金属有机框架/聚吡咯复合织物电极材料的制备及应用研究

发布时间：2022-08-23 17:43

　　近年来,具有便携、可穿戴、易打理等特点的可穿戴智能纺织品发展迅速,可穿戴纺织品分为可穿戴智能服装与可穿戴智能设备,各领域对其需求也日益增加,例如,织物电极可编织于智能服装中用于心电信号的收集,还可组装为超级电容器在可穿戴智能设备中作为柔性能量存储组件,以较小的体积与良好的柔性持续供给能源。棉织物本身具有多孔性,质轻,柔软,可折叠且易加工的特点。聚吡咯（PPy）具有环境稳定性好、理论比电容大、生物相容性好、可拉伸、柔软、易制备等优点。金属有机框架（MOFs）具有多孔结构、高比表面积及足够多的氧化还原活性位点在能量存储界引起广大学者的注意,其中,Zr-MOF（UIO-66）自身具有一定的赝电容,高价态的金属中心Zr（IV）可增强金属-有机交联基团的强度,在水、乙醇、N、N-二甲基甲酰胺等溶液以及酸性条件下具有优异的化学稳定性。结合以上优点此论文制备了棉织物自支撑轻质柔软的UIO-66/PPy复合电极材料,此电极材料可用于柔性超级电容器及可穿戴的智能纺织品中。主要研究内容如下:（1）通过溶剂热法和引入“软模板”原位聚合法分别在棉织物上沉积UIO-66与纳米管状PPy,成功制备了PPy@UIO... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 电能存储技术
    1.2 超级电容器的工作原理
    1.3 超级电容器应用
        1.3.1 传统超级电容器应用
        1.3.2 柔性超级电容器应用
    1.4 柔性电极研究现状
    1.5 柔性电极按其活性物质分类
        1.5.1 碳基材料
        1.5.2 金属氧化物与导电聚合物
        1.5.3 复合材料
    1.6 金属有机框架简介
    1.7 金属有机框架在超级电容器中的应用
        1.7.1 金属有机框架自身
        1.7.2 金属有机框架衍生物
        1.7.3 金属有机框架与其他材料的复合材料
    1.8 本论文的研究目的,研究内容及创新点
        1.8.1 本论文研究目的
        1.8.2 本论文研究内容
        1.8.3 本论文创新点
2 UIO-66/聚吡咯纳米管棉复合织物电极材料的制备及应用研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器及药品表
        2.2.2 复合织物电极材料的制备
    2.3 织物电极材料的表征及电化学性能测试
        2.3.1 织物电极性能表征
        2.3.2 织物电极电化学性能测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 织物电极电导率、附着牢度分析结果
        2.4.2 织物电极扫描电镜表征结果
        2.4.3 织物电极能谱(EDS)、红外光谱(ATR-FTIR)及X射线(XRD)表征结果
        2.4.4 织物电极电化学性能测试结果
    2.5 本章小结
3 冷冻界面聚合法制备PPy/UIO-66 复合织物电极及其性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器及药品
        3.2.2 复合织物电极材料的制备
    3.3 织物电极材料的表征及电化学性能测试
        3.3.1 织物电极性能表征
        3.3.2 织物电极电化学性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 织物电极厚度及电导率、附着牢度分析结果
        3.4.2 织物电极扫描电镜表征结果
        3.4.3 织物电极能谱(EDS)、红外光谱(ATR-FTIR)及X射线(XRD)表征结果
        3.4.4 织物电极电化学性能测试结果
    3.5 本章小结
4 结论
参考文献
附录
致谢



本文编号：3678205