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1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：避日期：型!笙：多：塹關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和
2、磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：燮日期：塑!竺：蘭：塑翩簽名：型應(yīng)墮隗巡：竺：絲學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號(hào)TQl27．1學(xué)科分類號(hào)530．41論文編號(hào)1001020140080密級(jí)非保密學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名張鵬學(xué)號(hào)2011200080獲學(xué)位專業(yè)名稱化學(xué)工程與技術(shù)獲學(xué)位專業(yè)代碼081700課題來(lái)源國(guó)家自然科學(xué)基金研究方向多孔碳材料、電化
3、學(xué)論文題目ZIF-基多孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究沸石咪唑酯骨架材料；納米多孔碳材料；超級(jí)電容器；氧還原反應(yīng)；關(guān)鍵詞氮摻雜論文答辯日期2014年5月27日·論文類型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評(píng)閱及答辯委員會(huì)情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長(zhǎng)指導(dǎo)教師曹達(dá)鵬教授北京化工大學(xué)化學(xué)工程導(dǎo)師沈志剛副研究員北京化工大學(xué)化學(xué)工程評(píng)閱人1張現(xiàn)仁教授北京化工大學(xué)化工熱力學(xué)評(píng)閱人2程道建副教授北京化工大學(xué)能源化工催化評(píng)闐人3劉志平副教授北京化工大學(xué)分子模擬評(píng)閱人4評(píng)閱人5答辯委員蝴曹達(dá)鵬教授北京化工大學(xué)化學(xué)工程答辯委員1密建國(guó)教授北京化工大學(xué)化學(xué)工程答辯委員2黃世萍
4、教授北京化工大學(xué)化學(xué)工程答辯委員3張現(xiàn)仁教授北京化工大學(xué)化工熱力學(xué)答辯委員4劉志平副教授北京化工大學(xué)分子模擬答辯委員5涂偉霞副教授北京化工大學(xué)化學(xué)工程注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開發(fā)研究4．其它二．中圖分類號(hào)在((中國(guó)圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號(hào)在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745—9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論文編號(hào)由單位代碼和年份及學(xué)號(hào)的后四位組成。摘要ZIF．基多孔碳的制備及其電化學(xué)性能研究現(xiàn)如今，嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源儲(chǔ)存亟需開發(fā)新型的可持續(xù)和再生能源技術(shù)。在眾多新研究的材料中，多孔碳
5、材料發(fā)揮著重要的作用，尤其是在燃料電池、超級(jí)電容器和鋰硫電池等中的應(yīng)用。由含氧或氮原子的有機(jī)配位體與過(guò)渡金屬或稀土金屬通過(guò)自組裝鏈接而形成的金屬有機(jī)骨架材料(Metal．OrganicFrameworks，MOFs)成為近些年來(lái)廣受關(guān)注的一類新型多孔材料?；诟弑缺砻娣e、結(jié)構(gòu)可控以及富含有機(jī)物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，近期MOFs被作為優(yōu)秀的模板或前驅(qū)體制備出新型結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的納米多孔碳材料。作為MOFs的子族，沸石咪唑酯骨架材料(ZeoliticImidazolateFrameworks，ZIFs)是由過(guò)渡金屬和咪唑配位基形成類似于沸石結(jié)構(gòu)的三維
6、四面體框架。ZIFs的高熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性以及咪唑配位基中富含的氮源，使其成為制備性能優(yōu)異的氮摻雜多孔碳的理想前驅(qū)體。主要的工作內(nèi)容及成果如下所示。在本研究中，我們以ZIF．7為前驅(qū)體和不同的額外碳源成功地制備出ZIF．基原位氮摻雜多孔碳材料(簡(jiǎn)稱ZIF．基多孔碳)。探究了在ZIF．基多孔碳制備過(guò)程中的各種影響因素，如前驅(qū)體與額外碳源的混合方式(液相混合和固相混合)、碳化溫度(750、850、950和1000。C)、額外碳源量(O．2、O．5和O．8mol／L葡萄糖水溶液)以及不同的前驅(qū)體(ZIF．7和ZIF．8)和不同的額外碳
7、源(葡萄糖、呋喃甲醇、乙二醇和丙三醇)等因素對(duì)材料結(jié)構(gòu)及其形貌的影響。將ZIF-基多孔碳作為超級(jí)電容器的電極材料，通過(guò)循環(huán)伏安法(CV)、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文恒電流充放電、電化學(xué)阻抗譜(EIS)等電化學(xué)測(cè)試來(lái)表征其性能。結(jié)果表明：將前驅(qū)體ZIF一7與額外碳源葡萄糖液相混合后在950℃下碳化制備的Carbon．L一950作為超級(jí)電容器的電極材料，6mol／L的KOH電解液中在電流密度為O．1A／g時(shí)比電容高達(dá)228F／g，即使在高電流密度10A／g下比電容仍為178F／g，且經(jīng)過(guò)5000充放電循環(huán)后仍能保持94％，進(jìn)一步說(shuō)明該材
8、料的穩(wěn)定性較好。在工作電極的制備中沒(méi)有任何導(dǎo)電劑的加入(如乙炔黑)，不僅可以降低制備成本，而且有利于其穩(wěn)定性和性能的提升。將ZIF一基多孔碳作為燃料電池陰極ORR的電催化劑。Carbon．L．950作為一種無(wú)金屬電催化劑，表現(xiàn)出高的電催化選擇性(起
