碳纳米管支撑的Ni基MOFs超级电容器材料的合成开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

2005 年，mirkin等人首次利用有机金属化合物作为桥连配体与金属离子配位得到球形微纳配合物材料之后，该领域发展迅速并取得了一些突破性的成果。

这些配合物微纳粒子的结构是通过金属作为节点连接着不断重复的有机配体单元而组成，因此，只要通过选择现成的金属离子与预先设计好的功能配体进行适当的反应便可制备出配位聚合物微纳材料(nmofs)。

其中，大量的配合物微纳材料具有可调控的多孔性能与非常高的内层表面积，所以只要稍加控制或表面修饰便可以将这种材料运用于很多重要领域，如催化、气体吸附、分色、光电领域以及药物载体等领域[1]。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题研究的目标：碳纳米管支撑的Ni基MOFs超级电容电极材料的合成研究的内容：（1）碳纳米管支撑的Ni基MOFs的制备（2）不同碳纳米管负载量的影响（3）复合紧密度的设计与反馈合成（4）电极材料的储能原理及性能研究拟解决的关键问题：碳纳米管支撑的Ni基MOFs合成方法及以此作为超级电容器电极材料的超电容性能

3. 研究的方法与方案

实验方法及方案：1、实验材料准备材料的制备采用水热法或者回流加热制备碳纳米管支撑的含ni基的mofs电极材料，所用化学药品均为分析纯。

先将泡沫镍基底( 1 cm 3 cm)浸在1mol /l hcl 溶液中去除其表面的氧化物，接着将泡沫镍分别在乙醇、丙酮中各超声15 min，用大量的去离子水冲洗后放于烘箱内干燥。

以下过程在持续搅拌过程中进行，在烧杯中分别加入10ml去离子水和10ml乙醇溶液作溶剂，再次加入一定量0.02/0.04克的cnts与对应含量的pss,0.3ml和0.6ml，再加入12mlatc-naoh,,继续搅拌条件下分别加入4ml醋酸镍溶液和8ml醋酸钴溶液，续搅拌1小时。

4. 研究创新点

特色或创新之处与传统的mofs材料相比，用单金属与有机配体反应得到mofs，这些材料的导电性和循环性能较差等缺点阻碍了它们在电化学方面的广泛应用。

本实验采用双金属有机配合物形成的mofs结构。

电化学反应中，ni2 /ni3 和co2 /co3 氧化还原电对可同时进行多电子反应，从而产生较高的电容，因此相比单金属有机配合物，具有更好的电化学活性，并且具有较好的导电性和环境友好等特点。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展2017.12.30-2018.01.06：搜集资料，整理文献，完成论文开题2018.02.25-2018.04.01：经预试验确定具体实验方案，完成试验内容2018.04.01-2018.05.30：处理数据，得出结论，撰写毕业论文 2018.05.30-2018.06.30：准备毕业论文答辩