简述电化学层级多孔Ni（OH）_2微纳米结构可制约备及其电化学性能

论文导读：：纳米材料的物理和化学性质依赖于材料的形貌和尺寸，所以纳米材料的可制约备是纳米科技进展的重要组成部分，是探讨纳米材料性质及其运用的基础。本论文较为系统地探讨了氢氧化镍微/纳米结构材料的制备及其有效的调控因素，包括水热法制备层级多孔β-Ni(OH)_2和NiO纳米球，介孔α-Ni(OH)_2和Ni(OH)_2/石墨烯复合材料，深入考察了反
摘要：纳米材料的物理和化学性质依赖于材料的形貌和尺寸，所以纳米材料的可制约备是纳米科技进展的重要组成部分，是探讨纳米材料性质及其运用的基础。本论文较为系统地探讨了氢氧化镍微/纳米结构材料的制备及其有效的调控因素，包括水热法制备层级多孔β-Ni(OH)_2和NiO纳米球，介孔α-Ni(OH)_2和Ni(OH)_2/石墨烯复合材料，深入考察了反应条件对材料结构形貌及其电化学性质的影响，并对合成机理进行了探讨。本论文主要包括以下三方面的内容：（1）水热法制备层级多孔β-Ni(OH)_2和NiO纳米球本章中通过简单的水热合成法制备出了均一的β-Ni(OH)_2和NiO层级花状纳米球结构。通过XRD、SEM、TEM和N2吸脱附测量等表征手段探讨了氨水和柠檬酸根对产物结构和形貌的影响。结果表明，氨水对产物由纳米片组装成花状球起着至关重要的作用。而加入柠檬酸钠可以显著的减小花状球的粒径，加大比表面积。基于实验结果，一个可能的形成机制可以用来理解这种生长历程。加入柠檬酸钠制备的β-Ni(OH)_2和NiO由于具有多孔结构和高比表面积而显示出了良好的电容性质，意味着可制约备层级纳米结构对其运用的重要量。（2）有机酸对α-Ni(OH)_2结构及电化学性能的影响以Ni(NO_3)_2为镍源，尿素为沉淀剂，制备了具有高比表面的α-Ni(OH)_2杨梅状纳米结构，并且探讨了5种有机酸对产物结构形貌及电化学性能的影响。5种有机酸具体包括：顺丁烯二酸、氨基乙酸、磺基水杨酸、草酸和樟脑磺酸。结果发现：低浓度时，这5种有机酸对产物的形貌影响不大，但是均能提升产物的比表面和电容性质，而且随着加入量的增大，比较表面、孔径和电容性能的影响不尽相同。（3）Ni(OH)_2/石墨烯复合材料的制备在本章中采取改善的Hummer法制备了氧化石墨烯，之后以尿素为沉淀剂、水合肼为还原剂，在水热条件下制备了Ni(OH)_2/RGO复合物。经TEM、XRD、EDS能谱等表征策略对氧化石墨烯和复合物进行了表征，结果表明：所制备的氧化石墨烯层间距增大至0.86nm，呈现单层片状结构，氧化程度较高；在Ni(OH)_2/RGO复合物中，Ni(OH)_2纳米片结晶性能良好，粒径大小比较均匀，随机分布于还原石墨烯片上，石墨烯片外基本上没有散落的Ni(OH)_2纳米片。最后用循环伏安法测试了Ni(OH)_2纳米片、RGO和Ni(OH)_2/RGO复合物的电化学性能，结果表明Ni(OH)_2/RGO复合物的比电容与单一的Ni(OH)_2纳米片相比有较大的提升，其值达到779F/g，增加扫描速率后，复合物的循环伏安曲线基本保持不变，表明复合物具有较好的电化学可逆性。关键词：晶体生长论文层级结构论文电化学性质论文镍论文石墨烯论文
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Abstract6-11
第一章 绪论11-20

1.1 电化学电容器电极材料探讨进展11-12

1.2 镍基材料在电化学中的运用12-13

1.3 氢氧化镍结构介绍及合成探讨进展13-18

1.4 论文选题作用及主要探讨内容18-20

第二章 层级多孔β-Ni(OH)_2和 NiO 纳米球的制备及其电化学性能探讨20-37

2.1 引言20

2.2 实验部分20-22

2.1 试剂与仪器20-21

2.2 实验历程21-22

2.1 产物的制备21

2.2 产物的表征21

2.3 电化学性能测试21-22

2.3 结果与讨论22-36

2.3.1 实验条件对产物结构和形貌的影响22-30

2.3.

1.1 反应时间对产物的影响22-23

2.3.

1.2 反应温度对产物的影响23-25

2.3.

1.3 沉淀剂 NaOH 浓度对产物的影响25-26

2.3.

1.4 氨水浓度对产物的影响26-28

2.3.

1.5 添加剂对产物的影响28-30

2.3.2 花状结构β-Ni(OH)_2形成机理30-31

2.3.3 β-Ni(OH)_2电化学性能测试31-34

2.3.4 花状 NiO 结构及形貌表征34-35

2.3.5 花状 NiO 电化学性能测试35-36

2.4 本章小结36-3论文导读：

7
第三章 有机酸对杨梅状α-Ni(OH)_2的结构及电化学性能的影响探讨37-60

3.1 引言37

3.2 实验部分37-39

3.

2.1 试剂和仪器37-38

3.

2.2 实验历程38-39

3.

2.1 产物的制备38

3.

2.2 产物的表征38

3.

2.3 电化学性能测试38-39

3.3 结果与讨论39-59

3.1 有机酸对α-Ni(OH)_2的影响39-58

3.3.

1.1 樟脑磺酸的影响39-42

3.3.

1.2 草酸的影响42-46

3.3.

1.3 氨基乙酸的影响46-50

3.3.

1.4 磺基水杨酸的影响50-54

3.3.

1.5 顺丁烯二酸的影响54-58

3.3.2 作用机理探讨58-59

3.4 本章小结59-60

第四章 Ni(OH)_2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性质探讨60-69

4.1 引言60

4.2 实验部分60-62

4.

2.1 试剂和仪器60-61

4.

2.2 实验历程61-62

4.

2.1 产物的制备61-62

4.

2.2 产物的表征62

4.

2.3 电化学性能测试62

4.3 结果与讨论62-68
4.

3.1 GO 和石墨粉的表征62-64

4.

3.2 Ni(OH)_2/RGO 复合材料的表征64-66

4.

3.3 Ni(OH)_2/RGO 复合材料电化学性能测试66-67

4.

3.4 Ni(OH)_2/RGO 复合材料的形成机理67-68

4.4 本章小结68-69
第五章 结论69-70
参考文献70-80
致谢80-81
攻读学位期间取得的科研成果清单81