三维多级石墨烯结构的模板法及其复合材料

2019-04-07 17:10
三维多级石墨烯结构的模板法及其复合材料
赵兰伟
[摘要]石墨烯作为一种新型纳米碳材料,具有非常独特的二维平面结构。
它由靠近六边形晶格结构排列的单层碳原子组成。
π-π键的作用导致在堆叠片材聚集之后石墨烯的比表面积显着减小,理想情况下,其不具有应用中所需的性质。
为了克服这个问题,构建多维三维孔结构以避免堆叠石墨烯片是一种可行的介质。
多维石墨烯本身依靠微观探测器来增加材料的比表面积,同时它使用三维结构来防止薄片聚集,并使用大孔,因此石墨烯具有许多优点一。作为电解质通道,改善材料的电化学性能。
本文研究了聚(甾醇)模板(PFA)的制备,三维石墨烯孔隙率的构建以及含有聚苯胺的组合物的主要研究内容。三维结构由镍泡沫和水热交联组成,甾醇用作模板,KOH蚀刻方法用于形成多步孔结构。
通过X射线衍射,扫描电子显微镜,红外光谱和BET氮吸附表征材料的相组成,微观结构和形态。
将化合物推入电极并连接到纽扣电池上。通过循环伏安法,交流阻抗测试和使用1MH 2 SO作为电解质的恒定电流加载和放电测试来分析化合物的电化学性能。
在不同比例的试剂剂量,不同的反应温度和时间条件下,对聚癸醇的微观结构和形态进行了比较和分析。确定最佳反应条件为表面活性剂与甾醇的比率为4。
最佳地,5g / ml,180℃,24小时得到直径约500nm的球形颗粒。
在用GO包裹PFA之后,将泡沫镍浸入GO / PFA分散体中以用泡沫镍作为模板涂覆GO / PFA。干燥后,用HCl溶液在60℃除去泡沫镍,得到具有泡沫镍的三维骨架结构,然后在450℃保护下除去PFA模板6小时。氮用于获得还原的氧化石墨烯(GRO)。
水热交联法GO用PFA涂布,然后在180℃下进行水热反应12小时,得到还原的RGO / PFA。
通过氮气保护在450℃下除去PFA模板6小时。
比较两种方法制备的三维大孔RGO的微观结构和形貌,采用水热交联法制备的三维大孔RGO结构更稳定,产率更高。
通过上述两种方法构建的三维大孔RGO用KOH活化,并在RGO:KOH = 1:3(wt%)的条件下成功地形成三维大孔RGO层,并在500℃下活化3小时。我录得很好。H结构。
BET结果表明,所生产的三维大孔RGO含有大量介孔结构,比表面积为571。
51 m 2 / g,孔容达到0。
40厘米/ 3 /克。
三维制备的多孔石墨烯原位由聚苯胺组成。
通过电化学检测0℃。
在5A / g时,复合电极的比容量为400Fg -1(-1),即使在1000次循环后,比容量也可保持在75%或更高。功率密度为4。
能量密度达到14至26千瓦/千克。
36 Wh / kg
[补助单位]:沉阳大学[年级]:硕士课程[年级]:2018年[分类编号]:TB332
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