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

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1、？■，分類號：Ｔｉ５２單位代碼：Ｑ：‘巧級！－學(xué)．．號ＶＹＪ２０５Ｉ４４＇．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＼ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＣａｐａｃｉｔｉｖｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ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ＳＨ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Ｈ７乂把年６月２円＿Ｌ＿２＿＿

5、－＾主學(xué)號１０４３３４４所在院系１ＹＩＭ化這去餐ＩＩＩ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），