氮掺杂椭球状介孔碳的制备和表征
Preparation and electrochemical properties of nitrogen-doping ellipsoidal mesoporous carbon
Abstract: Nitrogen-containing mesoporous carbon having a high specific surface area, pore size distribution and a higher order of thermal stability and mechanical stability, is widely used in catalysis, hydrogen, adsorption separation fields. In this paper, P123 synthetize silica template as the template, then use it as hard template, resol and melamine compose nitrogen-containing carbon as carbon source and nitrogen source relatively. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and the electrochemical mesoporous carbon obtained are characterized.
KeyWords: ellipsoidal;mesoporous silica; nitrogen-doping mesoporous carbon
目录
1.前言 1
1.1 选题意义 1
1.2背景 1
1.2.1介孔材料的概念和分类 1
1.2.2 介孔材料的特点 2
1.2.3 介孔碳 2
1.3 介孔碳的合成方法 4
1.3.1 软模板法 4
1.3.2 硬模板法 5
1.4 氮掺杂介孔碳 6
1.5 应用领域 7
1.5.1吸附领域 7
1.5.2 新材料的合成 8
1.5.3 电容电池领域 8
1.5.4 电极领域 8
1.6介孔材料的表征方法 9
1.6.1小角X射线衍射 9
1.6.2 电镜技术 9
1.6.3 电化学特性测试 10
1.7 发展趋势与展望 10
2.研究思路 11
3.实验部分 11
3.1 药品 11
3.2 实验器材 11
3.3装置图 12
3.4 实验步骤 12
3.4.1 硬模板的合成，椭球状介孔二氧化硅 12
3.4.2 以酚醛树脂为碳源合成介孔碳 13
3.4.3以三聚氰胺为氮源酚醛树脂为碳源合成氮掺杂介孔碳 13
3.5 样品的表征 14
3.5.1 SEM电镜测试 14
3.5.2 X射线衍射 14
3.5.3 电化学测试——循环伏安法 14
4.结果和讨论 15
4.1 二氧化硅模板 15
4.1.1 SEM-4.22A 15
4.1.2 SEM-4.21B 16
4.1.3 SEM-4.17C 16
4.1.4 SEM-4.20D 17
4.1.5 SEM-4.22E 17
4.2 介孔碳 18
4.2.1 样品-4.27A 18
4.2.2 样品-4.27B 19
4.2.3 样品-4.24C 20
4.3 氮掺杂介孔碳 21
4.3.1 样品-4.10A 21
4.3.2 样品-4.26B 23
4.3.3 样品-4.10C 24
4.3.4 样品-4.10E 25
4.3.5 样品-4.26F 27
4.3.6 氮掺杂介孔碳的XRD综合图 28
4.4 电化学性能测试 29