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衍生自二维共轭微孔聚合物的氮掺杂多孔碳/石墨烯纳米片三明治
发布时间:2020-08-27     作者:harry   分享到:

【课题概述】

共轭纳米纤维配位高分子(CMP)被我认为是化学合成多功用多孔碳相关原料的有发展前景的前体。所以,CMP在动力机学掌控下建立,且多以无定形粉沫,不会长程秩序井然性。由CMP衍生产品的碳相关原料一般来说永久保存CMP前体的当前的结构,所以由CMP直接的热解成二维(2D)多孔碳微米片一样是一种个庞大的试炼。

英国伍珀塔尔社会Ullrich Scherf先生课题研究组安全使用4-碘苯基变为成的微米材料材料(RGO-I)用以引入块和机构导向型微信小程序模板,在稀硫酸中引入富氮微米材料材料-CMP(GMP)面包。具备大纵横交错比的RGO-I2D机构能在微米材料材料片的两旁发育均的CMP,阁层机构**地解决办法了微米材料材料在温度变为成氮参杂多孔碳/微米材料材料微米片前几天的聚集地堆叠。能够 GMP面包的会直接热解能够会地赚取机构明确化举例的氮参杂多孔碳/微米材料材料微米片。将夹心状氮参杂多孔碳/微米材料材料微米片用以极品滤波电袋子,耐腐蚀性具有与不标微米材料材料的CMP的特定多孔碳。微米材料材料的比较好2D自动化传导力量和多孔碳和微米材料材料层区间内的密切协作共同用处带来了了用以正电荷变更的大电普通机械吸附性表明积跟去电动车充电/蓄电池放电步骤前几天的正离子发展路劲。那样独一无二的力学属性**地升高了滤波滤波电容耐腐蚀性。

该工做名为Nitrogen-dopedporous carbon/graphene nanosheets derived from two-dimensional conjugatedmicroporous polymer sandwiches with promising capacitive performance,2016发表文章于materials chemistry frontiers。

【图案阅读课】


图1. 基于石墨烯的共轭微孔聚合物三明治及相应的氮掺杂微孔碳纳米片得制备。(i)十二烷基苯磺酸钠,4-碘苯基重氮盐,0℃(2h)至室温(4h); (ii)结构单元:三(4-乙炔基苯基)胺和2,5-二溴吡啶,或2,5-二溴吡嗪,或2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪,氩气,Pd(PPh3)4,CuI,Et3N,DMF,120℃,3天;(iii)氩气,RT至800℃,10 ℃ min-1,2h。


图2. 石墨烯基共轭微孔聚合物(GMP)的结构和形态表征。(a)GMP1N 的13C CP/MAS NMR。(b)SEM,(c)AFM,和(d)GMP2N的TEM图像。(e)N2吸附/解吸等温线和(f)GMP的孔径分布曲线。


图3. GMP延伸碳微米片(800℃热解)的状态和孔洞率。(a)SEM,(b)TEM和(c)GMP2N的HRTEM图形。(d)氮活性炭吸附/解吸等温线和(e-g)研究背景NLDFT的口径分布范围和GMP延伸的碳微米片的累积到孔占地。


图4. 区别GMP衍生物碳纳米级片的(a)高判定N 1s XPS谱图;(b)N的类种及含碳量;(c)拉曼光谱分析。


图5. 6M KOH水溶液作为电解质在三电极系统中,衍生自GMP和不含石墨烯的MP的碳材料的电化学表征。(a)扫描速率为100 mV s-1时的CV曲线。(b)恒电流充电/放电(GCD)曲线和(c)电流密度为0.2 Ag-1时相应的比电容。


图6. 6M KOH水溶液作为电解质的基于GMP2NC和MP2NC的超级电容器装置的电化学表征。(a)扫描速率为20和200 mVs-1的 CV曲线。(b)GCD曲线,电流密度为0.2和10 Ag-1。(c)不同充放电电流密度下的比电容。(d)基于GMP2NC和MP2NC的超级电容器的重量能量与功率密度的Ragone图,插图显示了由三个串联的基于GMP2NC的超级电容器装置供电的红色发光二极管(LED)的照片。串联连接的三个基于GMP2NC的超级电容器装置的(e)CV和(f)GCD曲线。

【个人总结】

华烨伍珀塔尔二本大学Ullrich Scherf院士问题组使用4-碘苯基转化成的纳米材料(RGO-I)为构筑块和空间设计目标模版网站,在纳米材料片更替植物生长CMP,成功率在稀硫酸中构筑富氮纳米材料-CMP(GMP)三文治空间设计。经由GMP三文治的就直接热解,得以氮掺杂多孔碳-石墨烯材料纳米级片。多孔氮夹杂着多孔碳-纳米材料涂料纳米技术片被充当超强电感电子器件的电级涂料,享有不错电感特性,依赖于由中含纳米材料涂料的CMP成的相对应的多孔碳的特性。

 文献资料外链

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