铜基薄膜的电沉积法制备与性能研究

发布时间：2024-05-21 03:14

　　超级电容器具有功率密度高和使用寿命长等优点,在能量存储与转换领域有广泛的应用;芬顿氧化法是一种高级催化氧化技术,广泛用于工业废水的深度净化。金属铜具有优良的导电性和化学稳定性,价格低廉且资源丰富,铜及其氧化物既可用作类芬顿反应催化剂,又是重要的赝电容材料。本文采用电化学沉积法和原位热氧化法制备铜基薄膜,将其用作超级电容器和电化学氧化体系的电极,对其形貌、结构和元素组成进行了表征分析,对电极的电容性能和电化学氧化性能进行了研究。1.通过恒电流电化学沉积和热氧化相结合的方法制备Cu₂O/Cu多孔颗粒膜电极,电沉积过程中选用三乙醇胺作为表面活性剂,研究了三乙醇胺用量、沉积电流、沉积时间、煅烧温度和工作电压窗口等对电极电化学性能的影响,并对其原因进行了探讨。优化样品在1 M KOH溶液中、在-1～-0.2 V电势窗口下表现出可逆性良好的赝电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,其面电容可达158.8 m F/cm²;在9 m A/cm²的电流密度下,经过3000圈的充放电循环后,电极的电容保留率为85.9%。2.通过铜镍共沉积和...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器概述
        1.2.1 超级电容器的分类
        1.2.2 超级电容器的工作原理
        1.2.3 超级电容器电极材料的研究现状
        1.2.4 铜氧化物超级电容器电极的研究进展
    1.3 有机污染物废水的处理现状
        1.3.1 有机污染物废水的处理方法
        1.3.2 电化学氧化法的研究现状
    1.4 本文的研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 实验原料、设备、表征方法
    2.1 实验原料及设备
    2.2 实验及表征方法
        2.2.1 实验设计
        2.2.2 表征方法
第三章 Cu₂O/Cu多孔颗粒膜的原位氧化法制备与电容性能
    3.1 引言
    3.2 样品的制备与性能测试
    3.3 制备条件对多孔颗粒膜形貌及性能的影响
        3.3.1 三乙醇胺用量的影响
        3.3.2 沉积电流的影响
        3.3.3 沉积时间的影响
        3.3.4 煅烧温度的影响
    3.4 测试电势窗口的影响
    3.5 优化样品的循环性能
    3.6 小结
第四章 Cu₂O-NiO/CuNi多孔颗粒膜的制备及电容性能
    4.1 引言
    4.2 Cu₂O-NiO/CuNi多孔颗粒膜的制备
    4.3 制备条件对复合电极性能的影响
        4.3.1 Cu²⁺/Ni²⁺比例的影响
        4.3.2 三乙醇胺用量的影响
        4.3.3 沉积电流的影响
        4.3.4 沉积时间的影响
        4.3.5 煅烧温度的影响
    4.4 优化样品的循环性能
    4.5 小结
第五章 多孔Cu颗粒膜阴极的电化学氧化性能研究
    5.1 引言
    5.2 样品的制备与性能测试
        5.2.1 多孔Cu颗粒膜的制备
        5.2.2 电化学氧化降解实验
    5.3 多孔Cu颗粒膜的表征与性能
        5.3.1 多孔Cu颗粒膜的表征
        5.3.2 多孔Cu颗粒膜的性能
    5.4 降解条件的影响
        5.4.1 甲基橙溶液p H值的影响
        5.4.2 降解电流的影响
        5.4.3 降解温度的影响
    5.5 优化样品的重复使用性能
    5.6 小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3979528