含硼共轭有机聚合物在光催化产氢及锂离子电池方面的应用研究
发布时间：2021-02-25 05:27
化石燃料的过度使用造成了环境污染和能源短缺,因此,寻找可替代化石燃料的绿色能源成为当前的研究热点。近年来,氢能和锂离子电池是当前最有潜力和应用前景的新型绿色能源,对其研究颇具价值。氢能的产生可通过光催化分解水得到,是常用的有效手段之一,光催化剂是光催化裂解水产氢的核心。锂离子电池作为储能材料也备受关注,其中电极材料是电池性能的关键部件之一。有机材料因结构可控,环境友好,生产成本低,因而更加优于无机材料,已经被广泛的应用到了这两类研究中。由于硼原子的缺电子性,能够有效的降低材料的HOMO-LUMO能级,提高电子迁移率等,使得含硼材料具有成为优质光催化剂和电极材料的潜力。因此,本论文将硼元素引入到聚合物中,通过Sonogashira偶联合成了一系列的侧取代硼基线性共轭有机聚合物,并将它们用在光催化水裂解和锂离子电池领域中来探索其性质,本论文的研究内容如下:第一章:对绿色能源进行了一个简要的概述。第二章:以硼单体M1为基本单元,与2,5-二碘噻吩、5,5’-二碘-2,2’-联噻吩、5,5’’-二碘-2,2’:5’,2’’-三噻吩、2,5-二溴噻吩并[3,2-B]噻吩、3,6-二溴噻吩并[3,...
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 绿色能源的研究现状
1.1.1 能源对环境的影响
1.1.2 绿色能源的发展现状
1.1.3 氢能源的发展现状
1.1.4 电池能源的发展状况
1.2 共轭有机聚合物在光催化产氢领域中的研究现状
1.2.1 光催化的起源
1.2.2 光催化分解水制氢原理
1.2.3 常用光催化剂的分类
1.2.3.1 无机光催化剂
1.2.3.2 有机光催化剂
1.3 有机聚合物在锂离子电池领域中的应用
1.3.1 锂离子电池的发展
1.3.2 锂离子电池的组成及工作原理
1.3.3 锂离子电池负极材料的研究进展
1.3.4 有机聚合物作为锂离子电池负极材料的研究进展
1.4 本论文的研究意义及研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第2章 含硼线性共轭有机聚合物的合成
2.1 实验部分
2.1.1 药品与溶剂
2.1.2 仪器
2.1.3 聚合物的合成及表征
2.2 结果与讨论
2.2.1 红外光谱（FTIR）分析
2.2.2 凝胶渗透色谱（GPC）分析
2.3 本章小结
第3章 含硼线性共轭有机聚合物在光催化产氢方面的应用研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 仪器
3.2.3 光催化剂的制备
3.2.4 材料的表征
3.2.5 光催化产氢实验
3.2.5.1 光催化产氢条件
3.2.5.2 表观量子产率（AQY）
3.2.6 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 电感耦合等离子发射（ICP-OES）
3.3.2 扫描电镜（SEM）及 EDS
3.3.3 粉末X射线衍射（PXRD）
3.3.4 紫外-可见漫反射（UV-Vis）
3.3.5 荧光分析
3.3.6 循环伏安（CV）
3.3.7 产氢性能测试
3.3.7.1 催化剂产氢活性测试
3.3.7.2 催化剂稳定性测试
3.4 本章小结
第4章 含硼线性共轭有机聚合物在锂离子电池方面的应用研究
4.1 引言
4.2 实验
4.2.1 试剂
4.2.2 仪器
4.2.3 负极材料的合成
4.2.4 材料的表征
4.2.5 电极的制备
4.2.6 扣式电池的组装
4.3 结果与讨论
4.3.1 循环伏安测试
4.3.2 交流阻抗测试
4.3.3 恒电流充放电测试
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
附录
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]g-C3N4光催化材料的第一性原理研究[J]. 郄佳,李明,刘利,梁英华,崔文权. 化学进展. 2016(10)
[2]基于g-C3N4的Z型光催化体系研究进展[J]. 陈博才,沈洋,魏建红,熊锐,石兢. 物理化学学报. 2016(06)
博士论文
[1]D-A型共轭聚合物的结构调控及其光催化产氢性能构效关系研究[D]. 王学朋.华中农业大学 2019
本文编号：3050515
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 绿色能源的研究现状
1.1.1 能源对环境的影响
1.1.2 绿色能源的发展现状
1.1.3 氢能源的发展现状
1.1.4 电池能源的发展状况
1.2 共轭有机聚合物在光催化产氢领域中的研究现状
1.2.1 光催化的起源
1.2.2 光催化分解水制氢原理
1.2.3 常用光催化剂的分类
1.2.3.1 无机光催化剂
1.2.3.2 有机光催化剂
1.3 有机聚合物在锂离子电池领域中的应用
1.3.1 锂离子电池的发展
1.3.2 锂离子电池的组成及工作原理
1.3.3 锂离子电池负极材料的研究进展
1.3.4 有机聚合物作为锂离子电池负极材料的研究进展
1.4 本论文的研究意义及研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第2章 含硼线性共轭有机聚合物的合成
2.1 实验部分
2.1.1 药品与溶剂
2.1.2 仪器
2.1.3 聚合物的合成及表征
2.2 结果与讨论
2.2.1 红外光谱（FTIR）分析
2.2.2 凝胶渗透色谱（GPC）分析
2.3 本章小结
第3章 含硼线性共轭有机聚合物在光催化产氢方面的应用研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 仪器
3.2.3 光催化剂的制备
3.2.4 材料的表征
3.2.5 光催化产氢实验
3.2.5.1 光催化产氢条件
3.2.5.2 表观量子产率（AQY）
3.2.6 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 电感耦合等离子发射（ICP-OES）
3.3.2 扫描电镜（SEM）及 EDS
3.3.3 粉末X射线衍射（PXRD）
3.3.4 紫外-可见漫反射（UV-Vis）
3.3.5 荧光分析
3.3.6 循环伏安（CV）
3.3.7 产氢性能测试
3.3.7.1 催化剂产氢活性测试
3.3.7.2 催化剂稳定性测试
3.4 本章小结
第4章 含硼线性共轭有机聚合物在锂离子电池方面的应用研究
4.1 引言
4.2 实验
4.2.1 试剂
4.2.2 仪器
4.2.3 负极材料的合成
4.2.4 材料的表征
4.2.5 电极的制备
4.2.6 扣式电池的组装
4.3 结果与讨论
4.3.1 循环伏安测试
4.3.2 交流阻抗测试
4.3.3 恒电流充放电测试
4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
附录
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]g-C3N4光催化材料的第一性原理研究[J]. 郄佳,李明,刘利,梁英华,崔文权. 化学进展. 2016(10)
[2]基于g-C3N4的Z型光催化体系研究进展[J]. 陈博才,沈洋,魏建红,熊锐,石兢. 物理化学学报. 2016(06)
博士论文
[1]D-A型共轭聚合物的结构调控及其光催化产氢性能构效关系研究[D]. 王学朋.华中农业大学 2019
本文编号：3050515
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3050515.html
