介孔结构MnO2/C复合物的制备及其相关性能研究
摘要:
以多孔碳球为载体,将其用Mn(NO3)2溶液浸渍后与KMnO4反应,制得介孔结构MnO_2/C复合物M.将所制备的复合物M用于催化合成乙酸正己酯,研究复合物中MnO_2含量对其催化活性的影响,考察反应时间,反应温度,催化剂用量,酸醇摩尔比等反应参数对酯化率的影响.结果表明:当MnO_2含量为73.09%(样品M3)时MnO_2/C复合物M的催化活性最高,在催化剂用量0.10wt%,酸醇摩尔比2:1,反应温度130°C,反应时间5h的最佳优化条件下,反应的酯化率达96.42%. 在常温下,以多孔碳球和KMnO4为原料,通过氧化还原反应制得了介孔结构MnO_2/C复合物S,并考察反应时间和反应体系中KMnO4的浓度对复合物S的影响.结果表明:MnO_2/C复合物S的比表面积随其制备过程中反应时间的延长而按"大—小—大"顺序变化,随KMnO4浓度的增大而先增大后减小. 将所制备的MnO_2/C复合物S和M都用作超级电容器电极的活性材料,并对其进行循环伏安,恒流充放电,交流阻抗等电化学测试.结果表明:MnO_2/C复合物S的样品S-0.22M-1h具有最好的超级电容性能,其电极可逆性好,响应电流大,在1mol/L Na2SO4水系电解质中,电位窗口0–0.8V,扫速2mV/s的条件下,比容量达767.65F/g (基于MnO_2/C计算),并且充放电时间长,充放电效率高,电极阻抗小;MnO_2/C复合物M的样品M3的电容性能较好,在1mol/LNa2SO4水系电解质中,电位窗口0–0.8V,扫速为2mV/s的条件下,比容量达687.49F/g.
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关键词:
学位级别:
硕士
学位年度:
2012
DOI:
10.7666/d.Y2177152
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