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摘要
空心结构微纳米材料具有低密度、高表面积/体积比、高负载容量及有利于传质扩散等特点,在能量存储与转化、催化、载药、环境治理等领域具有广泛用途.传统硬模板法是制备和调控空心结构的最普适方法,通过合理提高空心结构的复杂性可赋予材料独特的性能和优势,但也使得复杂空心结构的构建更具挑战性.本文基于金属有机框架ZIF-8和葡萄糖的水热特性进行一步水热反应,首次报道了一种独特的“集成硬模板法”用于制备复杂三维空心枝化结构碳材料.对反应过程中产物的结构演变及反应液变化进行表征分析,结果显示ZIF-8纳米颗粒首先水解形成枝化结构ZnO,随后葡萄糖在ZnO表面聚合并原位释放有机酸刻蚀内部ZnO模板,从而实现模板制备、材料包覆和模板去除的有序集成串联.水热碳质产物经高温热解后得到复杂三维空心枝化结构碳材料,其作为电极材料或基底电极(导电载体)时均表现出优异的超级电容器性能.
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