膠體金屬有機骨架的制備及性質.pdf

1、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，其結構和性質具有豐富的可調性。在過去的二十多年時間里，關于MOFs的設計合成和性能研究呈現(xiàn)了一種爆炸式的增長，結構新穎、功能多樣化的MOFs不斷涌現(xiàn)，研究重點逐步從最初的合成、結構表征向功能研發(fā)、實際應用方面延伸。目前MOFs在儲能方面的應用備受關注，而其在電化學能源存儲領域的相關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

2、MOFs作為電極材料在電化學儲能中的應用。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-O2電池正極材料時的電化學性能。主要研究內容如下:
　　(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對合成的產物進行表征，結果顯示以正丁胺為堿性添加劑時，產物形貌規(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子，加快

3、配位反應，形成均一的更小的膠體晶粒。
　　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對產物的影響，并對產物進行了XRD和SEM表征，進一步優(yōu)化了膠體Co-MOF-74的合成條件。
　　(2)在以上研究的基礎上，實現(xiàn)了通過調節(jié)溶劑比例對膠體Co-MOF-74的形貌進行調控，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-O2

4、電池電化學儲能中應用的主題，測試了這些MOFs對O2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-O2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-O2電池，在100mA91電流條件下，其比容量值高達11350mA h g-1，比不含MOFs僅用Super P作為電極材料的Li-O2電池比容量高5倍?；谏鲜龊Y選出的具有高比容量的Li-O2電池