石墨烯介孔聚苯胺超級電容器復(fù)合電極材料的制備及性能研究

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1、單位代號：１００１７學(xué)導(dǎo)：２０１２０１０２９化《石油化義＃姥碩±研究生學(xué)位論文題目石墨婦／介孔聚苯胺超級電容器復(fù)合電極材料的制備及性能硏究研究生關(guān)海力專業(yè)領(lǐng)域化學(xué)工程校內(nèi)導(dǎo)師崔秀國教授校外導(dǎo)師羅道友高工、．曰期：２０１５年６月１９曰１北京石油化工學(xué)院學(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)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體。，均己在文中明確方式標(biāo)明本人完全意

2、識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：ＪＡｔＳ日期；文又＾關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京石油化工學(xué)院有關(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產(chǎn)權(quán)單位屬北京石油化工學(xué)院。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校可Ｗ公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。□論文暫不公開注釋：本學(xué)位論文屬于替不公開范圍，在年解密＿＿后適用本授權(quán)書。Ｖ非暫不公開論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開范圍，適用本授權(quán)書。作

3、者簽名：克鄉(xiāng)日期：於護(hù)＜（、認(rèn)校內(nèi)胃；＾日期：學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號TQ9學(xué)科分類號530·99論文編號1001720151029密級公開學(xué)位授予單位代碼10017學(xué)位授予單位名稱北京石油化工學(xué)院作者姓名關(guān)海力學(xué)號201201029獲學(xué)位專業(yè)名稱工程碩士獲學(xué)位專業(yè)代碼085216課題來源企業(yè)項(xiàng)目研究方向石油化工新材料論文題目石墨烯/介孔聚苯胺超級電容器復(fù)合電極材料的制備及性能研究關(guān)鍵詞石墨烯介孔聚苯胺復(fù)合材料比表面積電性能論文答辯日期2015.5.25*論文類型應(yīng)用研究學(xué)位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長校內(nèi)指導(dǎo)教師崔秀國教授北京石油化工學(xué)院化工新材料北京首

4、塑新材料科技有校外指導(dǎo)教師羅道友教授級高工化工新材料限公司評閱人1楊文勝教授北京化工大學(xué)化學(xué)電源評閱人2李永峰教授中國石油大學(xué)材料化工評閱人3評閱人4答辯委員會主席仲崇立教授北京化工大學(xué)化學(xué)工程中國石化石油化工科學(xué)研答辯委員1張同旺高工化學(xué)工程究院答辯委員2陶智超高工中科合成油技術(shù)有限公司化學(xué)工程答辯委員3孫桂大教授北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程答辯委員4李翠清教授北京石油化工學(xué)院化學(xué)工程答辯委員5注：一.論文類型：1.產(chǎn)品研發(fā)2.工程設(shè)計(jì)3.應(yīng)用研究4.工程/項(xiàng)目管理5.調(diào)研報(bào)告6.其他二.中圖分類號在《中國圖書資料分類法》查詢。三.學(xué)科分類號在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13745-9

5、）《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四.論文編號由單位代碼和年份及學(xué)號的后四位組成。摘要石墨烯/介孔聚苯胺超級電容器復(fù)合電極材料的制備及性能研究摘要超級電容器作為一種新式的儲能設(shè)備受到了人們的廣泛關(guān)注。其中影響超級電容器性能主要因素的電極材料也成為了人們的研究重點(diǎn)。石墨烯是近年來發(fā)現(xiàn)的最有價(jià)值的新型碳材料，而聚苯胺作為最有潛力的導(dǎo)電高分子同樣是電極材料的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料僅僅是將兩者復(fù)合，并不能最大程度的提高復(fù)合材料的比表面積。本課題采用模板法，利用混合溶劑制備出介孔聚苯胺，繼而采用原位聚合法將其與石墨烯復(fù)合形成石墨烯/介孔聚苯胺。通過改變苯胺單體與氧化劑的比例、石墨烯的含量

6、及混合溶劑的含量來討論影響復(fù)合材料性能的因素。主要內(nèi)容如下：（1）以β-環(huán)糊精（β-CD）為模板，檸檬酸作為酸摻雜，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和蒸餾水為混合溶劑制備介孔聚苯胺?；旌先軇┲蠨MF的含量對介孔聚苯胺的形貌和性能有很大的影響，它的引入有利于促進(jìn)介孔聚苯胺結(jié)晶相的生成和結(jié)構(gòu)規(guī)整化的形成。其中當(dāng)DMF含量為20%時(shí)，介孔聚苯胺樣品具有最好的形貌結(jié)構(gòu)和最大的比表面積，達(dá)到了71.71m2/g，是目前文獻(xiàn)值的兩倍多，同時(shí)它也具有最大的比電容為183.27F·g-1，是未加入DMF樣品的15倍以上。（2）采用原位聚合法通過改變苯胺單體與氧化劑的比例、石墨烯的含量及DMF的含量制備出石

7、墨烯/介孔聚苯胺復(fù)合材料，石墨烯的引入有效的提高了單一介孔聚苯胺電極材料的比電容和循環(huán)穩(wěn)定性。制備復(fù)合材料的最優(yōu)條件為苯胺單體與氧化劑比例為1:1，石墨烯含量為5%以及DMF含量為20%，其具有最好的孔狀結(jié)構(gòu)，比表面積達(dá)到90.25m2/g，是目前復(fù)合材料比表面積文獻(xiàn)值的近2倍。同時(shí)也具有最小的電阻和最大的比電容為265F·g-1。關(guān)鍵詞：石墨烯，介孔聚苯胺，復(fù)合材料，比表面積，電性能ABSTRACTThepreparationan