【摘要】：金屬有機骨架(MOFs),是由金屬離子或者金屬簇與有機配體通過配位鍵自組裝得到的一種新型多孔晶體材料,其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有豐富的可調(diào)性。在過去的二十多年時間里,關(guān)于MOFs的設(shè)計合成和性能研究呈現(xiàn)了一種爆炸式的增長,結(jié)構(gòu)新穎、功能多樣化的MOFs不斷涌現(xiàn),研究重點逐步從最初的合成、結(jié)構(gòu)表征向功能研發(fā)、實際應(yīng)用方面延伸。目前MOFs在儲能方面的應(yīng)用備受關(guān)注,而其在電化學(xué)能源存儲領(lǐng)域的相關(guān)研究尚處于起步階段,故本論文旨在探索不同尺寸、形貌的膠體MOFs作為電極材料在電化學(xué)儲能中的應(yīng)用。本文通過室溫、溶劑熱法制備了不同尺寸、形貌的膠體M-MOF-74,并探究其作為Li-02電池正極材料時的電化學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)本論文在室溫下合成了膠體MOF-74:探討了不同金屬鹽和不同堿性添加劑對MOF-74尺寸和形貌的影響。通過XRD和SEM對合成的產(chǎn)物進行表征,結(jié)果顯示以正丁胺為堿性添加劑時,產(chǎn)物形貌規(guī)則、尺寸均一。研究表明堿性添加劑有利于配體更快的脫去質(zhì)子,加快配位反應(yīng),形成均—的更小的膠體晶粒。本文還在溶劑熱條件下合成了膠體Co-MOF-74:研究了不同酸性添加劑、不同的鈷鹽、不同乙酸濃度以及不同量PVP對產(chǎn)物的影響,并對產(chǎn)物進行了 XRD和SEM表征,進一步優(yōu)化了膠體Co-MOF-74的合成條件。(2)在以上研究的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了通過調(diào)節(jié)溶劑比例對膠體Co-MOF-74的形貌進行調(diào)控,合成了不同尺寸、形貌的新穎膠體Co-MOF-74。圍繞MOFs作為正極材料在Li-02電池電化學(xué)儲能中應(yīng)用的主題,測試了這些MOFs對02的吸附性能,制備了基于不同尺寸、形貌Co-MOF-74的正極材料,研究其對Li-02電池比容量性能的影響。通過實驗數(shù)據(jù)分析,得到了一種基于納米纖維狀Co-MOF-74正極材料的高比容量Li-02電池,在100 mA g-1電流條件下,其比容量值高達11350mAhg-1,比不含MOFs僅用SuperP作為電極材料的Li-02電池比容量高5倍�；谏鲜龊Y選出的具有高比容量的Li-02電池,深入探索了其在不同電流密度下的比容量和循環(huán)性能。其優(yōu)異的電化學(xué)性能表明:納米纖維狀Co-MOF-74是一種高效的Li-02電池正極材料。
【圖文】：

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文ａｇｈｉ研究組在Ｎａｔｕｒｅ雜志上報道了一種孔徑更大、比表ＯＦ－５［１６］：邋Ｚｎ４0（ＢＤＣ）３（ＤＭＦ）８（Ｃ６Ｈ５Ｃｌ）（如圖邋１．１－２）。Ｍ０位自組裝而成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其孔洞的孔徑約為１３邋，八面體的Ｚｎ４０（Ｃ0２）６次級構(gòu)筑單元（ＳＢＵ）是由四基相連而成，最后八面體次級構(gòu)筑單元與對苯二甲酸連定性高達３００邋°Ｃ，Ｌａｎｇｍｕｉｒ比表面積為２９００邋ｍ２／ｇ，，因積大，在早期被廣為研究。ＨＫＵＳＴ－１和ＭＯＦ－５在金屬著里程碑式的意義，是目前被科學(xué)家研宄得最為詳細的作研宄提供了非常有益的指導(dǎo)與幫助。逡逑

鈉石拓撲結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)中的六元環(huán)；（ｂ）邋學(xué)的Ｐ．邋Ｌｉｌｌｅｒｕｄ課題組首次利用高了穩(wěn)定的高配位數(shù)的六核無機簇Ｚｒ簇和對苯二甲酸組裝合成了新型三和出色的穩(wěn)定性［２２］。于是越來越多（Ｃ０２）１２，通過合成多種多樣的有機的多孔ＭＯＦｓ，比如：ＵｉＯ－６７和ＵｉＯＫ？邋ｄｆｆ＾ｓｋ
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

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