新型碳材料石墨炔的控制制备及其储能性能研究

发布时间：2021-05-06 22:21

　　石墨炔是由sp、sp²杂化态的碳原子共同构成的一系列二维层状平面结构碳材料的统称。作为纳米碳材料家族中新兴的一员,石墨炔具有高共轭体系、丰富的碳化学键、分布均匀的孔道以及可调控的电子结构等结构特性,使其在电子信息、能源转化和储存、环境与分离、生物应用、催化等领域具有广阔的应用前景。石墨炔的性能与其形貌结构有着十分密切的联系,不同纳米结构和形貌的石墨炔具有不同的实际应用性能。为探索石墨炔的构效关系,本论文分别以泡沫铜和二氧化硅纳米小球为反应基底或模板,通过溶液相的聚合反应制备不同形貌特征的石墨炔,然后将石墨炔负载在锂硒电池隔膜上进行修饰,进而克服其电池隔膜的缺陷穿梭效应,以考察石墨炔在能源储存等方面的应用。论文具体内容如下::1、采用六乙炔基苯为前驱体,在有机溶剂吡啶中以溶液相法进行炔-炔偶联反应制备粉体石墨炔。在制备过程中,XX预处理的铜片一方面作为反应的基底平面模板,另一方面在有机碱的催化作用下,作为铜离子的供体以不断产生铜离子。而产生的铜离子能够与吡啶络合,以保持催化反应的持续进行。本实验以HEB-TMS为前驱体,首先经过脱保护反应,得到反应所需要的单体HEB... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 碳材料的发展
        1.1.1 碳材料的发展概况
        1.1.2 纳米碳材料的发展历程
    1.2
        1.2.1 石墨炔的分类与命名
        1.2.2 石墨炔的结构和稳定性
        1.2.3 石墨炔的力学性能
    1.3 石墨炔的应用前景
        1.3.1 气体分离
        1.3.2 能量储存和转换
        1.3.3 水净化修复
        1.3.4 光催化
    1.4 石墨炔的制备方法概述
        1.4.1 干化学法制备石墨炔
        1.4.2 湿化学法制备石墨炔
第二章 石墨双炔粉体的制备
    2.1 引言
    2.2 实验器材与方法
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 单体的设计与合成
        2.2.3 石墨双炔粉体的溶液相法合成
    2.3 石墨双炔的表征
        2.3.1 拉曼光谱表征
        2.3.2 X射线衍射表征
        2.3.3 扫描电子显微镜表征
        2.3.4 透射电镜表征
    2.4 本章小结
第三章 以泡沫铜为基底控制合成石墨炔纳米墙结构
    3.1 引言
    3.2 实验器材与方法
        3.2.1 实验试剂与仪器
    3.3 以泡沫铜为基底控制合成石墨炔纳米墙结构
    3.4 以泡沫铜为基底的石墨炔纳米墙表征
        3.4.1 拉曼光谱表征
        3.4.2 X射线衍射表征
        3.4.3 扫描电子显微镜表征
        3.4.4 透射电镜表征
    3.5 本章小结
第四章 以二氧化硅小球为基底多孔石墨炔的制备
    4.1 引言
    4.2 实验器材与方法
        4.2.1 实验试剂与仪器
    4.3 以二氧化硅纳米小球为基底控制合成多孔石墨炔结构
    4.4 以二氧化硅小球为基底的多孔石墨炔表征
        4.4.1 拉曼光谱表征
        4.4.2 X射线衍射表征
        4.4.3 扫描电子显微镜表征
        4.4.4 透射电镜表征
    4.5 本章小结
第五章 石墨炔修饰隔膜材料的制备及其在锂硒电池储能应用研究
    5.1 引言
    5.2 实验器材与方法
        5.2.1 实验试剂与仪器
    5.3 石墨炔修饰隔膜材料的制备及其锂硒电池组装
    5.4 电化学性能研究
        5.4.1 循环伏安曲线分析
        5.4.2 充放电曲线分析
        5.4.3 倍率性能分析
        5.4.4 倍率性能平台分析
        5.4.5 电池比电容分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录 论文图标索引
致谢
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本文编号：3172717