定的处理条件下能保留 MOFs 材料中的金属和碳元素，形成新的复合材料，这种新 型的复合材料称为 MOF-基多孔碳/金属氧化物复合材料。

Park 等通过高温分解 MOF-5 合成了新型的多孔碳包覆的 ZnO 量子点，在制备 过程中未出现团聚现象，且材料品质较好。这种 ZnO 量子点/多孔碳复合材料比表 面积大（513 m2/g）、充电比容量高（75 mA/g 时达~1200 mAh/g）、倍率特性好（3750 mA/g 时比容量达 400 mAh/g），且具有良好的循环稳定性（50 次循环后仍保持 100%），因此在能源储存方面有着很大的优势[15]。Hu 等利用简单热处理的方法首 次制备了石墨烯/BiO2 复合材料，经测试计算，在电流密度为 1。0 A/g 的条件下，此 复合材料的比容量为 255 F/g，这一数值远高于在相同测试条件下纯石墨烯的比容量

（71 F/g）[16]。表明此复合材料大大提高了比容量。Luo 等在 Na2MoO4 电解液中通 过电解剥离石墨烯制备了石墨烯/MoO3 复合材料，数据显示该复合材料不仅具有高 的电导率，还有很高的比容量[17]，作为电极材料有广泛的应用前景。S·Chen 等用 化学方法制备了石墨烯/Co(OH)2 复合材料，所得的复合材料的比容量高达 972。5 F/g，均高于纯石墨烯和纯 Co(OH)2 材料的比容量[18,19]。

科学研究数据表明，以 MOFs 为前驱体制备纳米级金属氧化物的电化学性质均 有很大程度上的提高，且可以通过适当改变制备条件，对复合材料的尺寸大小、形 貌结构和电化学性质进行调整，因此这种复合材料在今后的生产生活中具有广泛的 应用前景。

1。4 材料表征与分析手段

1。4。1 扫描电子显微镜（SEM）

扫描电子显微镜（Scanning electron microscope，SEM），简单的来说，其原理 主要依据电子与物质之间的相互作用，得到被测样品的形貌特征、主要成分和晶体 结构等一系列的材料信息。是目前应用最为广泛的表征工具。文献综述

1。4。2 X 射线衍射光谱仪（XRD）

X 射线衍射光谱仪（X-ray Diffraction，XRD），对测试材料进行 X 射线衍射，

每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律[20]。根据衍射峰的 半高宽和峰位等信息可以通过谢乐公式大致计算出被测材料的晶粒尺寸：

其中是 D 垂直于晶面方向的长度，K 为谢乐常数，当 B 为半高宽时 K 值为 0。89，B为衍射峰的半高宽，λ 为入射射线的波长，θ 为衍射角。

1。4。3 拉曼光谱分析仪

Raman 光谱（Raman spectrum）是建立在拉曼散射效应基础上的光谱分析方法。 在化学研究测试中，拉曼光谱与红外光谱相辅相成，用来识别被测材料的结构与特 征基团。其中，拉曼位移的大小、强度和拉曼峰的形状是鉴定化学键和官能团的主 要依据。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

1。5 本论文研究内容

社会需要发展和进步，取而代之的就是化石燃料的大量消耗和环境污染的日益 严重，因此寻找传统燃料的优秀替代品已迫在眉睫。经研究者的大量实验研究发现， 在能源储存和转化中，碳基材料有着不可替代的作用，其中 MOFs 多孔材料发展尤 为迅速。发展原因之一就是在一定的加工条件下，可以保留 MOFs 材料中的金属和 碳元素，从而可以制备得到相应的多孔碳/金属氧化物复合材料。这种新兴的多孔材 料有着无限的发展潜力。

本课题利用三维石墨烯高导电性、高机械强度等特性，将其直接作为电化学储 能器件的基底材料，结合 Co-MOFs 材料比表面积高、孔容大、密度小、稳定性好、 孔道规则可调和结构可修饰等特点，将其负载在三维石墨烯上，制备三维石墨烯