基于離子液體碳材料的制備與表征.pdf

1、碳材料由于其具有獨(dú)特的物化性質(zhì)，如高電導(dǎo)率，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和催化活性，已被廣泛用來作為電極材料，催化劑負(fù)載材料以及氣體分離和儲氫材料等。離子液體（ILs）是具有室溫低揮發(fā)性，較高的離子電導(dǎo)率，良好熱穩(wěn)定性的有機(jī)鹽，它們在高溫下具有較低的蒸氣壓，聚離子液體（PILs），是具有離子液體特性的新型高分子材料。經(jīng)過恰當(dāng)?shù)姆肿釉O(shè)計和組合，離子液體和聚離子液體都可以被用來直接或間接制備各種碳材料及相關(guān)納米雜化催化材料并擁有廣泛的應(yīng)用前景。主要的研

2、究內(nèi)容和結(jié)論包括以下兩部分：
　　（1）首先以咪唑鹽離子液體單體與丙烯腈共聚，合成了聚（1-丁基-3-乙烯基咪唑溴-丙烯腈）（PBA）共聚物；800℃碳化PBA共聚物得到相應(yīng)碳材料。研究發(fā)現(xiàn)離子液體組分的含量對碳化產(chǎn)率，氮含量和碳材料的納米結(jié)構(gòu)形貌有重要影響；合成的PBA中的離子液體單體與鉑前驅(qū)體（氯鉑酸）通過陰離子交換形成[PBA][PtCl6]，碳化[PBA][PtCl6]得到氮摻雜C/Pt納米雜化材料，研究發(fā)現(xiàn)離子液體單體含

3、量對形成高度分散、小粒徑Pt納米粒子起到重要的推動作用；另外所形成碳材料中包含的各類型氮組分也對提高材料的電子傳輸速率，有效分散Pt納米粒子起到了重要作用，合成的納米雜化材料對甲醇的電催化氧化有較高催化活性和穩(wěn)定性。
　　（2）本文還研究了一種基于離子液體電解質(zhì)，通過電化學(xué)剝離在中溫（≥100 oC）條件下合成石墨烯的方法。研究發(fā)現(xiàn)與室溫下電化學(xué)剝離合成相比，在較高的溫度下反應(yīng)速率和石墨烯產(chǎn)率有顯著提高；在100℃下剝離的石墨烯質(zhì)