新型晶态多孔材料的设计合成及其应用于荧光传感和电池材料的研究
发布时间：2021-05-19 16:21
晶态金属-有机框架（Metal-organic frameworks,MOFs）是一类含有大量金属和有机元素的理想主体框架。因其孔尺寸多变可调、比表面积大等优点,一方面可以负载客体分子,调节荧光响应;另一方面可以提供π-π*共轭矩阵束缚客体分子的移动和穿梭。因此,稳定的晶态MOFs完全可以作为理想的主体框架材料。而将多金属氧酸盐（Polyoxometalates,POMs）这种金属氧簇引入MOFs中时,可以形成全新的超稳定晶态材料。不仅可以发挥POMs自身多端氧、强配位能力的优势,构筑复杂且稳定的POMOFs框架结构,还可以展现其“电子海绵体”的特性,为电子和电荷的传输提供稳定快速的通道。因此,晶态MOFs材料和晶态POMOFs材料是能源材料有力的候选者。本论文以材料应用功能为出发点,以能源储存和能量转换为中心,设计并合成稳定的晶态MOFs框架、微晶态MOF衍生材料、以及晶态POMOFs框架。研究了荧光性质和电化学性质,一是针对芳烃同系物引起的荧光响应和能量转移问题;二是针对电池电极材料所含的功能基团及稳定的形貌对电池循环性能和安全性能影响的问题,做了深入的研究和探索。并探索晶态材料结...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 前言
1.1 晶态材料的概述
1.1.1 晶态金属有机骨架 (MOFs)材料
1.1.2 晶态多酸-金属有机骨架 (POMOFs)材料
1.2 晶态MOFs荧光传感材料
1.3 晶态电池材料
1.3.1 晶态锂离子电池材料
1.3.2 晶态锂硫电池材料
1.4 研究目的与意义
1.5 试剂与测试表征方法
1.5.1 实验试剂
1.5.2 测试表征方法
参考文献
第二章 隧道型晶态荧光传感材料的设计合成与性质研究
2.1 引言
2.2 隧道型晶态Cd-BIPN的合成
2.2.1 H4BIPN的合成
2.2.2 Cd-BIPN的合成
2.3 隧道型晶态Cd-BIPN的晶体结构
2.4 隧道型晶态Cd-BIPN的表征
2.4.1 染料吸附
2.4.2 热重分析
2.4.3 傅里叶变换红外光谱
2.4.4 元素分析
2.5 隧道型晶态Cd-BIPN荧光性质的研究
2.5.1 实验
2.5.2 讨论
2.6 小结
参考文献
第三章 笼型晶态荧光传感材料的设计合成与性质研究
3.1 引言
3.2 笼型晶态Zn-TPTC的合成
3.2.1 H_4-TPTC的合成
3.2.2 Zn-TPTC的合成
3.3 笼型晶态Zn-TPTC的晶体数据及结构
3.4 笼型晶态Zn-TPTC的表征
3.4.1 热重分析
3.4.2 傅里叶变换红外光谱
3.4.3 元素分析
3.5 笼型晶态Zn-TPTC荧光性质的研究
3.5.1 实验
3.5.2 讨论
3.6 小结
参考文献
第四章 隧道型及笼型晶态电池正极材料的设计合成和性能研究
4.1 引言
4.2 隧道型晶态正极材料的合成和结构
4.2.1 隧道型晶态Cd-BIPN的合成
4.2.2 隧道型晶态Cd-BIPN的结构
4.2.3 隧道型晶态S/Cd-BIPN正极材料的合成
4.3 笼型微晶态正极材料及其锂硫电池正极材料的合成
4.3.1 笼型微晶态MIL-125 的合成
4.3.2 笼型微晶态NH_2-MIL-125 的合成
4.3.3 笼型微晶态MIL-125 及NH_2-MIL-125 多孔碳材料的合成
4.3.4 笼型微晶态锂硫电池正极材料的合成
4.4 隧道型晶态Cd-BIPN锂硫电池正极材料的表征
4.5 隧道型晶态Cd-BIPN锂硫电池正极材料的性能研究
4.5.1 循环伏安和电化学交流阻抗谱测试
4.5.2 电池性能研究
4.6 笼型微晶态MIL-125 和NH_2-MIL-125 及其多孔碳材料的结构
4.7 笼型微晶态及微晶态多孔碳锂硫电池正极材料的表征
4.7.1 X射线粉末衍射
4.7.2 氮气吸附
4.7.3 热重
4.7.4 扫描电镜
4.7.5 X射线光电子能谱
4.8 笼型微晶态及微晶态多孔碳锂硫电池正极材料的性能研究
4.9 小结
参考文献
第五章 螺旋型晶态电池负极材料的设计合成和性能研究
5.1 引言
5.2 螺旋型晶态材料的合成
5.3 螺旋型晶态材料的表征及晶体结构
5.3.1 螺旋型晶态材料的表征
5.3.2 螺旋型晶态材料的晶体结构
5.4 螺旋型晶态电池负极材料的制备及性能研究
5.4.1 螺旋型晶态电池负极材料的制备
5.4.2 螺旋型晶态电池负极材料的性能研究
5.5 小结
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况
本文编号：3196071
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
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中文摘要
英文摘要
第一章 前言
1.1 晶态材料的概述
1.1.1 晶态金属有机骨架 (MOFs)材料
1.1.2 晶态多酸-金属有机骨架 (POMOFs)材料
1.2 晶态MOFs荧光传感材料
1.3 晶态电池材料
1.3.1 晶态锂离子电池材料
1.3.2 晶态锂硫电池材料
1.4 研究目的与意义
1.5 试剂与测试表征方法
1.5.1 实验试剂
1.5.2 测试表征方法
参考文献
第二章 隧道型晶态荧光传感材料的设计合成与性质研究
2.1 引言
2.2 隧道型晶态Cd-BIPN的合成
2.2.1 H4BIPN的合成
2.2.2 Cd-BIPN的合成
2.3 隧道型晶态Cd-BIPN的晶体结构
2.4 隧道型晶态Cd-BIPN的表征
2.4.1 染料吸附
2.4.2 热重分析
2.4.3 傅里叶变换红外光谱
2.4.4 元素分析
2.5 隧道型晶态Cd-BIPN荧光性质的研究
2.5.1 实验
2.5.2 讨论
2.6 小结
参考文献
第三章 笼型晶态荧光传感材料的设计合成与性质研究
3.1 引言
3.2 笼型晶态Zn-TPTC的合成
3.2.1 H_4-TPTC的合成
3.2.2 Zn-TPTC的合成
3.3 笼型晶态Zn-TPTC的晶体数据及结构
3.4 笼型晶态Zn-TPTC的表征
3.4.1 热重分析
3.4.2 傅里叶变换红外光谱
3.4.3 元素分析
3.5 笼型晶态Zn-TPTC荧光性质的研究
3.5.1 实验
3.5.2 讨论
3.6 小结
参考文献
第四章 隧道型及笼型晶态电池正极材料的设计合成和性能研究
4.1 引言
4.2 隧道型晶态正极材料的合成和结构
4.2.1 隧道型晶态Cd-BIPN的合成
4.2.2 隧道型晶态Cd-BIPN的结构
4.2.3 隧道型晶态S/Cd-BIPN正极材料的合成
4.3 笼型微晶态正极材料及其锂硫电池正极材料的合成
4.3.1 笼型微晶态MIL-125 的合成
4.3.2 笼型微晶态NH_2-MIL-125 的合成
4.3.3 笼型微晶态MIL-125 及NH_2-MIL-125 多孔碳材料的合成
4.3.4 笼型微晶态锂硫电池正极材料的合成
4.4 隧道型晶态Cd-BIPN锂硫电池正极材料的表征
4.5 隧道型晶态Cd-BIPN锂硫电池正极材料的性能研究
4.5.1 循环伏安和电化学交流阻抗谱测试
4.5.2 电池性能研究
4.6 笼型微晶态MIL-125 和NH_2-MIL-125 及其多孔碳材料的结构
4.7 笼型微晶态及微晶态多孔碳锂硫电池正极材料的表征
4.7.1 X射线粉末衍射
4.7.2 氮气吸附
4.7.3 热重
4.7.4 扫描电镜
4.7.5 X射线光电子能谱
4.8 笼型微晶态及微晶态多孔碳锂硫电池正极材料的性能研究
4.9 小结
参考文献
第五章 螺旋型晶态电池负极材料的设计合成和性能研究
5.1 引言
5.2 螺旋型晶态材料的合成
5.3 螺旋型晶态材料的表征及晶体结构
5.3.1 螺旋型晶态材料的表征
5.3.2 螺旋型晶态材料的晶体结构
5.4 螺旋型晶态电池负极材料的制备及性能研究
5.4.1 螺旋型晶态电池负极材料的制备
5.4.2 螺旋型晶态电池负极材料的性能研究
5.5 小结
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况
本文编号：3196071
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