文档介绍：石墨炔—超能力媲美石墨烯
专业:无机化学
姓名:刘楠楠
学号:20160623
研究简史
理化性质
展望
制备方法
应用领域
主要内容
1968 年
2010年
2014年
Baughman 通过计算认为石墨炔结构可稳定存在,国际上的著名功能分子和高分子研究组都开始了相关的研究,但是并没有获得成功。
直至 2010 年,李玉良课题组在石墨炔的制备方面取得了重要突破,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面( ) 具有二维结构的高分子石墨炔薄膜。
研究人员发现,石墨炔薄膜是一类性能优良的锂离子电池负极材料。
2015年
研究人员将石墨炔掺杂进杂化钙钛矿器件的电子传输层,有效地提高了电子传输层的电导,进而提升了钙钛矿电池的器件性能;围绕石墨炔的电容器性能开展研究时,发现其具有优异的电容器性能,电容也远高于其他碳材料
研究简史
结构
二维碳石墨炔结构模型
高分子石墨炔薄膜
大面积石墨炔薄膜
理化性质
物理性质
化学性质
石墨炔是由1,3-二炔键将苯环共轭连接形成二维平面网络结构的全碳分子,具有丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能。石墨炔单晶薄膜具有较高的有序度和较低的缺陷,薄膜电导率为:10−3-10−4 S m-1。
TiO2(001)-GD复合物的电子结构、电荷分离和氧化能力都优于纯TiO2(001)和TiO2(001)-GR复合物,通过实验验证了理论计算结果,在光催化降解亚***蓝的实验中TiO2(001)-GD的降解反应速率常数是纯TiO2(001),TiO2(001)-。
利用六炔基苯(C18H6)在铜片的催化作用下发生偶联反应。在这一过程中铜箔不仅作为交叉偶联反应的催化剂、生长基底,而且为石墨炔薄膜的生长所需的定向聚合提供了大的平面基底。
制备方法
宏量制备高纯度石墨炔
利用阳极氧化铝模板在铜箔催化下制备石墨二炔纳米管( GDNTs) 阵列
电子传输
催化还原
电池负极材料滤除***化钠
量子点电池缓冲层
氮掺杂石墨炔
钙钛矿电池
储锂材料
应用领域
钙钛矿电池
石墨炔与P3HT进行复合作为修饰材料构筑的钙钛矿太阳能电池,能显著提高空穴传输性能,基于这种复合空穴传输层的钙钛矿电池光电转换效率提高了20%,%的高效率。
储锂材料
石墨炔储锂理论容量达744mAh·g-1,多层石墨炔理论容量可达1117mAhg−1(1589mAh·cm−3),且其独特的结构更有利于锂离子在面内和面外的扩散和传输,这样赋予其非常好的倍率性能。
石墨炔均一的孔径结构、优良的电子导电性和化学稳定性赋予石墨炔较高的容量,优异的倍率性能和循环寿命等方面优良的电化学性能。
一炔到五炔的几何构型