多孔碳及复合电极材料的制备与性能

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：躲琴签字日期硎归，月竹日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

2、检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者徽：磐缉签字日期功竹年7月／牛日导师签名．拿建lt现LJq■L7．1签字日期：年月日学位论文的主要创新点本文通过控制反应条件，以原位模板法制备了不同形貌的多孔碳，该材料具有双电层电容和法拉第赝电容的特性，是很好的超级电容器电极材料。本文采用金属盐与有机碳通过热解还原制备了颗粒大小均一，分散均匀的银／碳复合材料，该材料对抗坏血酸有很好的电

3、催化氧化性能，可用于食品中抗坏血酸的检测。摘要多孔碳材料具有高比表面积、高孔隙率、良好的导电性和导热性、可调控的孔径和表面性能，近年来在催化剂载体、超级电容器、吸附剂和气体储存等领域有广泛应用，尤其用于超级电容器和电化学分析中，已获得了很好的结果。多孔碳材料的合成方法主要有硬模板法、软模板法和活化法等，这些方法往往存在成本高、合成工艺复杂或纯度偏低的问题，阻碍了多孔碳材料的更广泛应用。因此，本论文开发一种原位模板的方法合成多孔碳，来解决生产成本和工艺问题，系统的研究了所制备多孔碳材料在超级电容器、电催

4、化等方面的应用。论文分别以淀粉和蔗糖为碳源，硝酸锌或硝酸银为添加物前躯体，通过简单的方法制备了多孔碳材料。通过考察反应物比例、反应温度对产物形貌的影响，探讨了这种多孔碳材料的生长机理。(1)淀粉为碳源，硝酸锌为模板前躯体，依次经淀粉糊化、沉淀过程把氢氧化锌模板较均匀的分散在淀粉溶胶中，再经干燥、碳化、移除ZnO即得多孔碳材料(PCs)。样品分别经XRD、TEM、SEM，CV和恒流充放电测试，多孔碳有不同的形貌，显示出好的双电层电容特性，比电容达210F／g，且循环性能好，衰减不严重，是一种有潜力的碳电

5、极材料。(2)我们通过银／碳的碳糊电极，用循环伏安和电流时间曲线测试方法对抗坏血酸的电催化氧化做了研究。在0．1M的磷酸缓冲溶液中，采用电流时间曲线对抗坏血酸检测，拟合的电流与抗坏血酸浓度有好的线性关系，检测范围为3．98×10。6．3．93×10一mol／L，检出限为2．09x10击mol／L(S／N=3)。同时不同物质对抗坏血酸检测的干扰和电极的重复性也被研究，该方法是一种有前景的在食品中检测抗坏血酸浓度的方法。关键词：多孔碳，淀粉，蔗糖，超级电容器，抗坏血酸AbstractPorouscarbo

6、nofhighspecificsurfacearea,largeporevolume，goodelectronicconductivityandthermalconductivity，wellcontrolledporesizeandsurfaceproperties，Porouscarbonmaterialshavegreatpotentialapplicationsinmanyareas，suchascatalystsupports，supercapacitors，absorbentandgass

7、torageinrecentyears．Themethodsofhardtemplate，softtemplateoractivationareusedtopreparationofporouscarbonmaterials．Butthedisadvantagesofthesepreparationmethodswhichhavehighcosts，complexsyntheticprocedureorlowimpurityrestricttheapplicationofporouscarbonmat

8、erials．Therefore，thisthesisaimstodevelopamethodofin-situtemplatesynthesisofporouscarbon．ThemethodCansolvetheproblemofproductioncostandprocess．Electrochemicalperformancesoftheseporouscarboncompositematerialsarestudied．Inthisthesis