基于聚合物前驱体设计的硼氮共掺杂碳材料及其电化学性能研究

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基于聚合物前驱体设计的硼氮共掺杂碳材料及其电化学性能研究
碳基材料具有电导性、热稳定性、高比表面积、环境友好、来源广泛（资源丰富）等优点,在能源、催化等领域受到广泛关注。碳黑、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等商业化碳材料的电中性和疏水表面限制了其作为催化剂或载体材料在能源领域的应用。
杂原子的引入可以改变碳材料表面的润湿性和电荷分布,成为有利于电化学反应及金属纳米粒子分散的活性位点。本文借助于氧化聚合或缩合聚合形成自组装体的方法,构筑了含N、B元素的聚合物交联自组装体及Ti02@聚合物复合材料。
经过高温热解制备了 N或N、B共掺杂的碳材料以及可作为Pt纳米粒子载体的Ti02@CNB复合材料。通过模板法或含N、B元素的自组装基元调控,实现了掺杂碳材料及TiO<sub>2</sub>@CNB复合材料的结构、形貌、杂原子组成和含量的调控,这些因素的改变对其电化学性能的调节效应被考察。
本文的主要研究工作如下:（1）以聚乙烯亚胺与3,4-二羟基苯甲醛的共聚反应制备了聚席夫碱纳米粒子,并在此聚合过程中引入4-甲酰苯硼酸合成了含B杂原子的聚席夫碱纳米粒子。在水溶性硫酸钠模板辅助下热解聚席夫碱纳米粒子获 ...

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关键词：电化学 聚合物 复合材料 碳纳米管 调节效应