芴基多孔碳纳米片的制备及其储电性能研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ；码：单位代名微２必大ｆ硕士学位论文论文题目：荷基多孔碳纳米片的制备及其储电性能研究１４２０１９０１１５学号．汪静娴：作者专业名称：化学Ｉ艺２０１７年６月７日分类号：____________密级：______________ＵＤＣ：____________单位代码：______________安徽工业大学硕士学位论文论文题目：芴基多孔碳纳米片的制备及其储电性能研究学号：_________________________1420190115汪静娴作者：___________________

2、______专业名称：_________________________化学工艺2017年06月7日安徽工业大学硕士学位论文论文题目：芴基多孔碳纳米片的制备及其储电性能研究PreparationandElectricityStoragePerformanceofPorousCarbonNanosheetsfromFluoreneforSupercapacitor作者：汪静娴学院：化学与化工学院指导教师：何孝军单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2017年06月07日学位授予单位：安徽工业大学2摘要摘要制备超级电容器电极材料的碳源主要有化工副产物和生物质

3、等。这些碳源分子结构和组成复杂，没有有效的测定方法，难以研究其反应机制。芴分子结构简单且毒性低，因此，本文以芴为碳源，KOH为活化剂，分别以MgO、Mg(OH)2、Ca(OH)2为模板或模板前躯体，在Ar气氛下制备碳纳米片。使用氮吸脱附、TEM和FESEM分析其孔结构参数及表面形貌特征，利用XPS和拉曼光谱分析其表面光官能团和石墨化程度，在6MKOH电解液中，通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗谱测试其储电性能。主要结论如下：用MgO作模板，制备了多孔碳纳米片(PCNSs)。当芴、MgO、KOH的质量分别为5g、10g、15g，加热终温为1173K时，所得材料命名为PCNS3

4、−1173，它含有大量的孔结构，且形成相连的空间壳状结构，其SBET、Dap、Vt分别为25502−13−1−1−1mg、2.40nm、1.57cmg。在0.05Ag和100Ag电流密度下，PCNS3−1173−1−1的比容分别为313Fg、211Fg，其比容保持率为67.4%，显示了良好的速率性能。15000次循环后，PCNS3−1173比容保持率为95%，展示了优良的循环性能。用Mg(OH)2作模板前驱体，制备了薄片状多孔碳(LPCs)。当芴、Mg(OH)2、KOH的质量分别为6g、12g、15g，加热终温为1173K时，所得材料命名为2−1LPC2.5，它是相互连接的

5、薄片结构，其SBET、Dap、Vt分别为1879mg、2.40nm、3−1−1−1−12.22cmg。在0.05Ag和100Ag电流密度下，LPC2.5的比容分别为231Fg、−1173Fg，比容保持率为74.9%，显示优异的速率性能。10000次循环充放电后，LPC2.5的比容保持率达到92.8%，展现出良好的循环性能。用Ca(OH)2作模板前驱体，制备了褶皱多孔碳纳米片(PPCNs)。当芴、Ca(OH)2、KOH的质量分别为6g、12g、12g，加热终温为1173K时，所得材料命名为PPCN6−12−12−1173，它是薄的褶皱片状结构，其SBET、Dap、Vt分别为2

6、5632−13−1−1−1mg、2.26nm、1.45cmg。在0.05Ag和100Ag电流密度下，−1−1PPCN6−12−12−1173的最高比容为344Fg、278Fg，比容保持率为80.8%，显示−1了优异的速率性能。10000次循环充放电后，PPCN6−12−12−1173的比容由290Fg−1衰减到261Fg，比容保持率为90.2%，显示良好的循环稳定性。关键词：超级电容器；芴；多孔碳纳米片；储电性能1芴基多孔碳纳米片的制备及其储电性能研究AbstractChemicalby-productsandbiomassarethecarbonprecursorsfor

7、preparingtheelectrodematerialsofsupercapacitors.Generally,thecomplicatedmolecularstructuresofthesecarbonprecursorscannotbeeffectivelymeasuredduetothelackofefficientanalysismethods,resultinginthatitisdifficulttostudytheirreactionmechanism.Becausefluoreneislessv