性示意圖。過化學(xué)功能化策略也可以容易的改變CMPs的性質(zhì)。hira–Hagihara反應(yīng)制備的一系列嵌入官能團(tuán)的CMPs材料，通團(tuán)如羥基，甲基，氨基，硝基，甲氧基，三氟甲基等可以容....

本文編號：4037106