论文摘要
近年来,由于非硅基介孔材料在某些领域具有巨大的应用前景,受到了人们的特别关注。例如,介孔Co3O4和介孔碳材料。四氧化三钴材料是一种重要的磁性P型半导体材料,被发现在气体传感,太阳能工程,可充电锂电池等方面具有很大的应用前景。特别是2000年,Tarascon和他的同伴首次将纳米级氧化钴作为负极材料应用于锂离子电池以来,人们对四氧化三钻进行了广泛的研究,各种结构的纳米四氧化三钴被成功的制备。纳米多孔碳材料具有优良的化学,物理和热稳定性,是非常好的能源转换和存储材料。其中,介孔碳作为电极材料引起了人们的广泛关注,由于它具有很高的比表面积,和非常丰富的、用于进行快速传质和离子扩散的孔结构。本文我们主要进行了非层状介孔Co3O4和介孔碳的合成研究,具体内容如下：1.我们合成了正十八烷基-N-亚氨基二乙酸（SHIDA）、正十二酰基-N-（二羧甲基氨基乙基）-N-（羧基甲基氨基乙基）胺（TCA）和正十二酰基-N,N-二-（二羧甲基氨基乙基）胺（FCA）三种表面活性剂。分别以月桂酸、SHIDA和TCA为模板剂合成了介孔氧化钴,研究了表面活性剂所含羧基数目对其结构的影响。结果显示以TCA为模板剂合成的介孔氧化钴为非层状相,这与Israelachvili提出的分子堆积参数决定介观结构的理论相一致。另外,考察了烧结条件对样品结构的影响,并对控制烧结的样品进行了电化学性能的测试,结果显示其在锂离子电池方面具有很大的应用潜力。2.在此,我们介绍了一种经济、温和条件下合成介孔四氧化三钴纳米晶的方法。并且研究了溶液pH值对材料结构的影响。3.我们以脲醛树脂为前驱体、三嵌段共聚物F127为结构导向剂,通过溶剂挥发诱导自组装战略成功的合成了介孔碳。同时,考察了烧结温度对样品结构的影响。