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《石墨化多孔碳材料的制備及其電化學(xué)性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代號10530學(xué)號201230061416分類號O613密級公開碩士學(xué)位論文石墨化多孔碳材料的制備及其電化學(xué)性能研究學(xué)位申請人劉田田指導(dǎo)教師劉恩輝教授學(xué)院名稱化學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)化學(xué)工程與技術(shù)研究方向應(yīng)用電化學(xué)二零一五年五月二十日PreparationofgraphiticporouscarbonsandtheirelectrochemicalperformanceCandidateLiuTiantianSupervisorProf.LiuEnhuiCollegeChemistryProgramChe
2、micalEngineeringandTechnologySpecializationAppliedElectrochemistryDegreeEngineeringMasterUniversityXiangtanUniversityDateMay,2015湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加Ｗ標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人巧集體
3、，均已在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名ＩＩ：矣Ａ廚固曰期：＞度年／月曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留，、使用學(xué)位論文的規(guī)定同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查闊和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可從將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編＞、入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可＾＾１采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：曰期年（月Ｉ曰分面巧）
4、導(dǎo)師簽名：爭ｌ駕日期：腳／月日ｊ＾石墨化多孔碳材料的制備及其電化學(xué)性能研究摘要在超級電容器的電極材料中，碳材料具有原料易得、理化性能穩(wěn)定、工作溫度范圍寬等優(yōu)點，是較理想的電極材料。本文以將蔗糖，葡萄糖為碳源，通過水熱法合成蔗糖，葡萄糖水熱碳焦前驅(qū)體，利用Ni(CH3COO)2·4H2O，Ni(NO3)2·6H2O作為催化劑前驅(qū)體制備高度石墨化碳材料。對所制備材料的微觀形貌、結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能進行了研究。本論文的主要內(nèi)容如下：1.通過水熱法合成蔗糖、葡萄糖水熱碳焦前驅(qū)體，利用空氣活化制備以蔗糖、葡萄糖
5、為碳源的活性炭材料。通過正交試驗獲得了制備以蔗糖為碳源的活性炭樣品（SAC）的最佳工藝條件：蔗糖濃度為1molL-1，反應(yīng)時間為12h，反應(yīng)溫度為200℃，填充量為50﹪。通過正交試驗還得到以葡萄糖為碳源的活性炭樣品（GAC）的最佳制備條件：葡萄糖濃度為0.5molL-1，反應(yīng)時間為6h，反應(yīng)溫度為180℃，填充量為30﹪。SAC和GAC都是分散均一的球狀結(jié)構(gòu)，SAC的直徑范圍為0.8到1μm，GAC的直徑范圍為0.4到0.7μm。樣品GAC的比表面積為715m2g-1，大于樣品SAC的比表面積(65
6、4m2g-1)。樣品GAC在0.5Ag-1的比電容高達225Fg-1，大于SAC在此電流密度下的比電容(198Fg-1)。2.以蔗糖和Ni(NO3)2·6H2O共同水熱得到水熱碳焦前驅(qū)體，催化石墨化后得到高度石墨化碳材料（HGAC）。通過正交試驗獲得了HGAC的最佳制備條件：Ni(NO3)2·6H2O與蔗糖的劑量比為0.2，蔗糖濃度為0.75molL-1，反應(yīng)溫度是190℃，反應(yīng)時間是6h。HGAC的d002和石墨化度分別為0.339nm和0.58。HGAC在0.5Ag-1電流密度下的比電容高達232
7、Fg-1，大于活性炭材料（AC）在此電流密度下的比電容(198Fg-1)。3.通過水熱碳焦作為前驅(qū)體制備活性炭材料，利用Ni(CH3COO)2·4H2O作為催化劑前驅(qū)體制備高度石墨化碳納米線團材料（HGCN）。通過正交試驗獲得了HGCN的最佳制備條件：Ni(CH3COO)2·4H2O與活性炭的劑量比是0.2，升溫速率是10℃min-1，焙燒溫度是900℃，焙燒時間是2h。HGCN是由直徑為10～25nm的碳納米線相互纏繞在一起組成的納米線團。X-射線衍射(XRD)測得碳納米線團材料d002的層面間距為
8、0.337nm，計算HGCN的石墨化度為0.81，說明HGCN具備很高的石墨化程度。HGCN在0.5Ag-1電流密度下比電容達到248Fg-1，高于AC在同一電流密度下的比電容(198Fg-1)。關(guān)鍵詞：蔗糖；葡萄糖；超級電容器；催化石墨化；活性炭材料；水熱法I石墨化多孔碳材料的制備及其電化學(xué)性能研究AbstractCarbonmaterialsarewidelyusedinelectrodematerialsofsupercapacitorsbecau
