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《石墨烯插層復(fù)合物和石墨烯基纖維的制備及其電容性能研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、?■,分類號:Ti52單位代碼:Q:‘巧級!-學(xué)..號VYJ205I44'.I'V-,.,V’.’,..-‘’-.、.、?一-公■I.->.迦iH山東理王大樂’.、V命.-vr.S,,碩壬學(xué)佐冷文■*--.I-\石墨婦插層復(fù)合物和石墨婦基纖維的制備及其電祭7一巧能研究\SynthesisandCapacitivePerformance〇£Intercalate?。崳姡牵颍幔穑瑁澹睿澹牐幔睿洌牐牵颍幔穑瑁澹睿澹猓幔螅澹洌牐危幔睿锴桑猓澹颍螅崳娧?/p>
2、巧生:郭飛飛"'指"導(dǎo)教Wy.邢偉教授^申請學(xué)位n類級別:馬X學(xué)胃丈;_-.學(xué)科專業(yè)名,化學(xué)工程與巧術(shù)■---硏究皮:向:;電化學(xué):2論文完成舊期CH5年4月20日.■■■■■‘'■-.???:一.?--”.-/古.V;.;-■-'-町.V-.?、,,'.獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研巧工作及取得的研巧成果。盡我所知,除了文中特別加W標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究
3、成果,也不包含為獲得山東理工大學(xué)或其它教育一機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。硏巧生簽名:時間:如震年6月S日奇關(guān)于論文使用授權(quán)的說明木人完全了解山東理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定:,即學(xué)校有L:!權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱用不同方;學(xué)??墒皆诓煌襟w上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可采用影印、縮?。崳娀驋呙璧葟?fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保巧的學(xué)位論文在解密后兩遵守此協(xié)化)■巧^研充化簽名:案產(chǎn)衫時間:了fe/r
4、年((月SH導(dǎo)師簽名:時間:年(巧S円了《學(xué)位論文出版授權(quán)書》本人完全同意《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》CW下簡稱""""章程),愿意將本人的學(xué)位論文提交中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社在《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表。《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位1^1論文全文數(shù)括庫》可^電子I、網(wǎng)絡(luò)及其它數(shù)字媒體形式公開出版并同意編入《中國知識資源總庫》,在《中園博碩±學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)""網(wǎng)上傳播,同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。作者簽名;杳令令導(dǎo)師簽名:誠年月H7乂把年6月2円_L_2__
5、-^主學(xué)號1043344所在院系1YIM化這去餐III摘要隨著綠色能源如太陽能、風(fēng)能和水能等的不斷發(fā)展,能源存儲及轉(zhuǎn)換問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。超級電容器作為一個非常有前景的儲能器件,受到眾多科研工作者的關(guān)注,而對電容器的研究主要集中在電極材料上。本論文制備了不同系列的納米材料并進(jìn)行電化學(xué)性能測試,期望能夠指導(dǎo)高性能電極材料的制備,具體如下:1、脂肪族二胺插層石墨烯的制備及其電容特性研究:以脂肪族二胺為客體分子,與氧化石墨(GO)通過親核取代反應(yīng)制備脂肪族二胺插層氧化石墨(DIGOs);然后在室溫下采用水合肼還原,制備脂肪族二胺插層石墨烯(DIGs)。對制備的
6、DIGOs和DIGs采用如X-射線衍射、傅里葉紅外光譜、拉曼光譜以及元素分析等一系列方法進(jìn)行表征,結(jié)果表明脂肪族二胺成功的嵌入到GO層間,且可以通過調(diào)節(jié)嵌入物的尺寸精確地控制石墨烯插層復(fù)合物的層間距。電化學(xué)測試表明:無論是DIGOs還是DIGs的比電容都隨著層間距的增大而減??;而經(jīng)過水合肼還原后,由于導(dǎo)電率和比表面積的增加使得DIGs的比電容增大。動力學(xué)研究表明離子在石墨烯插層復(fù)合物的吸附過程符合擬二級動力學(xué)方程,說明離子擴(kuò)散速率常數(shù)主要由其層間孔徑的大小決定。2、石墨烯基碳納米纖維的制備及其電容特性研究:以聚丙烯腈(PAN)為碳源,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為
7、溶劑,分別加入Hummers法和改進(jìn)后方法制備的GO,通過靜電紡絲技術(shù)制備GO/PAN的納米纖維,接著通過預(yù)氧化(280℃,1h)、碳化(800℃,1h)步驟制備石墨烯基碳納米纖維(分別命名為HGCF、IGCF)。對樣品采用掃描電子顯微鏡測試、氣體吸附、元素分析和傅里葉紅外等一系列表征,結(jié)果表明改進(jìn)后方法制備的GO具有優(yōu)異的親水性極易分散減少了片層堆疊,有利于官能團(tuán)在高溫時的脫除,使得其電導(dǎo)率和比表面積都得到提高。對樣品進(jìn)行電化學(xué)測試,由于IGCF具有較大的比表面積和電導(dǎo)率,-1-1-1在電流密度為1Ag條件下其比電容(156Fg)高于HGCF的(118Fg),