ZIF-67衍生中空纳米材料的可控制备及超级电容器性能研究
发布时间：2025-05-12 00:43
金属有机框架物（MOFs）是一种由有机配体和金属中心组装而成的多孔材料,由于具有较高的比表面积、高分散的金属中心、可调节的孔隙率等优点,被认为是一种制备电极材料的理想前驱体。目前MOFs制备纳米材料的处理策略主要有两种:一煅烧法,即将MOFs在不同气氛条件下进行退火处理,破坏用于桥连作用的有机配体,制备多孔纳米颗粒或原位碳掺杂的纳米材料。二刻蚀法,即用配位能力相对较强的无机阴离子逐渐替换MOFs中的有机配体阴离子,最终实现MOFs相转变的处理策略得到目标纳米材料。相比于煅烧法,刻蚀法的处理条件更加温和可控,得到的纳米材料通常具有更高的比表面积和更多的化学反应活性位点,因此表现出更优异的电化学性质。在众多MOFs材料中,沸石咪唑酯骨架结构（ZIF-67）由于具有形貌均一,合成方法简便等优点,是制备电极材料最常用的前驱体之一。但是,ZIF-67材料的化学稳定性相对较差,在刻蚀过程中极易被破坏,因此关于ZIF-67材料的刻蚀研究还少有报道。在此,我们通过先包覆双金属氢氧化物壳层再刻蚀的策略,成功制备了一系列ZIF-67衍生的高性能超级电容器电极材料。主要研究内容如下:1.ZIF-67衍生Co<...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 超级电容器简介
1.1.1 超级电容器的研究背景及意义
1.1.2 超级电容器的分类及储能机制
1.1.3 超级电容器电极材料的研究进展
1.2 金属有机框架物在超级电容器中的研究进展
1.2.1 金属有机框架物概述
1.2.2 沸石咪唑类金属有机框架物概述
1.2.3 ZIF-67及其衍生材料在超级电容器中的研究进展
1.3 中空纳米材料在储能领域的研究进展
1.3.1 中空纳米材料概述
1.3.2 中空纳米材料的制备方法
1.3.3 中空纳米材料在超级电容器中的应用
1.4 本文的研究思路与主要内容
第二章 ZIF-67 衍生CoxNiy(PO4)z的合成及超级电容器性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂与仪器
2.2.2 材料的合成
2.2.3 三电极的制备和电化学测试
2.2.4 两电极的制备和电化学测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 ZIF-67和ZIF-67-LDH的形貌描述
2.3.2 ZIF-67-LDH-CNP的形貌描述
2.3.3 ZIF-67-LDH-CNP的结构描述
2.3.4 温度对ZIF-67-LDH-CNP形貌的影响
2.3.5 三电极体系下电容性能测试
2.3.6 两电极体系下电容性能测试
2.4 本章小结
第三章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的合成及超级电容器性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 材料的合成
3.2.3 三电极的制备和电化学测试
3.2.4 两电极的制备和电化学测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 ZIF-67与ZIF-67-Co/NiLDH的形貌表征
3.3.2 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的形貌表征
3.3.3 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的结构表征
3.3.4 三电极体系下电容性能测试
3.3.5 两电极体系下电容性能测试
3.4 本章小结
第四章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@CQDs的构筑及超级电容器性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 材料的合成
4.2.3 三电极的制备和电化学测试
4.2.4 两电极的制备和电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料的形貌表征
4.3.2 材料的结构表征
4.3.3 材料电化学性能测试
4.4 本章小结
第五章 ZIF-67衍生硫化钴镍的构筑及超级电容器性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂与仪器
5.2.2 材料的合成
5.2.3 三电极的制备和电化学测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 材料的形貌表征
5.3.2 材料的结构表征
5.3.3 材料电化学性能测试
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
本文编号：4045080
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【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 超级电容器简介
1.1.1 超级电容器的研究背景及意义
1.1.2 超级电容器的分类及储能机制
1.1.3 超级电容器电极材料的研究进展
1.2 金属有机框架物在超级电容器中的研究进展
1.2.1 金属有机框架物概述
1.2.2 沸石咪唑类金属有机框架物概述
1.2.3 ZIF-67及其衍生材料在超级电容器中的研究进展
1.3 中空纳米材料在储能领域的研究进展
1.3.1 中空纳米材料概述
1.3.2 中空纳米材料的制备方法
1.3.3 中空纳米材料在超级电容器中的应用
1.4 本文的研究思路与主要内容
第二章 ZIF-67 衍生CoxNiy(PO4)z的合成及超级电容器性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂与仪器
2.2.2 材料的合成
2.2.3 三电极的制备和电化学测试
2.2.4 两电极的制备和电化学测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 ZIF-67和ZIF-67-LDH的形貌描述
2.3.2 ZIF-67-LDH-CNP的形貌描述
2.3.3 ZIF-67-LDH-CNP的结构描述
2.3.4 温度对ZIF-67-LDH-CNP形貌的影响
2.3.5 三电极体系下电容性能测试
2.3.6 两电极体系下电容性能测试
2.4 本章小结
第三章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的合成及超级电容器性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 材料的合成
3.2.3 三电极的制备和电化学测试
3.2.4 两电极的制备和电化学测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 ZIF-67与ZIF-67-Co/NiLDH的形貌表征
3.3.2 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的形貌表征
3.3.3 α-Co/Ni(OH)2@Co3O4 的结构表征
3.3.4 三电极体系下电容性能测试
3.3.5 两电极体系下电容性能测试
3.4 本章小结
第四章 ZIF-67 衍生α-Co/Ni(OH)2@CQDs的构筑及超级电容器性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 材料的合成
4.2.3 三电极的制备和电化学测试
4.2.4 两电极的制备和电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料的形貌表征
4.3.2 材料的结构表征
4.3.3 材料电化学性能测试
4.4 本章小结
第五章 ZIF-67衍生硫化钴镍的构筑及超级电容器性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂与仪器
5.2.2 材料的合成
5.2.3 三电极的制备和电化学测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 材料的形貌表征
5.3.2 材料的结构表征
5.3.3 材料电化学性能测试
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：4045080
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