高比表面积氮化物、碳化物的制备与应用研究

发布时间：2023-11-25 19:24

　　石墨相氮化碳的物质结构非常独特,由于它化合物本身只具有碳元素和氮元素,结构相对简单。所以在一些实际应用中,氮化碳常常作为反应过程中的碳源或者氮源来参与一些化合物的合成过程。碳化钨材料具有类铂催化性能,在很多化学反应中都具有一定的催化活性。通过控制碳化钨的表面结构,颗粒大小,可以对其电催化性能加以改善。锂空气电池作为一种新型的金属空气电池,引起了人们的广泛关注,但是目前仍然面对很多实际应用问题。将制备合成的氮化碳和碳化钨材料应用与锂空气电池中,可以测试它们的电催化性能。(1)石墨相氮化碳的电子结构非常独特且具有优异的电子稳定性,本文以SBA-15为模板,单氰胺为前驱体制备高比表面积的石墨相氮化碳,进行一系列材料表征,结果证明合成的石墨相氮化碳具有相对规则的形貌,有序的孔道结构,比表面积可以达到336 m² g^-1,孔径可以达到0.36 m3g^-1。进而,可以用来作为模板和碳源,进行碳化钨的合成。此方法不仅省去了后期去除模板的过程,而且能够有效的对碳化钨的形貌进行控制。(2)碳化钨作为一种过渡金属碳化物,在化学催化和电催化方...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
    1.1 引言
    1.2 石墨相氮化碳简介
    1.3 碳化钨简介
    1.4 锂空气电池简介
    1.5 本论文的研究目标、研究思路及主要研究内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究思路
        1.5.3 研究内容
    1.6 本论文的创新点
2 实验部分
    2.1 实验原料及仪器设备
        2.1.1 实验原料及试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料表征及测试方法
        2.2.1 物理性能
3 石墨相氮化碳的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 石墨相氮化碳的制备
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 石墨相氮化碳形貌分析
        3.3.2 石墨相氮化碳物相分析
        3.3.3 石墨相氮化碳粒径分析
        3.3.4 石墨相氮化碳红外分析
    3.4 本章小结
4 高比表面积碳化钨的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 碳化钨的制备
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 碳化钨的形貌
        4.3.2 碳化钨的物相分析
        4.3.3 碳化钨的比表面积分析
    4.4 本章小结
5 碳化钨材料在锂空气电池中的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 锂空气电池极片的制备
        5.2.2 锂空气电池电解液的制备
        5.2.3 锂空气电池的组装与测试
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 硬碳在锂空气电池中的循环测试
        5.3.2 石墨相氮化碳在锂空气电池中的循环测试
        5.3.3 碳化钨在锂空气电池中的循环测试
        5.3.4 不同材料在锂空气电池中的首循环测试
        5.3.5 碳化钨在锂空气电池中的一次放电测试
        5.3.6 不同材料在锂空气电池中的循环容量测试
        5.3.7 碳化钨在锂空气电池中的充放电产物分析
        5.3.8 添加碘化锂对于碳化钨锂空气电池的循环性能分析
    5.4 本章总结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3867707