介孔材料憑借其超高的比表面積、非常大的孔容、特殊的孔道結(jié)構(gòu)、精確可控的孔尺寸等本征屬性,在能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、催化、生物醫(yī)藥、吸附與分離等熱點(diǎn)領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。經(jīng)過二十多年的研究與發(fā)展,硅基介孔材料的合成已經(jīng)較為成熟,然而,非硅基介孔材料的設(shè)計(jì)合成依然存在如下挑戰(zhàn):(1)拓展介孔材料的合成體系。與硅基前驅(qū)體相比,非硅基前驅(qū)體(尤其是金屬氯鹽和金屬醇鹽)的水解和縮聚過程是難以控制的。因此,非硅基介孔材料的合成只適用于有機(jī)溶劑合成體系;(2)實(shí)現(xiàn)介孔材料的晶體結(jié)構(gòu)與孔結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控;(3)開發(fā)低成本、高產(chǎn)量的合成策略,推動(dòng)介孔材料的工業(yè)化。介孔材料的合成需要使用昂貴的表面活性劑或者嵌段共聚物作為模板劑,它們的合成周期長(zhǎng)達(dá)幾天甚至一周的時(shí)間,極大地限制了介孔材料的大規(guī)模生產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用。(4)豐富介孔材料家族的成員,開發(fā)結(jié)構(gòu)新穎的介孔材料�，F(xiàn)有的分子自組裝技術(shù)和納米澆鑄工藝已經(jīng)不適用于合成結(jié)晶溫度超高的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的介孔材料,例如鈉離子超導(dǎo)體材料、鈣鈦礦材料、尖晶石材料等。因此,為了滿足日益增長(zhǎng)的應(yīng)用需求,需要不斷地探索和開發(fā)合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的介孔材料的新策略。本論文以優(yōu)化介孔材料的合成為主旨,...

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 介孔材料的簡(jiǎn)介
    1.2 介孔材料的合成方法
        1.2.1 軟模板法
        1.2.2 硬模板法
        1.2.3 無模板法
    1.3 介孔材料的分類
        1.3.1 介孔硅基材料
        1.3.2 介孔碳材料
        1.3.3 介孔金屬氧化物材料
        1.3.4 介孔金屬
    1.4 介孔材料的應(yīng)用
        1.4.1 鋰離子電池
        1.4.2 鋰硫電池
        1.4.3 氣體傳感
        1.4.4 催化
        1.4.5 吸附與分離
    1.5 選題的目的與意義
    1.6 本論文所使用的表征儀器和型號(hào)
    參考文獻(xiàn)
第2章 聚合物導(dǎo)向自組裝策略合成超高比表面積的介孔金屬氧化物
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.2.3 光催化活性測(cè)試
        2.2.4 光電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 聚合物導(dǎo)向自組裝法合成介孔TiO₂ 及其結(jié)構(gòu)和形貌表征
        2.3.2 合成機(jī)理研究
        2.3.3 普適性研究
        2.3.4 介孔TiO₂ 的光催化性能研究
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 晶體結(jié)構(gòu)可調(diào)的介孔TiO₂同質(zhì)異形體的可控合成及其光催化水裂解制氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.3 光催化活性測(cè)試
        3.2.4 光電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 TiO₂ 同質(zhì)異形體的晶體結(jié)構(gòu)和介觀結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 介孔TiO₂ 同質(zhì)異形體的光催化性能研究
        3.3.3 光催化機(jī)理研究
        3.3.4 三相TiO₂ 的能帶結(jié)構(gòu)及其可能的電荷轉(zhuǎn)移方式
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 大規(guī)模無溶劑方法學(xué)合成介孔材料
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.3 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 無溶劑自組裝策略批量合成介孔材料及其結(jié)構(gòu)和形貌表征
        4.3.2 合成機(jī)理研究
        4.3.3 普適性研究
        4.3.4 電化學(xué)性能研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 聚合物輔助的調(diào)幅分解策略合成相互連通的等級(jí)孔聚陰離子型材料及其鈉離子電池性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        5.2.3 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 3DP-NVP@C的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        5.3.2 合成機(jī)理研究
        5.3.3 普適性研究
        5.3.4 電化學(xué)性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 結(jié)論與展望
作者簡(jiǎn)介
博士在讀期間所獲獎(jiǎng)勵(lì)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3855919