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胶体金属有机骨架的制备及性质

发布时间:2019-10-13 03:17
【摘要】:金属有机骨架(MOFs),是由金属离子或者金属簇与有机配体通过配位键自组装得到的一种新型多孔晶体材料,其结构和性质具有丰富的可调性。在过去的二十多年时间里,关于MOFs的设计合成和性能研究呈现了一种爆炸式的增长,结构新颖、功能多样化的MOFs不断涌现,研究重点逐步从最初的合成、结构表征向功能研发、实际应用方面延伸。目前MOFs在储能方面的应用备受关注,而其在电化学能源存储领域的相关研究尚处于起步阶段,故本论文旨在探索不同尺寸、形貌的胶体MOFs作为电极材料在电化学储能中的应用。本文通过室温、溶剂热法制备了不同尺寸、形貌的胶体M-MOF-74,并探究其作为Li-02电池正极材料时的电化学性能。主要研究内容如下:(1)本论文在室温下合成了胶体MOF-74:探讨了不同金属盐和不同碱性添加剂对MOF-74尺寸和形貌的影响。通过XRD和SEM对合成的产物进行表征,结果显示以正丁胺为碱性添加剂时,产物形貌规则、尺寸均一。研究表明碱性添加剂有利于配体更快的脱去质子,加快配位反应,形成均—的更小的胶体晶粒。本文还在溶剂热条件下合成了胶体Co-MOF-74:研究了不同酸性添加剂、不同的钴盐、不同乙酸浓度以及不同量PVP对产物的影响,并对产物进行了 XRD和SEM表征,进一步优化了胶体Co-MOF-74的合成条件。(2)在以上研究的基础上,实现了通过调节溶剂比例对胶体Co-MOF-74的形貌进行调控,合成了不同尺寸、形貌的新颖胶体Co-MOF-74。围绕MOFs作为正极材料在Li-02电池电化学储能中应用的主题,测试了这些MOFs对02的吸附性能,制备了基于不同尺寸、形貌Co-MOF-74的正极材料,研究其对Li-02电池比容量性能的影响。通过实验数据分析,得到了一种基于纳米纤维状Co-MOF-74正极材料的高比容量Li-02电池,在100 mA g-1电流条件下,其比容量值高达11350mAhg-1,比不含MOFs仅用SuperP作为电极材料的Li-02电池比容量高5倍。基于上述筛选出的具有高比容量的Li-02电池,深入探索了其在不同电流密度下的比容量和循环性能。其优异的电化学性能表明:纳米纤维状Co-MOF-74是一种高效的Li-02电池正极材料。
【图文】:

结构示意图,孔径,硕士学位论文,对苯二甲酸


东南大学硕士学位论文aghi研究组在Nature杂志上报道了一种孔径更大、比表OF-5[16]:邋Zn40(BDC)3(DMF)8(C6H5Cl)(如图邋1.1-2)。M0位自组装而成的三维网络结构,其孔洞的孔径约为13邋,八面体的Zn40(C02)6次级构筑单元(SBU)是由四基相连而成,最后八面体次级构筑单元与对苯二甲酸连定性高达300邋°C,Langmuir比表面积为2900邋m2/g,,因积大,在早期被广为研究。HKUST-1和MOF-5在金属着里程碑式的意义,是目前被科学家研宄得最为详细的作研宄提供了非常有益的指导与帮助。逡逑

拓扑结构图,拓扑结构,六元环,方钠石


钠石拓扑结构以及结构中的六元环;(b)邋学的P.邋Lillerud课题组首次利用高了稳定的高配位数的六核无机簇Zr簇和对苯二甲酸组装合成了新型三和出色的稳定性[22]。于是越来越多(C02)12,通过合成多种多样的有机的多孔MOFs,比如:UiO-67和UiOK?邋dff^sk
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O641.4

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本文编号:2548440

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