本文關(guān)鍵詞：多孔鈦酸鍶鋇的制備及碳負(fù)載應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 多孔鈦酸鍶鋇 石墨烯量子點(diǎn) BST/PVDF復(fù)合材料 儲(chǔ)能密度

【摘要】：本文通過(guò)直接沉淀法制備鈦酸鍶鋇(Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3)粉體并以其為芯,利用溶膠凝膠法在其上包覆一層多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3制成多孔鈦酸鍶鋇(p-BST)粉體,利用水熱法將使用氧化還原法制備的石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)作為碳材料負(fù)載到p-BST粉體表面上,獲得了GQDs@p-BST粉體。選用溶液澆鑄法依次合成了GQDs@p-BST/PVDF和p-BST/PVDF兩種復(fù)合材料,系統(tǒng)研究了兩種復(fù)合材料介電性能與p-BST添加量的關(guān)系,利用先進(jìn)測(cè)量手段對(duì)粉體和復(fù)合材料進(jìn)行相態(tài)分析、形貌表征以及電性能測(cè)試,并探討了GQDs的引入對(duì)BST/PVDF復(fù)合材料儲(chǔ)能密度的影響機(jī)理。利用直接沉淀法制備了顆粒尺寸為60nm的實(shí)芯Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3粉體,研究了溶膠凝膠法制備p-BST粉體的影響因素,確定了制備顆粒直徑120nm左右,孔直徑25nm左右的p-BST粉體的較優(yōu)工藝條件,即反應(yīng)溫度為85℃,pH為7和陳化時(shí)間為36 h。研究了水熱法制備GQDs@p-BST粉體過(guò)程中溶劑對(duì)GQDs負(fù)載均勻性的影響,當(dāng)選擇氫氧化鈉溶液作為溶劑時(shí),GQDs在p-BST粉體表面能夠負(fù)載均勻,成功合成負(fù)載0.1 wt%GQDs的GQDs@p-BST顆粒。系統(tǒng)研究了GQDs@p-BST的添加量對(duì)GQDs@p-BST/PVDF復(fù)合材料介電性能的影響,進(jìn)而獲得對(duì)儲(chǔ)儲(chǔ)能密度的影響,隨著GQDs@p-BST的含量從0 vol%增加到10 vol%,GQDs@p-BST/PVDF復(fù)合材料的儲(chǔ)能密度先上升后下降,當(dāng)GQDs@p-BST粉體的含量為7vol%時(shí),GQDs@p-BST/PVDF復(fù)合材料的儲(chǔ)能密度達(dá)到最大值7.9J/cm3,是未負(fù)載GQDs的p-BST/PVDF復(fù)合材料儲(chǔ)能密度的兩倍,GQDs的引入提高了p-BST/PVDF復(fù)合材料的儲(chǔ)能密度。復(fù)合材料的介頻譜研究說(shuō)明,由于GQDs良好的載流子遷移率增加了GQDs@p-BST/PVDF復(fù)合材料的界面極化,提高了復(fù)合材料的介電常數(shù)。FTIR和XRD結(jié)果也表明,GQDs的引入,可使PVDF生成有利于增加擊穿場(chǎng)強(qiáng)和介電常數(shù)的γ晶型,原因是GQDs中的-C=O和PVDF基質(zhì)中的-CF基團(tuán)的相互作用影響了PVDF結(jié)晶過(guò)程中分子鏈的移動(dòng),導(dǎo)致γ晶型PVDF的形成,進(jìn)而提高了材料整體的儲(chǔ)能密度。
【關(guān)鍵詞】：多孔鈦酸鍶鋇 石墨烯量子點(diǎn) BST/PVDF復(fù)合材料 儲(chǔ)能密度
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ132.35;TB332
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 文獻(xiàn)綜述14-22
• 1.1 引言14
• 1.2 研究背景14-15
• 1.3 BaSrTiO_3/PVDF復(fù)合材料15-19
• 1.3.1 復(fù)合材料簡(jiǎn)介15-16
• 1.3.2 PVDF簡(jiǎn)介16
• 1.3.3 BaSrTiO_3簡(jiǎn)介16-17
• 1.3.4 BaSrTiO_3的制備方法17-18
• 1.3.5 多孔BaSrTiO_3簡(jiǎn)介18
• 1.3.6 多孔 BaSrTiO_3的制備方法18-19
• 1.4 碳材料19-21
• 1.4.1 石墨烯量子點(diǎn)簡(jiǎn)介20
• 1.4.2 石墨烯量子點(diǎn)的制備方法20-21
• 1.4.3 負(fù)載石墨烯量子點(diǎn)的方法21
• 1.5 研究目的和研究意義21-22
• 第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案22-30
• 2.1 引言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-24
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方案24-27
• 2.4.1 實(shí)芯Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3的制備24-25
• 2.4.2 多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3的制備25-26
• 2.4.3 石墨烯量子點(diǎn)的制備26-27
• 2.4.4 石墨烯量子點(diǎn)在多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3上的負(fù)載27
• 2.4.5 BST/PVDF復(fù)合材料的制備27
• 2.5 測(cè)試與表征27-30
• 2.5.1 粉體和復(fù)合材料的物性表征27-28
• 2.5.2 復(fù)合材料介電性能測(cè)試28-30
• 第三章 多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3顆粒的制備研究30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 實(shí)芯Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3顆粒的制備30-31
• 3.3 制備多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3的過(guò)程優(yōu)化31-44
• 3.3.1 反應(yīng)溫度的影響33-37
• 3.3.2 pH的影響37-41
• 3.3.3 陳化時(shí)間的影響41-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 石墨烯量子點(diǎn)在多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3粉體上的負(fù)載46-56
• 4.1 引言46
• 4.2 石墨烯量子點(diǎn)的制備46-51
• 4.2.1 制備過(guò)程溶劑的選擇47-50
• 4.2.2 GQDs的紫外光譜50-51
• 4.3 石墨烯量子點(diǎn)在多孔Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3上的負(fù)載51-54
• 4.3.1 水熱時(shí)間對(duì)均勻性的影響51-53
• 4.3.2 GQDs@p-BST粉體物相表征53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 第五章 GQDs@p-BST/PVDF復(fù)合材料性能研究56-66
• 5.1 引言56
• 5.2 p-BST/PVDF復(fù)合材料的制備及性能56-58
• 5.2.1 介電常數(shù)56-57
• 5.2.2 擊穿場(chǎng)強(qiáng)57-58
• 5.3 GQDs@p-BST/PVDF復(fù)合材料的制備及性能58-64
• 5.3.1 介電常數(shù)59-60
• 5.3.2 擊穿場(chǎng)強(qiáng)60
• 5.3.3 儲(chǔ)能密度60-62
• 5.3.4 儲(chǔ)能密度提高機(jī)理的探究62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 第六章 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74
• 致謝74-76
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介76-78
• 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄭暉;劉曉林;竇曉亮;陳建峰;;添加Ni和Ag納米顆粒對(duì)BaTiO_3/PVDF復(fù)合材料擊穿場(chǎng)強(qiáng)的影響[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2014年01期

2 ;Preparation of three-dimensionally ordered macroporous perovskite materials[J];Chinese Science Bulletin;2011年20期

3 徐研;王春云;呂廣輝;;納米鈦酸鍶粉體的溶膠-凝膠法制備與研究[J];陶瓷;2010年08期

4 廖花妹;羅凌虹;吳也凡;程亮;石紀(jì)軍;盧泉;;同質(zhì)溶膠包覆BaTiO_3納米粉體的燒結(jié)性能[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2010年05期

5 寧青菊;武利娜;李艷杰;;復(fù)合模板劑制備介孔TiO_2納米粉體[J];陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

6 李明利;徐明霞;梁輝;李曉雷;徐廷獻(xiàn);;錳摻雜Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3-MgTiO_3復(fù)相陶瓷的制備和介電性能(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2008年08期

7 王文貴;楊勇;陳秉倪;;高分子含氟聚合物材料[J];上海涂料;2007年05期

8 楊曉軍;楊志民;毛昌輝;杜軍;;高介電常數(shù)EP/BT復(fù)合材料介電性能的研究[J];化工新型材料;2006年12期

9 管浩;黃新友;;超細(xì)鈦酸鍶陶瓷粉體的濕化學(xué)制備技術(shù)[J];硅酸鹽通報(bào);2006年05期

10 苗鴻雁,周耀輝,朱剛強(qiáng);鈦酸鍶鋇壓電陶瓷超細(xì)粉體的水熱法合成[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);2005年05期

，

本文編號(hào)：764753