基于分子基模板固相分解的碳材料介观结构的调控研究

发布时间：2023-07-25 05:50

　　合成具有规整介观结构的碳材料是调控碳材料性质与功能的重要途径。介观结构可控的碳材料合成往往基于模板法,一般需在规整结构模板内部填充富碳前驱物,将富碳前驱物碳化后并除去模板剂后即可得到。由于规整结构模板的制备比较复杂,而填充富碳前驱物的流程比较繁琐,有必要发展简便的合成技术,制备介观结构可控的碳材料。金属有机框架材料(MOFs)是一种新兴的骨架材料,其结构骨架中含有大量的金属离子(或金属团簇)和多样性的有机配体。以MOFs作为分子基模板,可通过热分解使其发生固相转化,其中金属离子或者团簇会形成纳米金属单质或纳米金属氧化物颗粒,而有机物形成的碳则会均匀地包覆在它们周围。基于此策略,有望制备出介观结构可控的碳材料。围绕MOFs的碳化,本论文主要进行了以下两个方面的研究。1、选用由钴离子桥接的MOFs(ZIF-67),将热解原位产生的钴金属纳米颗粒作为模板剂兼催化剂,合成石墨化碳材料。在450℃下,ZIF-67经过48 h煅烧并通过酸处理后获得了石墨壳网络。其原因在于原位形成的钴纳米颗粒既提供了空间位阻,并促进了周围碳材料的石墨化,经石墨层的相互连接,得到了网络结构。石墨壳网络是由少数石墨壳层...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 介观结构碳材料的调控方法
    1.2 基于金属有机框架分子的介观结构碳材料的调控方法
    1.3 介观结构碳材料电化学性能的研究
    1.4 课题的提出和主要研究内容
第二章 实验药品、仪器以及表征方法
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
第三章 石墨壳网络的合成与应用
    3.1 实验部分
    3.2 结果与讨论
    3.3 本章小结
第四章 多孔碳的合成与应用
    4.1 实验部分
    4.2 结果与讨论
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 前景展望
参考文献
硕士期间完成的论文
致谢



本文编号：3837286