检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：吴小中中国石油大学(华东)

学位级别：博士

应用于超级电容器的常规碳电极材料通常具有较高的BET比表面积和发达的孔道结构,而近年来的研究表明以生物质或含氮有机聚合物为前驱体制备的碳材料,虽然具有较低的BET比表面积(<100 m2 g-1),其面积比电容却高达100～1000μF cm-2,... 详细信息

应用于超级电容器的常规碳电极材料通常具有较高的BET比表面积和发达的孔道结构,而近年来的研究表明以生物质或含氮有机聚合物为前驱体制备的碳材料,虽然具有较低的BET比表面积(<100 m2 g-1),其面积比电容却高达100～1000μF cm-2,这种反常的高面积比电容现象无法用常规的赝电容储能机理进行解释。为了研究这类碳材料的超电容储能机理,分别以紫菜、三聚氰胺甲醛树脂和聚苯胺为碳源,采用直接碳化法制备了低BET比表面积的碳材料;通过进一步的氢气热处理,调控碳材料表面的杂元素含量。结合系统的孔结构表征和电化学分析测试,研究这类碳材料的超电容储能机理。研究表明,这类低BET比表面积碳材料具有丰富的极微孔（<0.4 nm）,会限制具有较大分子动力学尺寸的氮气和氩气的进入,因此由这两种气体测试所得的BET比表面积较低;而采用具有较小分子动力学尺寸的二氧化碳进行孔结构分析时,由于测试温度和压力相比于氮气或氩气测试时高,可使得这些二氧化碳分子进入到上述极微孔结构中,从而得到较高的微孔比表面积。通过对比不同吸附气体测得的孔道尺寸大小与电解液离子尺寸大小可知,采用二氧化碳测得的微孔比表面大小更接近碳电极材料实际发生电化学储能时的电解液/电极材料界面大小。这类碳材料的储能机理主要为极微孔主导的双电层储能,而杂原子所引入的赝电容对总电容的贡献不足15%。采用可溶性的钠盐如氯化钠、硫酸钠和磷酸钠为模板,结合冷冻干燥的手段,制备了富含微孔和大孔结构的多孔碳材料,碳前驱体经碳化以后,无需使用有毒化学品如强酸或强碱来移除无机盐模板,仅使用去离子水即可,该实验材料制备过程为绿色可持续。采用磷酸钠为模板时,制备的碳材料在元素组成上与氯化钠模板碳相比差别不大,主要组成元素为碳、氧;采用硫酸钠为模板时,制备的碳材料中则有硫元素掺杂,并且其孔结构比氯化钠或磷酸钠为模板时更发达。无机盐模版法还可用于制备氮掺杂的碳材料:以氯化钠为模板时,可通过在氯化钠/葡萄糖体系中直接引入氮源——氯化铵实现,或者通过直接使用含氮有机小分子——多巴胺来实现。以硫酸钠为硫源及模板剂,通过引入含氮有机小分子碳源为前驱体,经过冷冻干燥及后续碳化的方法可制备出硫、氮双元素掺杂碳材料。系统的孔结构分析表明,600~oC直接碳化制备的多巴胺基碳材料具有相对较高的BET比表面积,经800 ~oC热处理后,硫氧元素以硫氧化物形式脱除的同时,也与碳元素发生反应,从而产生更多的微孔,使得材料的比表面积得到进一步提高。当硫氮双掺杂碳材料用作超级电容器电极材料时,表现出良好的电化学电容性能。

关键词：多孔碳低BET比表面积超级电容器冷冻干燥硬模板法氮掺杂

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介孔氮化碳材料合成的研究进展

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物理化学学报 2016年第8期32卷 1913-1928页

作者：王悦蒋权尚介坤许杰李永昕常州大学石油化工学院江苏省绿色催化材料与技术重点实验室江苏常州213164

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种新型的无金属材料,因其具有众多特殊的理化性质,在多相催化、光催化、燃料电池和气体储存等领域显示出了潜在的应用前景。与直接热聚合法制得的块状g-C_3N_4相比,介孔gC3N4拥有高比表面和丰富的介孔孔道,... 详细信息

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种新型的无金属材料,因其具有众多特殊的理化性质,在多相催化、光催化、燃料电池和气体储存等领域显示出了潜在的应用前景。与直接热聚合法制得的块状g-C_3N_4相比,介孔gC3N4拥有高比表面和丰富的介孔孔道,能暴露更多的表面活性位,继而提升其在催化反应等应用方面的性能。热聚合法是合成g-C_3N_4的最为便利的方法。其中,热聚合法合成介孔g-C_3N_4的工艺分为硬模板法、软模板法和无模板法。本文对近十年来国内外这三种合成工艺的研究进展进行了综述。特别是针对硬模板法,从前驱体合成机理、产品理化性质等多角度评述了硬模板法合成介孔g-C_3N_4的关键问题。此外,针对新型的软模板法和无模板法进行了介绍,并与硬模板法进行了细致的对比和讨论。最后,对介孔g-C_3N_4合成工艺的未来发展趋势进行了展望。

关键词：石墨相氮化碳介孔材料纳米浇铸法硬模板法软模板法

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导电聚合物多孔纳米材料的电化学制备及其催化与传感性能研究

导电聚合物多孔纳米材料的电化学制备及其催化与传感性能研究

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作者：刘硕青岛科技大学

学位级别：硕士

近几年来,多孔纳米导电聚合物由于具有可调的氧化还原性能、极大的比表面积和出色的环境稳定性,在传感领域中展现出广阔的应用前景。本论文基于多孔纳米导电聚合物负载金属纳米颗粒,构建了新型化学和生物传感器,用于高灵敏检测疾病标志... 详细信息

近几年来,多孔纳米导电聚合物由于具有可调的氧化还原性能、极大的比表面积和出色的环境稳定性,在传感领域中展现出广阔的应用前景。本论文基于多孔纳米导电聚合物负载金属纳米颗粒,构建了新型化学和生物传感器,用于高灵敏检测疾病标志物,为疾病的早期诊断与治疗奠定基础。(1)利用硬模板法电化学制备了多孔聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米材料,并通过电沉积进一步在多孔PEDOT基底上负载铜纳米颗粒(CuNPs)。拥有大比表面积的三维(3D)纳米多孔FEDOT具有超高的导电性和稳定性,为负载大量CuNPs提供了合适的基底。所制备的多孔CuNPs/PEDOT纳米复合材料对葡萄糖的氧化展现出优异的电催化活性,这是由于其与众不同的多孔纳米结构,可以负载更多的CuNPs从而提供许多活性位点用于葡萄糖的氧化,除此之外,上述3D孔状结构还可以促进葡萄糖分子的扩散从而加快电子间的传递。在最佳优化条件下,多孔纳米复合修饰电极对葡萄糖的检测具有线性范围宽、灵敏度高等优点,其线性范围为0.1-482.1μM,检出限为52 nM。所构建的葡萄糖传感器(多孔CuNPs/PEDOT修饰电极)的灵敏度为329.6μA/mM/cm2,是平面PEDOT负载CuNPs修饰电极灵敏度的8倍之高。研究表明,3D纳米多孔结构对传感器各方面的性能均有显著的增强效应。(2)利用硬模板法电化学制备了多孔聚苯胺(PANI)掺杂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)三维多孔纳米材料,由于其具有大的比表面积、高的导电性和较多的功能基团,因此可作为固定甲胎蛋白(AFP)抗体的优异基底,基于此我们构建了新型特异性检测AFP的电化学生物传感器。通过利用多孔PANI纳米材料自身固有的氧化还原信号变化这一优势,所构建的AFP免疫传感器无需外加氧化还原试剂,且对于目标物AFP的检测展现出优异的传感性能。在最佳条件下,免疫传感器对AFP的检测呈现出较宽的线性范围,即0.01-1,000 pg/m L,检出限为5.3 fg/m L(S/N=3)。此外,该传感器的响应灵敏度约为平面PANI修饰电极的两倍,这说明3D多孔结构有利于增强传感器的灵敏度。(3)利用硬模板法电化学制备了3D多孔结构的聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)掺杂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)纳米复合材料,并在多孔基底表面进一步电沉积AuNPs,得到AuNPs/PEDOT修饰电极。由于3D多孔纳米结构的PEDOT拥有大的比表面积,因此可以负载大量的AuNPs。然后将巯基修饰的捕获探针(P1)通过Au-S键作用固定在金颗粒表面,最终得到乳腺癌易感基因(BRCA1)特异性的电化学生物传感器。在最优条件下,基于纳米多孔PEDOT材料的DNA生物传感器对BRCA1的检测展现出较高的灵敏度,其中线性范围为1.0 fM-0.1 nM,检出限为0.67 fM(S/N=3)。基于上述研究,所构建的电化学传感器在生物传感领域具有广阔的应用前景。

关键词：导电聚合物电化学聚合硬模板法纳米多孔材料电化学传感器

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一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法

一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法

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作者：陈俊琛秦庆戊 225510 江苏省泰州市姜堰区马厂路986号

本发明公开了一种钯‑介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法，首先在醇‑水溶液中合成RF小球；其次，制备具有核‑壳结构且多核的钯外包覆间苯二酚‑甲醛树脂(Pd@RF)的纳米小球；再次，在Pd@RF小球外包覆上介孔氧化硅壳层，得到具有双... 详细信息

标准号: CN108054387A

本发明公开了一种钯‑介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法，首先在醇‑水溶液中合成RF小球；其次，制备具有核‑壳结构且多核的钯外包覆间苯二酚‑甲醛树脂(Pd@RF)的纳米小球；再次，在Pd@RF小球外包覆上介孔氧化硅壳层，得到具有双壳层的Pd@RF@meso‑SiO₂核‑壳材料；最后，除去RF壳层及表面活性剂，得到具有空心结构且多核的Pd@meso‑SiO₂纳米小球。本发明采用了硬模板法与软模板法相结合的协同模板法，并通过改进的法、水热法、溶胶凝胶法和焙烧法得到钯‑介孔氧化硅空心多核纳米催化材料，该合成方法还可以拓展到其它贵金属与介孔氧化硅空心材料的制备，例如具有空心结构的Au@meso‑SiO₂、Pt@meso‑SiO₂等复合材料，具有重要的意义和价值。

关键词：介孔氧化硅多核制备纳米催化材料空心结构纳米小球外包覆壳层小球合成表面活性剂溶胶凝胶法甲醛树脂间苯二酚空心材料软模板法硬模板法贵金属复合材料焙烧法壳材料壳结构模板法双壳层水热法协同拓展改进

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一种氮缺陷修饰反蛋白石结构氮化碳的制备方法

一种氮缺陷修饰反蛋白石结构氮化碳的制备方法

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作者：刘勇弟雷菊英田云浩张金龙王灵芝周亮陈斌 200237 上海市徐汇区梅陇路130号

本发明提供了一种氮缺陷修饰反蛋白石结构氮化碳的制备方法。本方法通过硬模板法，将二氧化硅模板、氮化碳前驱体以及氮缺陷形成剂混合研磨，在惰性氛围下煅烧后，再经刻蚀剂刻蚀后得到氮缺陷修饰的反蛋白石结构氮化碳。本发明所述方法... 详细信息

标准号: CN109046435A

本发明提供了一种氮缺陷修饰反蛋白石结构氮化碳的制备方法。本方法通过硬模板法，将二氧化硅模板、氮化碳前驱体以及氮缺陷形成剂混合研磨，在惰性氛围下煅烧后，再经刻蚀剂刻蚀后得到氮缺陷修饰的反蛋白石结构氮化碳。本发明所述方法可以在保证反蛋白石结构的情况下引入氮缺陷并明显提高活性，制备的富缺陷的催化剂具有优异的光电性能，将其应用于光催化降解抗生素表现出非常高效的催化活性，该材料在光催化产氢、还原CO₂、产H₂O₂等光催化领域也具有很好的应用前景。

关键词：反蛋白石结构氮化碳缺陷修饰光催化制备二氧化硅模板光催化降解催化活性惰性氛围光电性能混合研磨硬模板法刻蚀剂前驱体形成剂产氢刻蚀煅烧催化剂抗生素还原应用引入表现保证

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石墨烯负载改性聚苯胺制备超高比电容纳米复合材料的方法

石墨烯负载改性聚苯胺制备超高比电容纳米复合材料的方法

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作者：谢爱娟陶凤罗士平陈培伍潘菲朱士超陈苏洁王璐赵静 213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号

本发明属于新型能源器件超级电容器领域，主要是石墨烯负载改性聚苯胺制备超高比电容纳米复合材料的方法。采用Hummers法制备氧化石墨烯，以硬模板法和原位聚合法相结合的方法制备电容器电极材料，即H2SO4掺杂的PANI/ATP，并将其作为前... 详细信息

标准号: CN108384045A

本发明属于新型能源器件超级电容器领域，主要是石墨烯负载改性聚苯胺制备超高比电容纳米复合材料的方法。采用Hummers法制备氧化石墨烯，以硬模板法和原位聚合法相结合的方法制备电容器电极材料，即H₂SO₄掺杂的PANI/ATP，并将其作为前驱体，对其用氢氟酸腐蚀凹凸棒土，得到改性聚苯胺。在此基础上，以改性聚苯胺为载体，运用电化学方法，制备石墨烯/改性聚苯胺纳米复合材料。本发明方法的制备工艺简单，设备简单，制备原料廉价易得，且所制备的石墨烯负载改性聚苯胺在电流密度为1A/g的条件下，电容高达654.75F/g，超过常见的大部分超级电容器电极材料，是一种具有极大潜在应用前景的电极材料。

关键词：制备改性聚苯胺石墨烯纳米复合材料电极材料负载改性聚苯胺超级电容器电极新型能源器件超级电容器氢氟酸腐蚀氧化石墨烯原位聚合法制备电容器电化学凹凸棒土硬模板法制备工艺比电容掺杂的前驱体电容应用

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沥青基纳米孔炭材料的制备方法

沥青基纳米孔炭材料的制备方法

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作者：李思雨张晓峰王利娜叶妍张董 451191 河南省郑州市新郑市龙湖镇祥和路1号

本发明公开了一种沥青基纳米孔炭材料的制备方法，包括以下步骤：称取适量沥青加入适量CCl4配制成溶液a；称取适量AlCl3加入适量CCl4配制成溶液b；向所述溶液a中加入所述溶液b，加热搅拌后，冷却至室温，得溶液c；向所述溶液c中加入乙... 详细信息

标准号: CN108264035A

本发明公开了一种沥青基纳米孔炭材料的制备方法，包括以下步骤：称取适量沥青加入适量CCl₄配制成溶液a；称取适量AlCl₃加入适量CCl₄配制成溶液b；向所述溶液a中加入所述溶液b，加热搅拌后，冷却至室温，得溶液c；向所述溶液c中加入乙醇使聚合物沉淀，过滤后得到固体物；将所述固体物用盐酸乙醇溶液交换后，用乙醇洗涤，再用水洗涤，烘干，炭化，得到沥青基多孔炭。本发明的方法是一种免模板的方法，可以克服软/硬模板法固有的各种缺点，具有重要的学术意义和应用价值。该方法成本低，易操作，在吸附分离、能量储存方面具有潜在的应用前景。

关键词：固体物沥青基称取盐酸乙醇溶液聚合物沉淀加热搅拌能量储存学术意义乙醇洗涤硬模板法炭化多孔炭纳米孔潜在的炭材料烘干乙醇吸附制备洗涤过滤沥青应用冷却交换

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一种双层级多孔Fe-N共掺杂碳材料及其制备方法和应用

一种双层级多孔Fe-N共掺杂碳材料及其制备方法和应用

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作者：邱树君高薇褚海亮彭洪亮徐芬孙立贤李泽豪梁欢标 541004 广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号

本发明公开了一种双层级多孔Fe‑N共掺杂碳材料，由正硅酸乙酯、非离子表面活性剂、间苯二酚、甲醛，经混合溶解、水热反应制得硅模板/酚醛树脂，低温碳化去除硅模板后，与金属盐无机物、三聚氰胺混合煅烧，酸浸，质子化酚醛树脂，去除... 详细信息

标准号: CN108695521A

本发明公开了一种双层级多孔Fe‑N共掺杂碳材料，由正硅酸乙酯、非离子表面活性剂、间苯二酚、甲醛，经混合溶解、水热反应制得硅模板/酚醛树脂，低温碳化去除硅模板后，与金属盐无机物、三聚氰胺混合煅烧，酸浸，质子化酚醛树脂，去除不稳定和不活跃的物质，最后经高温碳化制得。所得材料具有双层多孔的结构。其制备方法包括以下步骤：1）硅模板/酚醛树脂的制备；2）硅模板的去除；3）Fe‑N共掺杂碳材料的制备；4）Fe‑N共掺杂碳材料的预处理；5）双层级多孔Fe‑N共掺杂碳材料的制备。作为氧还原型催化剂材料的应用，起始电位为−0.95~0.0 V，半波电位为−0.25~−0.15 mV，极限电流密度为−1.1~−0.95 mA cm⁻²。本发明采用的软硬模板法，工艺简单、成本低廉，其氧还原催化活性可媲美商业Pt/C催化剂。

关键词：共掺杂硅模板碳材料制备酚醛树脂去除非离子表面活性剂无机物预处理氧还原催化活性电位还原型催化剂正硅酸乙酯低温碳化高温碳化混合溶解间苯二酚起始电位三聚氰胺水热反应硬模板法金属盐质子化半波酸浸煅烧催化剂甲醛应用

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一种羧基化氧化石墨烯改性双导电聚合物（GO-COOPANI/PPY）电极材料

一种羧基化氧化石墨烯改性双导电聚合物（GO-COOPANI/PPY）电极材...

引用

作者：谢爱娟陶凤罗士平杜佳雯陈培伍潘菲朱士超陈苏洁王璐 213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号

一种羧基化氧化石墨烯(GO‑COOH)改性双导电聚合物电极材料，涉及了一种新型羧基化氧化石墨烯改性聚苯胺/聚吡咯(GO‑COOPANI/PPY)作为超级电容器电极材料。本发明主要是解决导电高分子复合材料复合效果不佳，且单一导电聚合物作为电极材... 详细信息

标准号: CN108063059A

一种羧基化氧化石墨烯(GO‑COOH)改性双导电聚合物电极材料，涉及了一种新型羧基化氧化石墨烯改性聚苯胺/聚吡咯(GO‑COOPANI/PPY)作为超级电容器电极材料。本发明主要是解决导电高分子复合材料复合效果不佳，且单一导电聚合物作为电极材料易发生过氧化、过还原反应，电极的降解及氧化还原电位随时间的降低等因素造成的超级电容器电容低、使用寿命短的技术问题。本发明的方法为：利用改进的Hummers法并超声剥离制备氧化石墨烯分散液，加入HBr、HOOC‑COOH制备羧基化氧化石墨烯，利用硬模板法、原位聚合法制备GO‑COOH改性的PANI/ATP、PPY/ATP复合材料，再用HF酸去模板。本发明制备的电极材料经过测试，电容更高，循环使用寿命更长，电化学性能明显提高，可作为有潜在应用前景的超级电容器电极材料。

关键词：羧基化制备超级电容器电极氧化石墨烯电极材料电容改性导电高分子复合材料导电聚合物电极氧化石墨烯改性循环使用寿命氧化还原电位制备氧化石墨超级电容器导电聚合物电化学性能原位聚合法超声剥离复合效果还原反应使用寿命硬模板法复合材料电极分散液过氧化聚苯胺聚吡咯降解测试应用改进

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硬模板法制备铈基复合氧化物及其对甲苯燃烧的催化性能

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燃料化学学报 2015年第4期43卷 483-489页

作者：兰海周桂林杨兴会任圆圆谢红梅重庆工商大学材料科学与工程系催化与功能有机分子重庆市重点实验室重庆400067

采用硬模板法制得Ce M-HT(M=Cu、Mn、Fe和Co)复合氧化物催化剂,借助XRD、BET、O2-TPD和H2-TPR研究了催化剂的物理化学性质,通过甲苯催化燃烧探针反应评价了催化剂的催化性能。结果表明,Cu O、Mn Ox、Fe Ox和Co3O4能溶入Ce O2晶格形成Ce-... 详细信息

采用硬模板法制得Ce M-HT(M=Cu、Mn、Fe和Co)复合氧化物催化剂,借助XRD、BET、O2-TPD和H2-TPR研究了催化剂的物理化学性质,通过甲苯催化燃烧探针反应评价了催化剂的催化性能。结果表明,Cu O、Mn Ox、Fe Ox和Co3O4能溶入Ce O2晶格形成Ce-O-Cu、Ce-O-Mn、Ce-O-Fe和Ce-O-Co固溶体,Cu和Mn离子的溶入导致Ce O2晶格发生了较大程度的晶格畸变,Fe和Co离子对Ce O2晶格的影响较小,且在Ce Co-HT氧化物催化剂中还存在微量晶相Co3O4。所制得的Ce M-HT氧化物催化剂表现出了优越的甲苯催化燃烧性能,在反应温度为300、270、260和230℃时,Ce Fe-HT、Ce Co-HT、Ce Mn-HT和Ce Cu-HT氧化物催化剂上甲苯的催化燃烧转化率分别达93.7%、95.0%、96.5%和95.0%以上。Ce基复合氧化物催化剂的甲苯催化燃烧活性顺序与其氧脱附性能、储氧性能和可还原性能具有正相关性,遵从顺序为Ce Cu-HT>Ce Mn-HT>Ce Co-HT>Ce Fe-HT。

关键词：硬模板法铈基复合氧化物固溶体甲苯催化燃烧

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