發(fā)布時間：2023-11-12 12:07

　　有機-無機框架化合物(簡稱MOFs)由于具有高的比表面積、可調(diào)節(jié)的孔徑、以及豐富的氧化還原活性位點等優(yōu)點在超級電容器和電化學傳感器上具有廣泛的應(yīng)用前景。電極材料是影響超級電容器和電化學傳感器性能最主要的因素,開發(fā)研制新一代高性能電極材料具有重要意義。釩基MOFs具有合成簡便、成本低廉、氧化還原活性位點多等特性,其有望成為在超級電容器電極材料和電化學傳感器電極修飾材料檢測重金屬離子的優(yōu)異候選材料。本文通過水熱法合成四種釩基MOFs材料,即MOF(V,Ni)、MOF(V,Cu)、MOF(V)和MOF(V,Co),并對其進行形貌分析和結(jié)構(gòu)表征,且對其作為超級電容器的電極材料,以及電極修飾材料檢測重金屬離子應(yīng)用方面開展了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)MOF(V,Ni)和MOF(V,Cu)作為超級電容器電極材料通過水熱法合成橢圓球狀MOF(V,Ni)和層狀MOF(V,Cu)電極材料,并研究了其作為超級電容器電極材料儲電的性能。研究結(jié)果表明:通過在傳統(tǒng)堿性電解液中添加少量K3[Fe(CN)6]可大大提高MOF(V,Ni)和MOF(V,Cu)電極材料的比電容值。在混合電解液介質(zhì)中,1 A/g電流密度...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 有機-無機框架化合物概述
        1.1.1 有機-無機框架化合物的簡介
        1.1.2 有機-無機框架化合物的分類
    1.2 釩基有機-無機框架化合物概述
        1.2.1 釩基有機-無機框架化合物合成進展
        1.2.2 釩基有機-無機框架化合物應(yīng)用進展
    1.3 超級電容器電極材料研究概況
        1.3.1 超級電容器簡介
        1.3.2 超級電容器分類及工作原理
        1.3.3 超級電容器電極材料
        1.3.4 超級電容器電解液
        1.3.5 超級電容器的應(yīng)用
    1.4 電化學傳感器檢測重金屬離子研究概況
        1.4.1 傳感器簡介
        1.4.2 電化學傳感器工作原理
        1.4.3 電化學傳感器的構(gòu)建
        1.4.4 電化學的分析方法
        1.4.5 電化學傳感器檢測重金屬離子的應(yīng)用
    1.5 有機-無機框架化合物在超級電容器電極材料上的應(yīng)用
    1.6 MOFs在電化學傳感器檢測重金屬離子上的應(yīng)用
    1.7 本論文研究意義及內(nèi)容
        1.7.1 本論文研究意義
        1.7.2 本論文研究內(nèi)容
    1.8 本論文研究創(chuàng)新性
    參考文獻
第二章 實驗部分
    2.1 化學試劑及主要儀器
    2.2 實驗合成
        2.2.1 MOF(V,Ni)材料的合成
        2.2.2 MOF(V,Cu)材料的合成
        2.2.3 MOF(V)材料的合成
        2.2.4 MOF(V,Co)材料的合成
    2.3 材料結(jié)構(gòu)表征
        2.3.1 X-射線粉末衍射
        2.3.2 傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜
        2.3.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.3.4 場發(fā)射透射電鏡
        2.3.5 X-射線光電子能譜
        2.3.6 低溫N₂氣吸附
    2.4 電化學性能研究方法
        2.4.1 超級電容器電極材料性能研究方法
            2.4.1.1 電極的制備
            2.4.1.2 電化學性能測試實驗
            2.4.1.3 電化學數(shù)據(jù)計算
        2.4.2 電化學傳感器檢測重金屬離子性能研究方法
            2.4.2.1 修飾電極的制備
            2.4.2.2 電化學性能測試實驗
    參考文獻
第三章 釩基MOFs在超級電容器電極材料上的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 MOF(V,Ni)超級電容器電極材料結(jié)構(gòu)及性能研究
        3.2.1 MOF(V,Ni)材料結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 MOF(V,Ni)電極材料性能研究
    3.3 MOF(V,Cu)超級電容器電極材料結(jié)構(gòu)及性能研究
        3.3.1 MOF(V,Cu)材料結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 MOF(V,Cu)電極材料性能研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 釩基MOFs電化學傳感檢測重金屬離子
    4.1 引言
    4.2 MOF(V)電極材料結(jié)構(gòu)表征及電化學傳感檢測Pb²⁺,Cu²⁺和Hg2+

        4.2.1 MOF(V)材料結(jié)構(gòu)表征
        4.2.2 MOF(V)修飾電極的電化學性能表征
        4.2.3 MOF(V)修飾電極電化學傳感檢測Pb²⁺、Cu²⁺和Hg²⁺研究
    4.3 MOF(V,Co)電極材料結(jié)構(gòu)表征及電化學傳感檢測Pb²⁺

        4.3.1 MOF(V,Co)材料結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 MOF(V,Co)修飾電極的電化學性能表征
        4.3.3 MOF(V,Co)修飾電極電化學傳感檢測Pb²⁺研究
    4.4 MOF(V,Ni)電極材料結(jié)構(gòu)表征及電化學傳感檢測Pb²⁺

        4.4.1 MOF(V,Ni)材料結(jié)構(gòu)表征
        4.4.2 MOF(V,Ni)修飾電極的電化學性能表征
        4.4.3 MOF(V,Ni)修飾電極電化學傳感檢測Pb²⁺研究
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 本論文主要結(jié)論
    5.2 本論文主要展望
致謝
攻讀學位期間取得的科研成果



本文編號：3863123

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