介孔炭材料由于具有大的比表面積,大的孔容以及易控制的孔道結(jié)構(gòu)使其在超級電容器方面有很大的應(yīng)用,但由于其導(dǎo)電性能差,大大限制其應(yīng)用。石墨烯是由單層碳原子緊密堆積的碳材料,其具備優(yōu)異的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性及力學(xué)性能,但石墨烯的π-π相互作用使其在溶劑中極易團聚,從而降低其比表面積。因此,本論文綜合介孔炭微球及石墨烯的優(yōu)缺點,通過軟模板法制備出納米介孔炭微球材料及納米介孔炭微球/石墨烯夾層復(fù)合材料。本實驗主要考察了AMP含量、CTAB含量及老化溫度因素對合成納米介孔炭微球和納米介孔炭微球/石墨烯夾層復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)的影響。實驗結(jié)果表明:在AMP含量為43%時合成的介孔炭微球（MCS）的BET比表面積為797.535 m2/g,孔徑為3.805 nm,相比于其他含量的AMP合成的介孔炭微球其比表面積最大且孔徑分布較寬。納米介孔炭微球/石墨烯夾層復(fù)合材料在140℃老化條件下具有明顯的球狀及層狀結(jié)構(gòu)。當CTAB含量為40%時合成的納米介孔炭微球/石墨烯夾層復(fù)合材料分散最好,形成的炭球顆粒均勻分散在層狀石墨烯表面,其XRD特征峰強度顯著增強。電化學(xué)分析結(jié)果表明,制備的介孔碳/石墨烯夾層復(fù)合... 

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 納米介孔炭材料
        1.2.1 介孔炭材料簡介
        1.2.2 介孔炭材料的合成方法
        1.2.3 介孔材料的合成機理
    1.3 石墨烯基復(fù)合材料研究進展
    1.4 介孔炭/石墨烯復(fù)合材料研究進展
    1.5 本論文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
2 實驗部分
    2.1 實驗原料及設(shè)備儀器
    2.2 水性中間相瀝青的制備
    2.3 納米介孔炭微球材料的制備
    2.4 納米介孔炭微球/石墨烯夾層復(fù)合材料的制備
    2.5 材料的表征方法
        2.5.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.5.2 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.5.3 X射線衍射分析(XRD)
        2.5.4 氮氣吸附脫附
        2.5.5 紅外光譜分析(FTIR)
        2.5.6 熱重分析(TG)
        2.5.7 表面電位分析(Zeta電位)
        2.5.8 電化學(xué)性能測試
3 表面活性劑和碳源自組裝制備納米介孔炭微球材料
    3.1 前言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 TEM分析
        3.2.2 SEM分析
        3.2.3 氮氣吸脫附分析
        3.2.4 XRD分析
        3.2.5 FTIR分析
    3.3 本章小結(jié)
4 三組分共組裝制備納米介孔炭微球/石墨烯夾層復(fù)合材料
    4.1 前言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 SEM分析
        4.2.2 TEM分析
        4.2.3 氮氣吸脫附分析
        4.2.4 XRD分析
        4.2.5 FTIR分析
        4.2.6 TG分析
        4.2.7 Zeta分析
        4.2.8 電化學(xué)分析
    4.3 機理分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3731206