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多孔纳米碳多孔纳米碳，是一种独特的材料，具有非常广泛的应用前景。
它可以应用于制造超级电容器、电池、催化剂以及吸附剂等。
在过去的几十年里，科学家们致力于制造这种材料，并且已经有了重大的突破性进展。
本文旨在介绍多孔纳米碳的主要特点、制备过程、应用前景等方面。
一、多孔纳米碳的特点多孔纳米碳是由许多奈米碳管构成的大分子，其中奈米碳管的直径通常只有几纳米到几十纳米。
它们之间有许多小孔，面积可以达到平方米级别。
这种材料的孔隙度往往在80%以上，有很强的比表面积和孔隙度特点。
这种特性使其能够具有很高的催化效率和吸附效率。
从电化学的角度来看，多孔纳米碳材料还具有良好的电导性和可逆性。
二、制备过程关于制备多孔纳米碳的方法，目前有多种不同的方法。
包括酸洗、气相沉积、化学气相沉积、热解碳化等方法。
而其中，热解碳化法手段最为常见，并且采用的炭纤维夹心法工艺制备的多孔碳材料，已经被大规模工业制造用于各个领域。
三、应用前景多孔纳米碳材料可以应用于许多领域中。
在储能方面，多孔纳米碳的孔隙度大、表面积大、导电性好，可以制造出既安全又高效的超级电容器。
在催化方面，多孔纳米碳材料具有优异的表面积/体积比，能够提高反应速率。
其能在石油化工、电解水处理、有机合成等众多领域中，都能有广泛应用。
此外，在气体吸附、分离和存储方面，由于多孔炭材料的特有孔隙结构特性，具有非常广泛的应用前景。
总而言之，多孔纳米碳是一种非常有前途的材料，具有优异的电化学、吸附分离和催化性能，因此可以用于多个领域，例如储能、催化、化学吸附和分离等。
随着复杂多变的实际应用需求，多孔纳米碳材料必将在多方面拓展其应用前景和创新，成为众多领域的最优选材之一。
多级孔碳纳米棒的制备及其电化学性能高腾珈;杨扬;许建雄;李娜【期刊名称】《中南大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2022(53)12【摘要】采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/阴离子聚电解质聚丙烯酸(PAA)/非离子表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)形成的复合物为模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,蔗糖为碳前驱体,通过“动态模板”方法制备具有多级孔道结构的碳纳米棒材料(hierarchically porous carbon nanorods,HPCNs)。
在此基础上,利用氢氧化钾(KOH)对HPCNs进行活化,最终得到活化的多级孔碳纳米棒(activated hierarchically porous carbon nanorods,AHPCNs)。
将得到的碳材料作为超级电容器电极材料,并对其电化学性能进行考察。
研究结果表明:经活化的碳纳米棒电化学性能有显著提高。
在1 A/g 的电流密度下,AHPCNs电极的比电容为356 F/g,而未活化的HPCNs电极的比电容仅为165.7 F/g。
将AHPCNs电极组装成AHPCNs//AHPCNs对称型超级电容器,该超级电容器在250 W/kg的功率密度下,能量密度达到20.76 W·h/kg,在2 A/g的电流密度下经过10000次循环后其电容保持率为87.54%,充分显示良好的储能性质和循环稳定性。
【总页数】12页(P4666-4677)【作者】高腾珈;杨扬;许建雄;李娜【作者单位】湖南工业大学材料与先进制造学院【正文语种】中文【中图分类】TM53【相关文献】1.介孔四氧化三锰纳米棒的快速低成本制备与电化学性能2.三维有序大孔Fe2SiO4/SiO2@C锂离子电池负极纳米玻璃陶瓷-碳复合材料制备及电化学性能3.海带基微孔/介孔复合多级孔纳米炭的制备及电化学性能研究4.以碳布为基底制备NaV6O15纳米棒及其电化学性能研究5.天然生物前驱体制备微孔/介孔复合多级孔碳材料及其电化学性能的研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
ZIF--基多孔碳的制备及其电化学性能研究的开题报
告
题目：ZIF--基多孔碳的制备及其电化学性能研究
一、研究背景
碳材料具有优异的化学稳定性和机械性能，在能源存储和转换等领
域有着广泛的应用。
近年来，基于金属有机框架（MOFs）的多孔碳材料
受到了研究者的关注。
其中，基于Zeolitic Imidazolate Frameworks （ZIFs）材料的多孔碳材料因其高比表面积和可调控的孔径大小而备受关注。
二、研究目的
本文旨在通过合成ZIF--基多孔碳，并对其进行表征，探究其电化学性能，为其在电化学储能领域的应用提供实验基础。
三、研究内容
1.合成ZIF--基多孔碳的方法优化；
2.对合成的样品进行结构和形貌表征，包括XRD、SEM、TEM等方法；
3.探究多孔碳材料的电化学性能，包括电容量、循环稳定性等指标；
4.探究多孔碳材料的导电性能和电化学反应机理。
四、研究意义
1.为电化学储能领域提供具有高性能和高稳定性的多孔碳材料；
2.拓展基于MOFs的多孔碳材料的研究领域；
3.为MOF材料的应用提供新思路和实验基础。
第 48 卷 第 4 期2019 年 4 月Vol.48 No.4Apr. 2019化工技术与开发Technology & Development of Chemical IndustryMOF 衍生的多壁碳纳米管复合的纳米多孔碳材料的合成及其电化学性能徐乐琼（温州大学化学与材料工程学院，浙江 温州 325000）摘 要：本文以硝酸锌和硝酸镍为金属盐，2-甲基咪唑为配体，采用水热法制备得到ZIF-8/Ni，再在CVD管式炉中催化多壁碳纳米管生长，最终得到ZIF-8/Ni-CNT复合材料。
采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射分析仪（XRD）对材料的表面形貌和结构进行了表征，采用电化学工作站对材料的电化学性能进行了测试。
关键词：金属有机框架；多壁碳纳米管；纳米多孔碳材料；析氢反应中图分类号：TB 383 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2019)04-0012-04收稿日期：2019-01-04氢气是一种清洁和可再生的能源，作为传统化石燃料的极具吸引力的替代品，科学家们对其进行了深入研究。
电化学析氢反应（HER）是一种有效产生氢气的方法[1-2]，其中催化剂起了主导性的作用。
贵重的Pt 基纳米材料被认为是最有效的析氢反应电催化剂[3-4]，具有低过电位、小Tafel 斜率等优点，但它们的稀缺性和高成本严重阻碍了大规模工业化生产。
正是这些局限性，才使得其他具有高催化活性的廉价的HER 电催化剂得到了深入的研究和开发[5-6]。
多孔碳材料是制备功能材料的理想载体，具备非常多的优秀特性，如大的比表面积、均一的孔道结构、刚性的框架、优良的化学性质及良好的热稳定性等，因此在吸附、催化及电化学等领域具有广泛的应用[7]。
近年来，伴随金属有机框架材料的研究热潮，多孔碳材料应用于电化学催化的报道也越来越多。
Zhao 等[8]以ZIF-67为前驱体，合成了一种由ZIF67@ZIF8衍生的纳米钴包覆在核壳层的多孔碳材料，可作为一种高效的析氧电催化剂。
group 14多孔碳制备随着能源和环境问题的日益严重，开发高效、环保的能源储存和转化材料已成为科学研究的重要方向。
多孔碳因其优异的电化学性能和可调的孔结构，成为这类材料中的研究热点。
近年来，我们团队致力于 Group 14 多孔碳的制备研究，并取得了一定的进展。
一、制备方法我们采用了一种独特的化学气相沉积方法，通过控制反应温度、碳源类型和沉积时间等参数，成功制备出 Group 14 多孔碳。
这种方法不仅可以调控孔结构，还可以引入多种活性基团，提高电极的电化学性能。
二、结构与性能我们利用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪等手段，对Group 14 多孔碳的结构进行了表征。
结果表明，该材料具有丰富的微孔、中孔和介孔结构，且表面含有多种含氧官能团，如羧基、羟基等。
这些官能团为电化学反应提供了良好的活性位点。
在锂离子电池应用中，Group 14 多孔碳表现出了优异的电化学性能。
与商业石墨相比，其首次库仑效率更高，且循环稳定性良好。
在钠离子电池应用中，Group 14 多孔碳表现出较高的钠离子嵌入/脱出能力，为下一代低成本、高储能密度的电池提供了新的候选材料。
三、展望Group 14 多孔碳作为一种新型的多孔碳材料，具有广泛的应用前景。
未来，我们将进一步研究其电化学性能的调控机制，优化制备工艺，以期实现其在实际应用中的大规模生产。
此外，我们还将探索 Group 14 多孔碳在其他类型的储能器件中的应用，如水分解催化剂、二氧化碳吸附剂等。
总结本文介绍了一种新型 Group 14 多孔碳的制备方法及其结构与性能研究。
该材料具有丰富的孔结构和良好的电化学活性，有望成为下一代高效、环保的储能材料。
未来，我们将继续深入挖掘其潜在应用价值，为绿色能源事业做出贡献。
广 东 化 工 2020年 第24期· 224 · 第47卷 总第434期层次分级多孔碳的制备及性能研究刘阳，仇实*，徐晴，刘振凌，殷小杰，张亦周(扬州工业职业技术学院 化学工程学院，江苏 扬州 225127)[摘 要]本文以固体碳酸钾作为酚醛树脂的活化剂和模板剂，通过原位热解路径制备出层次分级多孔碳。
结果表明，可调节原料中碳酸钾与酚醛树脂的质量比，达到控制产物的形貌和孔结构的目的。
当碳酸钾的质量是酚醛树脂的6倍时，层次分级多孔碳表现出三维网状骨架与二维碳片的交联复合，比表面积为1541 m 2·g -1。
在KOH 水系电解液中对其进行电化学性能测试，1 A·g -1电流密度下比电容高达250 F·g -1，具有较好的倍率性能。
[关键词]多孔碳；微观结构；电化学性能[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2020)24-0224-02Preparation and Properties of Hierarchical Porous CarbonLiu Yang, Qiu Shi *, Xu Qing, Liu Zhenling, Yin Xiaojie, Zhang Yizhou(Department of Chemical Engineering, Yangzhou Polytechnic Institute, Yangzhou 225127, China)Abstract: In this paper, hierarchical porous carbon is prepared by in-situ pyrolysis using solid potassium carbonate as the activator and template of phenolic resin. The results show that the mass ratio of potassium carbonate to phenolic resin can be adjusted to control the morphology and pore structure of the synthesized product. The hierarchical porous carbon material shows the cross-linking and compounding of three-dimensional network carbon skeletons and two-dimensional carbon sheets, when the mass of potassium carbonate is 6 times as much as that of phenolic resin. The specific surface area of the prepared material is 1541 m 2·g -1. The electrochemical performances are tested in KOH aqueous electrolyte. At 1 A·g -1 current density, the specific capacitance of this sample is as high as 250 F·g -1, which has good rate capability.Keywords: porous carbon ；microstructure ；electrochemical performance电极材料作为超级电容器的核心组件，是决定其电化学性能的关键因素之一[1]。
硬模板法制备介孔碳及其电化学性能研究硬模板法制备介孔碳及其电化学性能研究近年来，碳材料因其丰富的资源、优异的电化学性能和良好的化学稳定性而受到广泛关注。
介孔碳具有高比表面积、孔隙结构可调、特殊的电化学性能等优点，在能源储存和转换领域展现出巨大的潜力。
因此，快速、高效地制备介孔碳材料成为了研究的热点之一。
在众多的合成方法中，硬模板法被广泛运用于制备介孔碳材料，其通过模板孔隙结构来调控最终碳材料的孔隙大小和分布。
本文将重点讨论硬模板法制备介孔碳的方法、影响因素以及其电化学性能的研究进展。
硬模板法制备介孔碳的方法主要包括胶体晶体法、正胶体法、反胶体法和自组装法等。
其中，胶体晶体法是常用的一种方法，它利用胶体晶体的自组装结构作为硬模板，通过碳化或热解碳前体来制备介孔碳材料。
正胶体法则是通过合成具有均匀分布孔隙的固体胶体粒子，然后用碳材料填充胶体粒子所形成的模板孔洞，最终得到介孔碳材料。
反胶体法则是在反胶体中形成的孔隙结构中注入预聚合物，然后通过碳化或热解制备介孔碳。
自组装法是通过表面修饰的聚合物胶束在溶液中自组装形成有序结构，然后进行热解得到介孔碳材料。
硬模板法制备介孔碳的过程中，影响介孔碳孔隙性能的因素有很多，主要包括模板类型、碳前体选择、碳化温度和时间等。
模板孔隙的大小和分布将直接决定最终介孔碳的性能，因此选择适当的模板类型非常重要。
碳前体的选择则根据所需的最终性能来确定，不同碳前体具有不同的特点，如大开孔量石墨烯、高比表面积活性炭等。
碳化温度和时间则影响着介孔碳的比表面积和孔隙结构，过高的温度和时间可能导致孔隙结构发生变化或被破坏，影响电化学性能。
介孔碳的电化学性能研究主要包括对其在储能器件（如超级电容器和锂离子电池）中的应用和性能评价。
介孔碳作为电极材料的特殊结构和优异的导电性能使其在超级电容器领域表现出色。
研究发现，介孔碳具有较高的比容量和优异的循环稳定性，且可以快速进行电化学反应，这些特点使得介孔碳成为理想的超级电容器材料。
生物质基多孔碳的制备及其电化学性能探究摘要：本文介绍了一种以木质素为原料制备生物质基多孔碳的方法，并对其电化学性能进行了探究。
制备方法包括木质素预处理、炭化制备等步骤。
通过多种测试手段对制备的多孔碳材料进行表征，结果表明所制备多孔碳材料具有良好的孔道结构和表面化学性质。
同时，对多孔碳材料的电化学性能进行测试，发现其表现出了良好的电化学储能性能和电催化性能。
因此，生物质基多孔碳材料具有重要的应用前景。
关键词：生物质基多孔碳，木质素，电化学性能，炭化制备，孔道结构1.引言炭材料作为一种重要的材料，可以在储能、催化、分离等领域发挥重要作用。
随着环境污染和能源危机等问题的愈演愈烈，对新型高效的储能和转换材料的探究越来越受到关注。
在目前的炭材料中，多孔碳材料因其含有大量孔道，具有高比表面积和孔隙度等特点，被广泛应用于储能、电化学、分离等领域。
因此，多孔碳材料的探究和制备具有重要的科学和应用价值。
2. 试验设计2.1 原料筹办本文所用木质素取自昆明市的某木材厂家，以纯蒸馏水为提取剂将木质素溶解，并用真空泵将气泡去除，然后进行过滤、洗涤、干燥等步骤得到粉末状木质素。
2.2 制备多孔碳材料将制备好的木质素置于高温炉中进行炭化制备，控制温度、保温时间和升温速率等条件，得到多孔碳材料，并通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等手段进行表征。
2.3 电化学性能测试接受循环伏安(CV)测试和电化学阻抗谱测试(EIS)测试多孔碳材料的电化学储能和电催化能力。
3. 结果分析将多孔碳材料制备好后，进行表征发现该材料具有良好的孔道结构和表面化学性质。
通过对其电化学性能进行测试，发现该多孔碳材料具有良好的电化学储能和电催化性能。
特殊是在超级电容器电极和氧还原反应催化剂方面，该材料表现出了优异的性能。
4. 结论本文通过以木质素为原料，接受高温炉炭化制备的方法制备了生物质基多孔碳材料，并探究了其电化学性能。
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第6期纳米木质素基多孔炭的制备及其电化学性能娄瑞1，刘钰1，田杰1，张亚男2（1陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021；2陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安710021）摘要：基于绿色低共熔溶剂（DES ）高效分离麦草生物质组分以制备纳米木质素（LNP ），本文采用化学活化法并进一步热解炭化制备纳米木质素基多孔炭（LNPC ）。
借助SEM 、Raman 、BET-物理吸附等分析手段研究了锌系活化剂及热解炭化温度（600℃、700℃、800℃）对LNPC 的结构特征及电化学性能的影响。
研究结果表明，相对于LNP 直接热解炭化后纳米碳粒子的极易团聚，经锌化物活化后所制备的LNPC 表现出更好的分散性和多级孔道形貌结构。
尤其，以ZnCO 3活化后制备的LNPC-ZnCO 3-800具有更突出的性能，较高石墨化程度（I D /I G 为0.68）、较高BET 比表面积（679m 2/g ）、高介孔率（86.7%）、均匀纳米碳粒子构成的介孔结构。
此外，以LNPC-ZnCO 3-800制备的工作电极，在0.5A/g 时的比电容可达179F/g ，与直接热解炭化的LNPC-800（64F/g ）相比，其比电容的容量提高了180%。
关键词：纳米木质素；活化；热解；多孔炭；电化学中图分类号：TK6文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）06-3170-08Preparation of LNP-based hierarchical porous carbon and itselectrochemical propertiesLOU Rui 1，LIU Yu 1，TIAN Jie 1，ZHANG Yanan 2(1College of Mechanical and Electrical Engineering,Shaanxi University of Science and Technology,Xi ’an 710021,Shaanxi,China;2College of Chemistry and Chemical Engineering,Shaanxi University of Science and Technology,Xi ’an710021,Shaanxi,China)Abstract:Based on green deep eutectic solvent (DES),wheat straw biomass fractionations were efficiently isolated to prepare lignin nanoparticles (LNP).LNP-based carbon (LNPC)with hierarchical porous microstructure was prepared by chemical activation and further pyrolysis and carbonization.The influences of Zn-activators and pyrolysis temperatures (600℃,700℃,800℃)on the structural properties and electrochemical performances of LNPC were studied by means of SEM,Raman,BET analyzers,etc .The results proved that the activated LNPC with Zn-activators exhibited better dispersibility and more hierarchical porous morphology compared with LNPC from direct pyrolysis consisted of massive carbon nanoparticles aggregation.In particular,LNPC-ZnCO 3-800possessed outstanding performances on better graphitization (I D /I G =0.68),higher BET specific surface area (679m 2/g),more mesoporous pores (86.7%)and uniform carbon nanoparticles.Moreover,LNPC-ZnCO 3-800had a high specific capacitance of 179F/g at a current density of 0.5A/g,which was 180%higher than that of LNPC-800(64F/g).Keywords:lignin nanoparticles;activation;pyrolysis;porous carbon;electrochemical研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-1567收稿日期：2021-07-23；修改稿日期：2021-09-18。
硕士学位论文（本论文得到国家自然科学基金 (21207099, 21273162)) 和上海市科技发展基金(11nm0501000, 12ZR1451100)资助）微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒的可控制备及其电化学性能研究 姓 名：徐意学 号：1132216所在院系：化学系 学科门类：理学学科专业：物理化学指导教师：甘礼华 教授二〇一四年五月A dissertation submitted to Tongji University in conformity with the requirements for the degree of Master of Science (Supported by National Natural Science Foundation of China (21207099, 21273162), the Science and Technology Commission of Shanghai Municipality, China (11nm0501000, 12ZR1451100)May, 2014 Candidate:Xu Yi Student Number: 1132216 School/Department: Department of Chemistry Discipline: Science Major: Physical Chemistry Supervisor: Prof. Gan Lihua Controllable synthesis and electrochemical properties of micro- and mesoporous structure porous carbon nanoparticles学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
学位论文作者签名：年月日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其它个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
学位论文作者签名：年月日同济大学硕士学位论文摘要摘要超级电容器作为介于传统电容器与电池之间的一种新型储能器件，具有两者功率密度高、循环寿命长、充放电速度快等优点，可以应用于电动汽车、太阳能系统、消费类电子电源等领域，受到了国内外研究者们的重点关注。
电极材料是影响超级电容器电化学性能的重要因素，因此，寻求高性能的电极材料是目前的研究热点之一。
多孔碳纳米材料有着大的比表面积，较好的孔结构以及简单的制备过程，将其作为超级电容器电极材料的研究引起了人们的广泛关注。
本论文结合水热法和模板法制备新型微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒，优化实验条件，使用SEM、XRD、N2吸脱附分析等表征手段对其微观形貌进行分析，并对其电化学性能进行系统的研究。
主要研究内容和取得的结果如下：（1）使用多羟基酚类化合物为主要前驱物合成的微孔低聚物作为“种子”，通过添加三嵌段共聚物F127在微孔低聚物中创建介孔，制备具有微孔-介孔结构的多孔碳纳米微粒，考察三嵌段共聚物F127对微孔-介孔结构多孔碳形貌和性能的影响；将微孔-介孔结构多孔碳制成电极，对其电化学性能进行研究。
结果表明得到的多孔碳纳米微粒的粒径在50-100 nm之间，比表面积在236-777m2g-1之间，孔体积在0.19-0.54 c m3 g-1之间，其中微孔体积在0.10-0.35 cm3 g-1之间，介孔体积在0.09-0.19 cm3 g-1之间，同时最可几孔径分布为2.1-4.2 nm，表明所得的MMPC-X-60系列样品是具有明显微孔-介孔结构的多孔碳纳米微粒。
MMPC-X-60系列样品电极在扫速为100 mV s-1下时均显示出良好的矩形性，在电流密度为 1 A g-1时的恒流充放电曲线均有着良好对称性。
典型样品MMPC-4-60有着高达777m2 g-1的比表面积，在100 mV s-1大扫速下，循环伏安曲线仍然有着一定的矩形性，说明了它有着较好的双电层性能。
同时，MMPC-4-60电极在0.5 A g-1电流密度下的比电容达168 F g-1，在10 A g-1的大电流密度下的比电容为110 F/g，电容保持率为65 %。
MMPC-4-60样品的等效串联电阻最小，只有0.31 Ω。
这也印证了在相同电流密度下，由MMPC-4-60样品制成的电极在相同电流密度下的比电容相对较大。
通过引入三嵌段共聚物F127来创建介孔，构筑微孔-介孔结构，并结合水热法制备微孔-介孔结构多孔纳米微粒的方法既简单又绿色环保，有着广泛的应用前景。
（2）在制备微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒的基础上，通过调节预聚时间来控制最终产物的形貌。
改变预聚时间从60 min到30 min、15 min，分别制备得同济大学硕士学位论文摘要到MMPC-4-Y和MMPC-6-Y系列样品，其比表面积为277-777 m2 g-1，孔体积为0.20-0.54 cm3 g-1，微孔体积在0.07-0.35 cm3 g-1之间，介孔体积0.02-0.26 cm3 g-1之间，孔径分布主要集中在2.7-4.3 nm之间，表明此系列样品都是微孔-介孔结构的多孔碳纳米微粒。
同时，随着预聚时间的减小，MMPC-4-Y系列样品的比表面积逐渐降低，而MMPC-6-Y系列样品的比表面积先增大后减小，样品的孔径分布也随之发生变化，说明了预聚时间对多孔碳纳米颗粒的形貌有着重要的影响。
其中，典型样品MMPC-6-30的比表面积为444 m2 g-1，平均孔径为3.5 nm，将其制备成超级电容器电极材料，进行电化学性能测试。
在扫描速率从10 mV s-1增大到500 mV s-1时，其循环伏安曲线一直保持着良好的矩形性，展现出了良好的电化学性能；同时，在电流密度为0.5 A g-1时比电容高达220 F g-1，当电流密度增大至50 A g-1时其恒流充放电曲线也没有明显的电压降出现，比电容仍有95 F g-1。
在1 A g-1电流密度下，MMPC-6-30电极经过1000圈恒流充放电循环后，从第一次的197 F g-1仅仅下降至196 F g-1，比电容保持率高达99.5 %，而且其内电阻只有0.23 Ω，表明改变预聚时间后合成的典型样品MMPC-6-30有着非常出色的电化学性能，既有大的比电容，又有非常稳定的循环寿命，是非常有潜力的超级电容器电极材料。
（3）采用KOH为活化剂，探索活化条件对微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒微观结构的影响，对其电化学性能进行研究。
结果表明，制备得到的AMMPC-1、AMMPC-2、AMMPC-3和AMMPC-4系列样品的表面积在667-1135 m2 g-1，总孔体积是0.50-1.00 cm3 g-1，微孔体积为0.26-0.36 cm3 g-1，介孔体积为0.24-0.64 cm3 g-1，最可几孔径分布为3.0-3.9 nm，因此，AMMPC-Z系列样品都有着微孔-介孔结构。
确定了最适宜的KOH与多孔碳纳米微粒的质量比为 1 : 1。
典型样品AMMPC-1的比表面积为805 m2 g-1，平均孔径为3.9 nm，将其制成超级电容器电极材料，当扫描速率从10 mV s-1增大到500 mV s-1时，其循环伏安曲线一直保持着很好的矩形性，显示出了优秀的电化学性能；该样品在电流密度为0.5 A g-1时比电容高达283 F g-1，当电流密度增大至50 A g-1时其恒流充放电曲线中也没有出现明显的电压降，而其比电容仍有173 F g-1。
在1 A g-1电流密度下，AMMPC-1电极经过1000圈恒流充放电循环后，其比电容从第一次的256 F g-1下降至250 F g-1，电容保持率高达97.7 %，该样品表现出极其稳定的电化学性能，同时其内电阻只有0.23 Ω。
在相同条件下，活化前电极的比电容仅197 F g-1，活化后电极的比电容提高了30 %。
研究结果表明AMMPC-1典型样品有着非常出色的电化学性能。
通过简单的活化过程构筑了更加合理的微介孔分布结同济大学硕士学位论文摘要构，可以大幅提高电化学性能，这在大功率超级电容器电极材料研究中有着广泛的应用潜力。
关键词：超级电容器，碳材料，三嵌段共聚物，微孔-介孔，电化学性能，化学活化Tongji University Master of Philosophy AbstractABSTRACTSupercapacitor is a new type of energy storage device between traditional capacitors and batteries with high power density, long cycle life, fast charge and discharge performance and can be used in electric vehicles, solar systems, consumer electronics, power supply and other fields. Recently, supercapacitor has been the focus of attention of domestic and foreign researchers. Electrode materials is an important factor affecting the electrochemical performance of supercapacitors, so it is one of the hottest topics in current research. Because of porous carbon nano material has a large specific surface area, good pore structure and simple preparation process, porous carbon as supercapacitor electrode material have been attracted considerable attention.The study of this thesis combines the hydrothermal method and template method to synthesis novel micro - mesoporous structure porous carbon nanoparticles. The research is focused on optimizing the experimental conditions, analyzing its microstructure by using SEM, XRD, N2 adsorption-desorption analysis and studying their electrochemical properties systematically. The main researches and results as follows.(1) Using hydroxyl phenolic compounds as the main precursors to synthesis of microporous oligomer which is called "seed"，and adding three block copolymer F127 to create mesoporous in microporous oligomer to prepare microporous and mesoporous structure porous carbon nanoparticles, then researching the influence of three block copolymer F127 in the morphology of porous carbon materials. The resultant MMPC-X-60 have specific areas of 236-777m2g-1, total pore volumes of 0.19-0.54c m3 g-1, micropore volumes of 0.10-0.35 cm3g-1, mesoporous volume of 0.09-0.19 cm3g-1, average pore diameter is 2.1-4.2 nm and these results show that MMPC-X-60 series samples all have microporous-mesoporous structures. Electrochemical performance studies reveal that the cyclic voltammogra curves of MMPC-X-60 electrode materials at a scan rate of 100 mV s-1were good, and constant-current charging-discharging curves symmetry of MMPC-X-60 electrode materials at the constant current densities of 1 A g-1 were symmetrical. The specificTongji University Master of Philosophy Abstractarea of typical sample MMPC-4-60 is 777 m2g-1, the CV curve of MMPC-4-60 presents a good quasi-rectangular voltammogram shape at a scan rate of 100 mV s-1, so it has a good performance of electric double layer capacitor characteristics. At the same time, the specific capacitance of MMPC-4-60 are 168 F g-1and 110 F g-1at current density of 0.5 A g-1 and 10 A g-1 respectively, retention of 65 %. Besides, the internal resistant of MMPC-4-60 is about 0.31 Ω and it is the lowest in the Nyquist plots of MMPC-X-60. This is also confirmed at the same current density, the specific capacitancethe of MMPC-4-60 electrode is larger than the other samples at the same current density. This method of adding F127 to create microporous - mesoporous structure and combining with hydrothermal method for fabrication of micro - mesoporous structure porous nanoparticles is simple and green environmental protection, which has broad application prospects.(2) Based on preparation of microporous - mesoporous structure porous carbon nanoparticles, by adjusting the prepolymerization time to change the precursor "seeds" to control the morphology of the final product. Preparation MMPC-X-30 and MMPC-X-15 series samples by changing the the prepolymerization time from 60 min to 30 min, 15 min. The resultants have specific areas of 277-1136 m2 g-1, total pore volumes of 0.20-1.12 cm3 g-1, micropore volumes of 0.07-0.44 cm3 g-1, mesoporous volume of 0.02-0.84 cm3g-1, average pore diameter is 2.7-6.6 nm and these results show that they all have microporous-mesoporous structures. The specific areas of typical sample MMPC-6-30 is 444 m2g-1and its average pore diameter is 3.5 nm. Electrochemical performance studies reveal that the cyclic voltammogram curves of MMPC-6-30 presents a very good rectangular voltammogram shape at a scan of 10 mV s-1, even at a high scan rate of 500 mV s-1, it indicates that MMPC-6-30 has good electric double-layer capacitor characteristics. Besides, the specific capacitance of MMPC-6-30 is 220 F g-1at a current density of 0.5 A g-1, even at a high current density of 50 A g-1, it still possess specific capacitance of 95 F g-1 and there was no observation of obvious voltage drop at the current switches. The MMPC-6-30 electrode exhibits specific capacitance of 197 F g-1 at a current density of 1 A g-1, and it remains 99.5 % after 1000 times of charge-discharge cycles, and the the internal resistant of MMPC-6-30 is 0.23 Ω. It shows that the the typical sample MMPC-6-30 which is synthesized by changing prepolymerization time has a very goodTongji University Master of Philosophy Abstractelectrochemical performance: not only has high specific capacitance, but also has good stable cycle life, so it is very promising in supercapacitor electrode material.(3) By using hydroxyl phenolic compounds as the main precursors to synthesis of microporous oligomer which is called "seed", and adding three block copolymer F127 to create mesoporous in microporous oligomer to prepare microporous and mesoporous structure porous carbon nanoparticles by carbonization at 850 ℃. Using KOH as activating agent to explore the influence of activation conditions on the morphology of Microporous and mesoporous structure porous carbon nanoparticles. The results show that, the AMMPC-Z series sample have specific areas of 667-1135 m2 g-1, total pore volumes of 0.50-1.00 cm3 g-1, micropore volumes of 0.26-0.36 cm3 g-1, mesoporous volume of 0.24-0.64 cm3 g-1, average pore diameter is 3.0-3.9 nm and these results show that they all have microporous-mesoporous structures. Determining the mass ratio of 1:1 between KOH and inactivated MMPC-6-30 is the optimal activation condition. The specific areas of typical sample AMMPC-1 is 805 m2/g and its average pore diameter is 3.9 nm. Electrochemical performance studies show that the cyclic voltammogra mcurves of AMMPC-1 presents a very good rectangular voltammogram shape at a scan of 10 mV s-1, even at a high scan rate of 500 mV s-1, it indicates that AMMPC-1 has very good electric double-layer capacitor characteristics. At the same time, the specific capacitance of AMMPC-1 is 283 F g-1at a current density of 0.5 A g-1, and at a high current density of 50 A g-1, it still possess specific capacitance of 173 F g-1 and there was no obvious voltage drop at the current switches. The AMMPC-1 electrode exhibits specific capacitance of 256 F g-1at a current density of 1 A g-1, and it remains 250 F g-1 after 1000 times of charge-discharge cycles, the retention is 97.7 %. And the the internal resistant of MMPC-6-30 is about only 0.23 Ω. This indicates that the typical sample AMMPC-1 has excellent electrochemical performance. Simple activation process greatly increased electrochemical properties of materials and this method has a broad application prospects in high-power supercapacitor electrode material.Key Words: Supercapacitors, carbon materials, the triblock copolymer, microporous - mesoporous structure, electrochemical properties, chemical activation同济大学硕士学位论文目录目录摘要 (I)ABSTRACT ........................................................... I V 目录.............................................................. V II 第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2超级电容器 (2)1.2.1 超级电容器分类 (2)1.2.1.1 双电层电容器 (2)1.2.1.2 法拉第赝电容电容器 (3)1.2.1.3 混合型超级电容器 (3)1.2.2 超级电容器电极材料 (4)1.2.2.1 碳基材料 (4)1.2.2.2 金属氧化物材料 (9)1.2.2.3 导电聚合物材料 (9)1.3层次孔结构多孔材料 (11)1.3.1 概述 (11)1.3.2 层次孔结构多孔材料种类 (12)1.3.2.1 沸石分子筛 (12)1.3.2.2 多孔有机骨架材料 (13)1.3.2.3 多孔碳材料 (14)1.4研究目标与内容 (16)1.4.1 研究目标 (16)1.4.2 研究内容 (17)第2章实验仪器及表征方法 (18)2.1实验原料及化学试剂 (18)2.2材料表征方法 (19)2.2.1 扫描电子显微镜（SEM） (19)2.2.2 比表面积及孔径分布测试 (19)2.2.3 X-射线衍射分析（XRD） (19)2.3电化学性能研究方法 (19)2.3.1电极材料的制备 (20)2.3.2 电化学性能测试 (20)同济大学硕士学位论文微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒的可控制备及其电化学性能研究2.3.2.1 循环伏安测试（CV） (20)2.3.2.2 恒流充放电特性测试（GC） (20)2.3.2.3 交流阻抗谱测试（EIS） (21)2.3.2.4 电化学循环稳定性能测试 (21)2.4本章小结 (21)第3章微孔-介孔结构碳纳米微粒的制备及其电化学性能 (22)3.1实验部分 (23)3.1.1 微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒的制备 (23)3.1.2 样品表征 (23)3.1.3 电化学性能测试 (24)3.2结果与讨论 (24)3.2.1微观形貌分析 (24)3.2.2 XRD分析 (25)3.2.3 BET分析 (26)3.2.4 电化学性能分析 (28)3.2.4.1 循环伏安特性 (28)3.2.4.2 恒流充放电特性 (30)3.2.4.2 交流阻抗特性 (31)3.3本章小结 (32)第4章预聚时间对微孔-介孔碳纳米微粒的影响研究 (34)4.1实验部分 (34)4.1.1 不同预聚时间的样品的制备 (34)4.1.2 样品表征 (35)4.1.3 电化学性能测试 (35)4.2结果与讨论 (36)4.2.1微观形貌分析 (36)4.2.2 XRD分析 (37)4.2.3 BET分析 (37)4.2.4电化学性能分析 (39)4.2.4.1 循环伏安特性 (39)4.2.4.2 恒流充放电特性 (40)4.2.4.3 交流阻抗特性 (41)4.2.4.4 典型样品的电化学性能 (42)4.2.4.5 电化学循环稳定性 (43)4.3本章小结 (44)第5章微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒的化学活化 (45)同济大学硕士学位论文目录5.1实验部分 (45)5.1.1微孔-介孔结构多孔碳纳米微粒的活化 (45)5.1.2 样品表征 (46)5.1.3 电化学性能测试 (46)5.2结果与讨论 (46)5.2.1微观形貌分析 (46)5.2.2 XRD分析 (47)5.2.3 BET分析 (48)5.2.4电化学性能分析 (50)5.2.4.1 循环伏安特性 (50)5.2.4.2 恒流充放电特性 (51)5.2.4.3 交流阻抗特性 (53)5.2.4.4 电化学循环稳定性 (54)5.3本章小结 (55)第6章结论与展望 (56)致谢 (58)参考文献 (59)个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 (66)zhi ku quan 20150721zhi ku quan 20150721第1章绪论第1章绪论1.1 概述随着社会的不断发展，全球温室效应的逐渐严重和化石燃料（如石油、天然气和煤炭等）的日益消耗，能源问题已经成为当前人类面临的最大问题。
