摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
第一章 绪论 | 第19-34页 |
1.1 石墨烯及其相关复合材料的发展现状 | 第19-25页 |
1.1.1 石墨烯的基本结构 | 第20页 |
1.1.2 石墨烯的基本性质 | 第20-21页 |
1.1.2.1 电化学性质 | 第20-21页 |
1.1.2.2 光学和热学性质 | 第21页 |
1.1.2.3 力学性质 | 第21页 |
1.1.3 石墨烯的制备方法 | 第21-22页 |
1.1.3.1 机械剥离法 | 第21页 |
1.1.3.2 化学气相沉淀(CVD)法 | 第21-22页 |
1.1.3.3 外延生长法 | 第22页 |
1.1.3.4 氧化石墨还原法 | 第22页 |
1.1.4 氧化石墨烯材料 | 第22-25页 |
1.1.4.1 氧化石墨烯材料的结构 | 第22-24页 |
1.1.4.2 氧化石墨烯材料的改性 | 第24-25页 |
1.2 水滑石类固体碱催化剂及其复合材料的研究现状 | 第25-30页 |
1.2.1 水滑石材料的结构 | 第26-27页 |
1.2.2 水滑石材料的性质 | 第27-28页 |
1.2.2.1 层板组成可调变性 | 第27页 |
1.2.2.2 表面酸碱性 | 第27页 |
1.2.2.3 热稳定性 | 第27页 |
1.2.2.4 记忆特性 | 第27-28页 |
1.2.3 水滑石材料的制备方法 | 第28-29页 |
1.2.3.1 共沉淀法 | 第28页 |
1.2.3.2 尿素法 | 第28-29页 |
1.2.3.3 水热法 | 第29页 |
1.2.3.4 焙烧/复原法 | 第29页 |
1.2.4 金属氢氧化物复合材料的应用 | 第29-30页 |
1.2.4.1 石墨烯基水滑石材料的催化性能 | 第29-30页 |
1.2.4.2 石墨烯基氢氧化物的电化学性能 | 第30页 |
1.3 超级电容器材料的发展现状 | 第30-32页 |
1.3.1 碳材料电极材料 | 第30-31页 |
1.3.2 过渡金属电极材料 | 第31页 |
1.3.3 导电聚合物电极材料 | 第31页 |
1.3.4 多级复合电极材料 | 第31-32页 |
1.4 论文选题的依据及目的 | 第32-33页 |
1.5 论文研究内容 | 第33-34页 |
第二章 实验部分 | 第34-41页 |
2.1 实验基本试剂 | 第34-35页 |
2.2 实验主要仪器 | 第35-36页 |
2.3 材料分析表征方法 | 第36-39页 |
2.3.1 X射线衍射分析(XRD) | 第36页 |
2.3.2 傅立叶红外光谱仪分析(FT-IR) | 第36页 |
2.3.3 拉曼光谱仪分析(Raman) | 第36页 |
2.3.4 扫描电镜分析(SEM) | 第36-37页 |
2.3.5 高分辨透射电子显微镜(TEM) | 第37页 |
2.3.6 X射线光电子能谱仪(XPS) | 第37页 |
2.3.7 物理吸脱附仪(BET) | 第37页 |
2.3.8 等离子发射光谱仪(ICP) | 第37-38页 |
2.3.9 同步热分析仪(TG-DTA) | 第38页 |
2.3.10 紫外可见分光光度计(UV-vis) | 第38页 |
2.3.11 全光谱显微分光光度计(UV-Vis-NIR) | 第38页 |
2.3.12 气相色谱分析仪(GC) | 第38-39页 |
2.3.13 液相色谱分析仪(HPLC) | 第39页 |
2.4 材料电化学性能测试 | 第39-41页 |
2.4.1 超级电容器循环伏安测试 | 第39页 |
2.4.2 超级电容器恒电流充放电测试 | 第39-40页 |
2.4.3 超级电容器交流阻抗测试 | 第40页 |
2.4.4 非对称柔性超级电容器性能测试 | 第40-41页 |
第三章 石墨烯基镁铝水滑石的合成及其催化性能研究 | 第41-59页 |
3.1 引言 | 第41-42页 |
3.2 实验设计 | 第42-44页 |
3.2.1 镁铝水滑石的制备 | 第42页 |
3.2.2 氧化石墨烯(GO)的制备 | 第42-43页 |
3.2.3 MgAl-LDHs/rGO的制备 | 第43页 |
3.2.4 制备Ca_3Al-LDHs、Ca_2MgAl-LDHs、 Li_3Al-LDHs和Li_2MgAl-LDHs | 第43-44页 |
3.2.5 活化材料 | 第44页 |
3.3 活性材料性能研究 | 第44-45页 |
3.3.1 苯酚吸附实验 | 第44-45页 |
3.3.2 不同镁铝水滑石复合材料对丙酮自缩合反应催化性能[63] | 第45页 |
3.3.3 不同材料对5-HMF与丙酮缩合反应的催化性能[64,65] | 第45页 |
3.4 结果与讨论 | 第45-58页 |
3.4.1 镁铝水滑石及其复合材料XRD表征 | 第45-48页 |
3.4.2 石墨烯基复合材料的FT-IR表征 | 第48-49页 |
3.4.3 石墨烯基复合材料的Raman表征 | 第49页 |
3.4.4 镁铝水滑石复合前后的TG-DTA表征 | 第49-50页 |
3.4.5 GO和MgAl-LDHs、MgAl-LDHs /rGO、R-MgAl-LDH/rGO的形貌表征 | 第50-51页 |
3.4.6 R-Mg_3Al/rGO中Ols的XPS表征 | 第51-52页 |
3.4.7 催化剂的低温氮气吸脱附测试 | 第52-54页 |
3.4.8 苯酚吸脱实验 | 第54-55页 |
3.4.9 不同镁铝水滑石复合材料对丙酮自缩合反应催化性能研究 | 第55-56页 |
3.4.10 复合材料对5-HMF与丙酮的缩合反应催化性能探究 | 第56-58页 |
3.5 本章小结 | 第58-59页 |
第四章 聚苯胺修饰石墨烯基钴镍双金属氢氧化物的制备及其电化学性能的研究 | 第59-82页 |
4.1 引言 | 第59-60页 |
4.2 实验设计 | 第60-62页 |
4.2.1 绒球状CoNi(OH)_2的制备 | 第60页 |
4.2.2 花瓣状CoNi(OH)_2的制备 | 第60页 |
4.2.3 聚苯胺修饰石墨烯基底(GP)的制备 | 第60-61页 |
4.2.4 聚苯胺修饰石墨烯基钴镍氢氧化物(GPCoNi(OH)_2)的制备 | 第61页 |
4.2.5 工作电极的制备 | 第61页 |
4.2.6 负电极的制备 | 第61页 |
4.2.7 固体电解质的制备 | 第61-62页 |
4.2.8 固态非对称柔性全电容的制备 | 第62页 |
4.2.9 电路的连接设计 | 第62页 |
4.3 结果与讨论 | 第62-72页 |
4.3.1 复合材料XRD表征 | 第62-64页 |
4.3.2 红外光谱的表征(FT-IR) | 第64-66页 |
4.3.3 拉曼光谱表征(Raman) | 第66页 |
4.3.4 紫外可见光谱 | 第66-67页 |
4.3.5 扫描电镜表征(SEM) | 第67-69页 |
4.3.6 透射电镜表征(TEM) | 第69-70页 |
4.3.7 表面原子化学环境表征(XPS) | 第70-72页 |
4.4 材料电化学性能的表征 | 第72-80页 |
4.4.1 三电极体系的测定 | 第72-77页 |
4.4.1.1 四种材料循环伏安曲线 | 第72-74页 |
4.4.1.2 恒电流充放电测试 | 第74-75页 |
4.4.1.3 GPCoNi循环稳定性测试 | 第75-76页 |
4.4.1.4 GPCoNi交流阻抗测试 | 第76-77页 |
4.4.2 GPCoNi固态非对称柔性超级电容器电化学性能测试 | 第77-80页 |
4.4.2.1 循环伏安测试 | 第77-78页 |
4.4.2.2 GPCoNi超级电容器恒电流测试 | 第78-79页 |
4.4.2.3 GPCoNi能量密度与功率密度示意图 | 第79页 |
4.4.2.4 GPCoNi超级电容器柔性测试示意图 | 第79-80页 |
4.5 本章小结 | 第80-82页 |
第五章 结论与创新 | 第82-84页 |
5.1 结论 | 第82-83页 |
5.2 创新点 | 第83-84页 |
参考文献 | 第84-91页 |
致谢 | 第91-93页 |
研究成果及发表的学术论文 | 第93-95页 |
作者和导师简介 | 第95-96页 |
附件 | 第96-97页 |