利用芳环桥联聚倍半硅氧烷制备碳基球形材料
本文选题:二氧化硅/聚倍半硅氧烷复合球 + 核-壳结构 ; 参考:《苏州大学》2015年硕士论文
【摘要】:作为有机-无机杂化氧化硅的一部分,聚倍半硅氧烷是通过两个共价键的方式将有机基团引入到无机二氧化硅的骨架中,不仅具有无机二氧化硅高的机械强度,而且有机基团可以提高材料的柔韧性,为材料衍生出所需的反应活性中心,因此,在催化剂载体、药物释放、吸附、分离等领域有广泛的应用价值。本文以二氧化硅球为硬模板,通过表面包覆聚倍半硅氧烷,制备具有核-壳结构的二氧化硅/聚倍半硅氧烷复合物,经过不同温度的热处理和刻蚀处理,制备出多种碳基球形材料。研究内容主要包括如下几个方面:首先,以4,4?-二(三乙氧基硅基)-1,1?-联苯为有机硅源,以st?ber法制备得到的二氧化硅球为硬模板,在其表面包覆一层聚倍半硅氧烷,形成具有核-壳结构的二氧化硅/4,4?-亚联苯基桥联聚倍半硅氧烷复合球。其次,将核-壳结构的二氧化硅/4,4?-亚联苯基桥联聚倍半硅氧烷经过炭化、镁热还原、刻蚀等处理后,可以分别得到三种不同的样品,包括:(1)空心的碳质半球和球,具有较高的比表面积,(2)空心的碳化硅/碳复合球以及晶态的空心碳化硅球,(3)核-壳结构的硅/碳化硅/碳复合球,作为负极材料应用于锂离子电池中,表现出良好的循环性能。最后,合成了具有核-壳结构的微米级的二氧化硅/4,4?-亚联苯基桥联聚倍半硅氧烷球,这种材料作为固定相填充到HPLC色谱柱中,用来分离苯及其衍生物,表现出良好的分离效果。
[Abstract]:As a part of organic-inorganic hybrid silica, polysilane is introduced into the skeleton of inorganic silica by two covalent bonds, which not only has the high mechanical strength of inorganic silica. Moreover, organic groups can improve the flexibility of the materials and provide the necessary reactive active centers. Therefore, organic groups can be widely used in the fields of catalyst carrier, drug release, adsorption, separation and so on. In this paper, silicon dioxide / polysilane composite with core-shell structure was prepared by coating polysilane with silica ball as hard template. The composites were treated by heat treatment and etching at different temperatures. A variety of carbon-based spherical materials were prepared. The main contents of the study are as follows: firstly, the silica spheres prepared by st?ber method were coated with polysilane, which was prepared by st?ber method, using 4H 4N-bis (triethoxysilyl) as organic silicon source and silica sphere prepared by st?ber method as hard template. A core-shell polysilane composite sphere with a core-shell structure of silicon dioxide / 4 / 4 and a sub-biphenyl bridged polysiloxane was formed. Secondly, after carbonization, magnesium thermal reduction and etching of core-shell silicon dioxide / 4 / 4 / 4 / subbiphenyl bridged polysiloxane, three different kinds of samples can be obtained, including the hollow carbon hemispheres and spheres. Silicon carbide / carbon composite spheres with high specific surface area and hollow silicon carbide / carbon composite spheres with high specific surface area and crystalline silicon carbide spheres with core-shell structure are used as anode materials in lithium ion batteries and exhibit good cycling performance. Finally, a micron-scale silica / 4 / 4- (4) -sub-biphenyl polysiloxane sphere with a core-shell structure was synthesized. The material was filled in a HPLC column as a stationary phase and was used to separate benzene and its derivatives with good separation effect.
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB33
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,本文编号:2045941
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