纳微复杂结构碳纳米管微球的构筑及催化应用

发布时间：2024-02-16 05:10

　　纳微复杂结构的材料具有纳米和微米的多级尺度,可有效融合纳米材料和微米材料的双重优势,在催化、吸附、能源等众多领域表现出了良好的应用潜力。针对该类材料,科研工作者们已开发了一系列合成方法,如MOFs衍生法、喷雾干燥法、微流控法、乳液模板法等。然而,这些方法存在对特定仪器的依赖、过程繁琐等问题。此外,目前开发的纳微复杂结构材料也存在内部结构单一、内部结构调控困难等不足。亟待开发新的构筑方法,同时实现该类材料的有效制备和内部结构的精细调控。本论文采用Pickering乳液为模板,通过热诱导限域空间内的结构转换方法,成功制备出了具有纳微复杂结构的氮掺杂碳纳米管微球材料,并对其在催化领域的应用进行了初步探索,具体研究包括以下几个方面:(1)氮掺杂碳纳米管微球材料的制备。以三聚氰胺甲醛树脂预聚体和Co(OAc)₂的混合溶液作为水相,分散有界面活性SiO₂颗粒的甲苯溶液为油相,在高速搅拌下将两相混合形成Pickering乳液。随后在醋酸蒸汽的作用下,引发三聚氰胺进一步聚合形成聚合物微球材料。然后,通过高温惰性气氛下(>800 ^o...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1ZIF-67衍生的氮掺杂碳纳米管组装体扫描电镜（a-c）和透射电镜照片(d-f)

目前，针对纳微复杂结构材料，已开发了多种合成方法，如M法、喷雾干燥法、微流控法以及乳液模板法等。纳微复杂结构材料的制备方法1MOFs衍生法金属有机骨架材料（Metal-organicframeworks，MOFs）[20]是一类以无机金金属簇与有机配体通过配位作用形成的....

图1.2Zn-Co双金属ZIFs材料合成氮掺杂碳纳米管超结构及在Li-S电池中的应用示意图

1.2Zn-Co双金属ZIFs材料合成氮掺杂碳纳米管超结构及在Li-S电池中的应用示意图Figure1.2Synthesisprocessofthenitrogen-dopedcarbonnanotubesuperstructurederived....

图1.3喷雾干燥法合成多孔碳微笼及电镜表征[24]

1.2Zn-Co双金属ZIFs材料合成氮掺杂碳纳米管超结构及在Li-S电池中的应用示意图Figure1.2Synthesisprocessofthenitrogen-dopedcarbonnanotubesuperstructurederived....

图1.4微流控法制备碳纳米管微球及其填充柱的设计示意图

7模板剂、酚醛树脂预聚体和预水解的正硅酸乙酯的混合液通过微流体喷射的液滴。这些液滴在干燥室内2s内迅速被干燥成微球结构。通过氮气气后将聚合物微球转化为大尺寸、有序介孔、高表面积、大孔隙度、中空结球材料。3微流控法微流控技术是一种在微米尺度的通道中操控微小体积液体的技术[....

本文编号：3900875