水热还原法合成氮掺杂微纳米多孔炭电极材料开题报告

1. 研究目的与意义

多孔炭材料由于具有表面化学惰性、高机械稳定性、良好的导电性以及大的比表面积和孔体积等优点，在电化学尤其是电容器领域显示出巨大的应用潜力。

而在碳纳米材料中掺杂N原子可以极大地改变材料的表面结构、调控其孔道结构、增强其亲水性、改善电子传输速率。

2. 研究内容和预期目标

本项目拟用水热法，在一定温度和压力下，将含有N的前驱体对合成的炭材料进行处理，在其中引入N，提高多孔炭电极的性能。

3. 研究的方法与步骤

1.寻找合适的多孔状模板材料，进行洗涤处理。

2.将模板浸渍到适当比例的谷氨酸溶液中48h。

3.将浸渍过的模板放入水热釜中在120℃反应24 h，取出洗涤之后在氮气保护下于500℃煅烧2h，得到所需材料。

4. 参考文献

Zhu, Y., Murali, S., Stoller, M.D., Carbon-Based Supercapacitors Produced by Activation of Graphene[J]. Science, 2011. 332(6037): 1537-1541.Zhang, L., Yang, X., Zhang, F., Controlling the Effective Surface Area and Pore Size Distribution of sp2 Carbon Materials and Their Impact on the Capacitance Performance of These Materials[J]. Journal of the American Chemical Society, 2013. 135(15): 5921-5929.Zheng, C., Qi, L., Yoshio, M., Cooperation of micro- and meso-porous carbon electrode materials in electric double-layer capacitors[J]. Journal of Power Sources, 2010. 195(13): 4406-4409.

5. 计划与进度安排

一、2022.1.1-2022.2.25 阅读文献，完成综述二、2022.2.26-2022.3.30 进行材料的制备三、2022.4.1-2022.4.25 进行材料的电化学表征四、2022.4.26-2022.6.12 完成数据整理和毕业论文写作