《碳材料納米結構的可控制備和性能研究》是依託華南農業大學，由肖勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：碳材料納米結構的可控制備和性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：肖勇
- 依託單位：華南農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
碳材料納米結構的調控是目前重要的發展方向。探索碳材料納米結構的合成方法與調控機制，實現對其形貌、尺寸、維度及性能的有效調控，對深入研究材料結構與性能的關係具有重要的意義。本項目在前期工作基礎上，採用廉價的金屬醋酸鹽和醇類化合物套用原位模板法結合溶劑熱方法獲取不同結構、大小和形貌的碳納米材料。研究實驗條件對碳材料納米結構形成的影響和作用，研究醇類化合物調控碳納米材料大小和形貌的作用機理,研究結構和性能之間的關係。本項目的研究將開闢在適當的有機溶劑中通過熱分解有機物製備碳納米結構的簡便方法，為碳材料形貌、大小和維度的調控提出新的思路和機會。
結題摘要
碳材料納米結構的調控是目前重要的發展方向，同時，材料的形貌結構對其性能也有較大的影響。本項目主要圍繞碳材料及其複合納米結構的製備與調控，並探索其形貌結構對電化學性能或吸附儲能的影響。例如：以碳水化合物（如蔗糖，乙醇等）為原料，採用水熱法及高溫碳化活化等合成方法製備具有新穎結構和形貌的碳材料，研究不同製備條件對碳材料結構、形貌、組成、比表面積、孔隙及性能的影響及規律。利用碳材料雙電層電容和金屬氧化物贗電容有效結合，將大大提升超級電容器的能量密度的思路，以廉價的金屬有機鹽（如醋酸鹽等）為原料，通過化學浴沉澱法及水熱法等製備了系列具有優異性能的金屬氧化物及氧化物與碳複合材料，並對形貌和結構如孔容、孔徑、雜原子摻雜與電化學性能進行分析和總結。此外，以華南地區豐富的農林生物質資源（包括樹皮、廢棄蠶絲、穀殼等）和綠色合成方法，開展生物質碳基材料的製備及其儲能特性和機理研究，通過活化改性、石墨化、催化以及複合等手段調控孔碳材料的納米結構、形貌、孔徑及其分布、比表面積和官能團，著重研究生物質孔碳材料微納結構與儲能性能之間的內在關係，為設計和發展新型碳基儲能材料奠定科學基礎。這些研究成果發表在J. Mater. Chem. A、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Power Sources、 Electrochim. Acta、Int. J. Hydrogen Energ.、Mater. Lett.等國際知名期刊上。
