基于MOFs合成Co-空心/核壳结构@石墨烯复合材料、表征及性能研究
发布时间：2021-06-10 10:09
本文以金属有机框架化合物（MOFs）和沸石咪唑酯骨架结构（ZIFs）作为热解前驱体,通过溶剂热-热解方法合成了金属单质/金属氧化物-碳壳-石墨烯（GO）纳米复合碳材料;其次通过溶剂热法制备出被GO包裹的球形ZIFs结构,空气中热解形成多层、双层的纳米空心球结构。将所制备的复合碳材料分别用于催化硼氢化钠（NaBH4）水解制氢和锂离子电池（LIBs）负极材料,均具有较好的性能。首先,以多种形状Co-MOFs作为热解前驱体,合成负载在还原氧化石墨烯（rGO）上的核-多层壳复合碳材料。Co-MOFs中的Co离子由配体对苯二甲酸（PTA）产生的碳包裹,在热解过程中,合成单组份Co@CG和Co@N-CG的纳米复合材料。200 ℃空气中热处理后,CoNPs表面上的部分Co（0）被部分氧化成CoOx,形成包裹在Co核表面上的第一层壳,同时碳壳变成第二层壳得到Co@CoOx@CG和Co@CoOx@N-CG。在不加入GO的情况下Co@CoOx@C和Co@CoOxN-C通过相同的方法合成。Co@CoOx@XX四种材料经过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Ram...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 金属有机骨架化合物（MOFs）
1.2.1 MOFs简介
1.2.2 MOFs结构材料的制备
1.2.3 MOFs热解
1.2.4 MOFs复合材料
1.3 石墨烯
1.3.1 石墨烯简介
1.4 论文研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验仪器及方法
2.1 概述
2.2 仪器药品
2.2.1 药品
2.2.2 仪器
2.3 材料的表征技术
2.3.1 X射线衍射技术（XRD）
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 透射电子显微镜（TEM）
2.3.4 热重和差热分析
2.3.5 比表面分析
2.3.6 X射线光电子能谱分析（XPS）
2.3.7 拉曼光谱分析（Raman）
2.3.8 磁性测试
2.3.9 元素分析（EA）
2.4 催化产氢和锂离子电池方面的应用
2.4.1 催化制氢性能的测试条件
2.4.2 锂离子电池性能参数
2.4.3 锂离子电池电化学性质测试
第三章 MOF热解得到Co@CoO_x@rGO产氢催化材料
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料制备
3.3 制备过程
3.4 结构与形貌表征
3.4.1 透射电镜分析
3.4.2 红外光谱分析
3.4.3 X射线衍射分析
3.4.4 色散型拉曼光谱分析
3.4.5 X射线光电子能谱分析
3.4.6 比表面积和孔结构分析
3.4.7 磁性分析
3.4.8 热重分析
3.5 性能测试
3.5.1 在自搅拌下Co-MOF前驱体和Co@XX催化硼氢化钠制氢
3.5.2 在自搅拌下Co@CoO_x@XX催化硼氢化钠水解制氢
3.5.3 在磁子搅拌下Co@CoO_x@XX催化硼氢化钠制氢
3.6 小结
第四章 ZIF热解得到空心四氧化三钴/碳复合材料及电化学性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 制备过程
4.4 结构与形貌表征
4.4.1 透射电子显微镜分析
4.4.2 X射线衍射分析
4.4.3 拉曼光谱分析
4.4.4 X射线光电子能谱分析
4.4.5 比表面积和孔结构分析
4.4.6 热重-差热分析
4.4.7 元素分析
4.5 CHS@C和CHS@CG复合材料锂离子电池阳极性能测试
4.5.1 CHS@C和CHS@CG的在不同倍率的测试
4.5.2 CHS@C和CHS@CG的在恒流充放电的测试
4.5.3 CHS@C和CHS@CG的循环伏安测试
4.5.4 CHS@C和CHS@CG的交流阻抗测试
4.6 小结
总结
参考文献
致谢
个人简历
研究生期间发表及完成的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化钛/氧化石墨烯复合结构及其光催化性能[J]. 张琼,贺蕴秋,陈小刚,胡栋虎,李林江,季伶俐,尹婷. 科学通报. 2010(07)
硕士论文
[1]石墨烯基超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 刘峻鹏.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3222178
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 金属有机骨架化合物（MOFs）
1.2.1 MOFs简介
1.2.2 MOFs结构材料的制备
1.2.3 MOFs热解
1.2.4 MOFs复合材料
1.3 石墨烯
1.3.1 石墨烯简介
1.4 论文研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验仪器及方法
2.1 概述
2.2 仪器药品
2.2.1 药品
2.2.2 仪器
2.3 材料的表征技术
2.3.1 X射线衍射技术（XRD）
2.3.2 红外光谱分析
2.3.3 透射电子显微镜（TEM）
2.3.4 热重和差热分析
2.3.5 比表面分析
2.3.6 X射线光电子能谱分析（XPS）
2.3.7 拉曼光谱分析（Raman）
2.3.8 磁性测试
2.3.9 元素分析（EA）
2.4 催化产氢和锂离子电池方面的应用
2.4.1 催化制氢性能的测试条件
2.4.2 锂离子电池性能参数
2.4.3 锂离子电池电化学性质测试
第三章 MOF热解得到Co@CoO_x@rGO产氢催化材料
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料制备
3.3 制备过程
3.4 结构与形貌表征
3.4.1 透射电镜分析
3.4.2 红外光谱分析
3.4.3 X射线衍射分析
3.4.4 色散型拉曼光谱分析
3.4.5 X射线光电子能谱分析
3.4.6 比表面积和孔结构分析
3.4.7 磁性分析
3.4.8 热重分析
3.5 性能测试
3.5.1 在自搅拌下Co-MOF前驱体和Co@XX催化硼氢化钠制氢
3.5.2 在自搅拌下Co@CoO_x@XX催化硼氢化钠水解制氢
3.5.3 在磁子搅拌下Co@CoO_x@XX催化硼氢化钠制氢
3.6 小结
第四章 ZIF热解得到空心四氧化三钴/碳复合材料及电化学性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 制备过程
4.4 结构与形貌表征
4.4.1 透射电子显微镜分析
4.4.2 X射线衍射分析
4.4.3 拉曼光谱分析
4.4.4 X射线光电子能谱分析
4.4.5 比表面积和孔结构分析
4.4.6 热重-差热分析
4.4.7 元素分析
4.5 CHS@C和CHS@CG复合材料锂离子电池阳极性能测试
4.5.1 CHS@C和CHS@CG的在不同倍率的测试
4.5.2 CHS@C和CHS@CG的在恒流充放电的测试
4.5.3 CHS@C和CHS@CG的循环伏安测试
4.5.4 CHS@C和CHS@CG的交流阻抗测试
4.6 小结
总结
参考文献
致谢
个人简历
研究生期间发表及完成的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化钛/氧化石墨烯复合结构及其光催化性能[J]. 张琼,贺蕴秋,陈小刚,胡栋虎,李林江,季伶俐,尹婷. 科学通报. 2010(07)
硕士论文
[1]石墨烯基超级电容器电极材料的制备及其电化学性能研究[D]. 刘峻鹏.哈尔滨工程大学 2013
本文编号：3222178
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3222178.html
