二维镍钴基金属有机框架材料的制备及其电化学催化和储能研究

发布时间：2021-04-20 09:51

　　当下全球环境和能源问题备受人类关注。过度使用化石燃料不但造成空气的污染,而且使全球气候变暖更加严峻。因此,全球科学家将主要工作致力于开发和使用清洁、高效、可持续的新能源来替代化石燃料。金属-有机框架（MOFs）在工业生产和研究中表现出较好的潜力,并得到较大的应用。由于MOFs孔隙率高、比表面积大、结构和稳定性好,使其在气体分离、电化学催化、储能、生物医学等被广泛应用。与三维（3D）和一维（1D）MOFs相比,二维MOFs（2D MOFs）是一种结晶多孔材料,可调节的结构和功能,较大的表面积和高度有序的孔等许多有前途的特征。已研究的制备二维MOFs的方法分为自上而下和自下而上法。（1）通过化学合成法合成了超薄钴、镍基MOFs纳米片（Co-UMOF、NiCo-UMOF、Ni-UMOF）。通过热重分析、扫描电镜、原子力显微镜,X-射线衍射等对MOFs材料进行表征,构建MOFs基传感器用于灵敏检测过氧化氢（H₂O₂）。利用循环伏安法和计时电流法对比研究了在KOH溶液中Co、Ni和NiCo基2D MOFs作为不同氧化电位下的非酶H₂

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 金属有机框架材料
        1.1.1 金属有机框架材料的概况
        1.1.2 二维金属有机框架
        1.1.3 2DMOFs的合成及应用
    1.2 电催化及其相关应用
        1.2.1 电催化的原理
        1.2.2 电化学传感
        1.2.3 2DMOFs在电催化中的应用
    1.3 锂电池及其相关应用
        1.3.1 锂电池构造及原理
        1.3.2 2DMOFs在锂电池中的应用
    1.4 本论文研究的意义和主要内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 钴、镍基金属有机框架材料的制备及其电催化应用
    2.1 引言
    2.2 仪器与试剂
        2.2.1 实验试剂与设备
        2.2.2 材料表征方法
        2.2.3 电化学实验的搭建及测试
    2.3 实验方法
        2.3.1 材料制备
        2.3.2 材料的表征
2O₂ 传感测试">        2.3.3 三种Ni、Co基 MOFs材料的H₂O₂ 传感测试
    2.4 本章小结
第三章 电化学剥离石墨烯复合2D MOFs的制备及其电催化应用
    3.1 引言
    3.2 仪器与试剂
        3.2.1 实验试剂与设备
        3.2.2 电催化实验的搭建及测试
    3.3 实验方法
        3.3.1 材料制备
        3.3.2 材料表征
        3.3.3 三种Ni、Co基复合MOFs材料的葡萄糖传感测试
    3.4 本章小结
第四章 二维金属有机框架材料的制备及其电化学储能研究
    4.1 引言
    4.2 仪器与试剂
        4.2.1 实验试剂与设备
        4.2.2 锂离子电池组装及测试
    4.3 实验方法
        4.3.1 材料制备
        4.3.2 材料表征
        4.3.3 材料的电化学测试
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属有机框架（MOFs）衍生物的制备及其在电催化方面的应用[J]. 朱静怡,梁风,姚耀春,马文会,杨斌,戴永年.  稀有金属. 2019(02)
[2]新型二维纳米材料在电化学领域的应用[J]. 刘锐.  科技资讯. 2018(12)
[3]2D MOF Nanoflake-Assembled Spherical Microstructures for Enhanced Supercapacitor and Electrocatalysis Performances[J]. Huicong Xia,Jianan Zhang,Zhao Yang,Shiyu Guo,Shihui Guo,Qun Xu.  Nano-Micro Letters. 2017(04)
[4]金属-有机框架应用于锂离子电池的研究进展[J]. 刘景维,师唯,程鹏.  应用化学. 2017(09)
[5]Synthesis and applications of MOF-derived porous nanostructures[J]. Min Hui Yap,Kam Loon Fow,George Zheng Chen.  Green Energy & Environment. 2017(03)
[6]金属有机架构材料（MOFs）的催化应用[J]. 张辰,戚焕震,孙俭,王慧.  自然杂志. 2016(05)
[7]静电纺三维纳米纤维体型材料的制备及应用[J]. 丁彬,斯阳,洪菲菲,闫成成,王雪琴,俞建勇.  科学通报. 2015(21)
[8]金属有机骨架的合成及应用[J]. 尹作娟,高翔,孙兆林,宋丽娟,张晓彤.  化学与粘合. 2009(03)
[9]添加TMAOH合成A型分子筛膜及其渗透汽化性能[J]. 黄爱生,杨维慎.  同济大学学报(自然科学版). 2008(08)

博士论文
[1]几种新型二维材料的结构设计及其电子相关性质研究[D]. 孙启龙.山东大学 2017
[2]基于功能化纳米材料构建的新型酶生物传感器及其应用研究[D]. 黄齐林.华东师范大学 2013

硕士论文
[1]双金属有机框架材料在锂离子电池中的应用[D]. 李天.华东师范大学 2017



本文编号：3149460