氮摻雜多孔碳材料的鹽模板法制備及其電催化應(yīng)用.pdf

1、多孔碳材料由于其相對(duì)分子質(zhì)量小，導(dǎo)電性能好，具備出眾的化學(xué)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性，是一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的材料，被廣泛的應(yīng)用于各種領(lǐng)域。本論文使用一種便捷、低值的鹽模板法制備了氮摻雜多孔碳材料(NPCs)，考察了其在超級(jí)電容器、氨基酸小分子檢測(cè)方面的應(yīng)用。具體內(nèi)容與創(chuàng)新包括以下幾點(diǎn):
　　1、以無機(jī)鹽為模板，聚鄰苯二胺(PoPD)為前驅(qū)體，混合后經(jīng)高溫碳化，并用水洗方法除去無機(jī)鹽模板，得到氮摻雜多孔碳材料。通過優(yōu)化無機(jī)鹽致孔劑的含量，改變碳化

2、溫度獲得具有不同孔隙率和氮含量的多孔碳材料。通過掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、拉曼、氮?dú)馕矫摳綔y(cè)試、X射線光電子能譜法等方法，研究了該多孔碳材料的物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表示，當(dāng)反應(yīng)溫度為800℃，致孔劑與前驅(qū)體的質(zhì)量比為6∶1時(shí)，所得到的氮摻雜多孔碳材料是部分石墨化的并具備分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、較高的氮摻雜量(14.86 wt％)，這些均有助于提高多孔碳材料的電催化性能。
　　2、將所得的氮摻雜多孔碳材料用作超級(jí)電容器電極

3、材料，循環(huán)伏安以及恒電流充放電研究表明所制備的多孔碳材料具備較高的比電容（當(dāng)掃速為2 mV s-1，比電容為364.93 F g-1），較高的能量密度和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。以此多孔碳材料制備的超級(jí)電容器陣列，可以輕松的點(diǎn)亮LED小燈泡，展示出該材料在超級(jí)電容器電極材料中的潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　3、將所得的氮摻雜多孔碳材料用β-環(huán)糊精修飾，利用β-環(huán)糊精自身的疏水空腔能夠與色氨酸異構(gòu)體發(fā)生包絡(luò)反應(yīng)，且色氨酸的構(gòu)型不同，它與β-環(huán)糊精發(fā)生