沸石咪唑酯骨架材料的结构设计、可控制备及其衍生物的超电容性能研究
发布时间：2021-11-07 06:17
由于结构稳定性,高比表面积和孔隙率,沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）可作为多孔双氢氧化物,多孔金属氧化物以及多孔碳材料的理想前驱体,并广泛应用于能源领域。基于此,本文致力于沸石咪唑酯骨架材料的新型结构的设计,可控制备,并以其为前驱体衍生出新型结构的金属双氢氧化物和氮掺杂层次多孔碳等,同时研究这些衍生物作为超级电容器电极材料的应用。主要研究内容和结论如下:1)在水相介质中合成出一种新的具有叶片状形貌的含钴沸石咪唑酯骨架化合物ZIF-L（Co）,并证实其是ZIF-67形成过程中的中间过渡物相。同时在水相介质中研究通过改变配体试剂的浓度和摩尔比,实现ZIFs的形貌调控和晶体结构转化。2)以泡沫镍为基体,制备出ZIF-L（Co）纳米片状阵列（ZIF-NFA）,并衍生出镍-钴双氢氧化物纳米片阵列（Ni-Co LDH-NFA）,可直接用作无聚合物粘结剂的电池型超电容电极材料,并展现出优越的超电容性能。当电流密度为2A g-1时,LDH-NFA电极的比容量为894 C g-1。此外,组装的非对称超级电容器装置表现出优良的性能,当能量密度为48.6Wh kg<...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ZIFs和无机沸石的桥联键角对比
合肥工业大学博士研究生学位论文但是其拓扑结构的主要有 ANA、BCT、DFT、GIS、GME、LTA、MER、RHO SOD （图 1.3）。如图 1.3 所示，ZIF-8 和 ZIF-67 就是具备相同的 SOD 拓扑结构所以两者的物相基本一致，孔道结构也十分相近。ZIFs 具有一个三维孔隙系统，其中亲水通道和疏水通道交替存在，值得注意的是，GME 拓扑结构是 ZIFs 中唯一个同时具有大孔和大窗口的拓扑结构[1,4-5]。除了三维孔隙结构外，Huanting Wang 课题组用锌盐和 2-甲基咪唑在水溶液制备了一种新型的二维结构的含锌 ZIFs 材料（叶片状 ZIF-L）[6]，通过衍射数据析，Huanting Wang 课题组不仅解析出 ZIF-L(Zn)的晶体结构，并发现 ZIF-L(Zn)ZIF-8 三维 SOD 拓扑结构里的二维部分（图 1.4），通过进一步研究发现 ZIF-L(Z是一个亚稳相，并可以在有机溶剂环境中，随着温度的升高逐步转化为 ZIF-8[7]
3图 1.3 ZIFs 的主要种类及其拓扑结构[1]Fig 1.3 Main crystal structures of ZIFs and their topology (three-letter symbol)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于碳材料的超级电容器电极材料的研究[J]. 李雪芹,常琳,赵慎龙,郝昌龙,陆晨光,朱以华,唐智勇. 物理化学学报. 2017(01)
[2]超级电容器研究进展:从电极材料到储能器件[J]. 宋维力,范丽珍. 储能科学与技术. 2016(06)
[3]类沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）的研究进展[J]. 王天龙,张燕,王新红,冯钠,曲敏杰. 化工进展. 2015(11)
[4]微球状ZIFs材料（TIF-5Zn）的制备及稳定性[J]. 康小珍,石琪,董晋湘. 化工进展. 2013(07)
硕士论文
[1]类沸石金属有机骨架M-ZIF的微波合成及其促进THF水合物生成[D]. 占文慧.华南理工大学 2010
本文编号：3481328
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ZIFs和无机沸石的桥联键角对比
合肥工业大学博士研究生学位论文但是其拓扑结构的主要有 ANA、BCT、DFT、GIS、GME、LTA、MER、RHO SOD （图 1.3）。如图 1.3 所示，ZIF-8 和 ZIF-67 就是具备相同的 SOD 拓扑结构所以两者的物相基本一致，孔道结构也十分相近。ZIFs 具有一个三维孔隙系统，其中亲水通道和疏水通道交替存在，值得注意的是，GME 拓扑结构是 ZIFs 中唯一个同时具有大孔和大窗口的拓扑结构[1,4-5]。除了三维孔隙结构外，Huanting Wang 课题组用锌盐和 2-甲基咪唑在水溶液制备了一种新型的二维结构的含锌 ZIFs 材料（叶片状 ZIF-L）[6]，通过衍射数据析，Huanting Wang 课题组不仅解析出 ZIF-L(Zn)的晶体结构，并发现 ZIF-L(Zn)ZIF-8 三维 SOD 拓扑结构里的二维部分（图 1.4），通过进一步研究发现 ZIF-L(Z是一个亚稳相，并可以在有机溶剂环境中，随着温度的升高逐步转化为 ZIF-8[7]
3图 1.3 ZIFs 的主要种类及其拓扑结构[1]Fig 1.3 Main crystal structures of ZIFs and their topology (three-letter symbol)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于碳材料的超级电容器电极材料的研究[J]. 李雪芹,常琳,赵慎龙,郝昌龙,陆晨光,朱以华,唐智勇. 物理化学学报. 2017(01)
[2]超级电容器研究进展:从电极材料到储能器件[J]. 宋维力,范丽珍. 储能科学与技术. 2016(06)
[3]类沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）的研究进展[J]. 王天龙,张燕,王新红,冯钠,曲敏杰. 化工进展. 2015(11)
[4]微球状ZIFs材料（TIF-5Zn）的制备及稳定性[J]. 康小珍,石琪,董晋湘. 化工进展. 2013(07)
硕士论文
[1]类沸石金属有机骨架M-ZIF的微波合成及其促进THF水合物生成[D]. 占文慧.华南理工大学 2010
本文编号：3481328
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3481328.html
