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氰胶(Cyanogels)是一种通过氰基桥联金属离子而形成的特殊凝胶,是一种三维双金属无机高分子聚合物。氰胶的制备可通过过渡金属化合物溶液和过渡金属氰化物溶液在一定条件下形成。与其他水凝胶最大的不同在于:氰胶中金属物种集中在分子链的三维骨架上,而不是分散在溶液中。在无机氰胶制备过程中加入多羟基的壳聚糖(CS)或乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMPA),能够制备得到无机有机复合氰胶。利用无机有机复合氰胶作为前驱体,我们可以进一步制备得到碳基过渡金属复合材料。主要内容如下:1.以K2PdCl4-EDTMP-CS-K3Co(CN)6无机有机氰胶为前躯体,在惰性气氛下高温碳热还原,且用高氯酸稀溶液除去材料中未合金化的Co,从而得到Pd-P@N-C纳米片。由于该材料独特的片状多孔结构以及纳米粒子与碳载体之间的协同作用,我们将其应用在对硝基苯酚的加氢反应中,Pd-P@N-C纳米片的催化速率常数k为0.344 min-1,催化性能分别高出商业化Pd/C (0.192 min-1)和Pd@N-C纳米片(0.089min-1)1.8倍和3.9倍。更重要的是,该方法为以后设计合成出多功能碳基材料提供了新的途径和机会。2.以CS-EDTMP/Sn-Ni复合氰胶为前驱体,在惰性气氛下高温热还原制得内嵌于N、P掺杂碳层的Sn-Ni-P三元合金纳米材料(Sn-Ni-P@N/P-C)。通过TEM、SEM、XRD和EDS等分析手段来表征产物。制备得到的Sn-Ni-P@N/P-C复合材料表现出极好的循环稳定性,在前100圈的充放电过程中容量衰减很小。该材料在第100圈时放电比容量高达453.3 mA h g-1,高于商业化石墨的理论容量(372 mAh-1)。在第100圈时放电比容量高达453.3 mAh g-1,高于商业化石墨的理论容量(372 mAh-1)。同时,100-150圈是材料的倍率性能,放电容量从449.7 mAh g-1 (100 mA g-1)分别变为 358.0 mA h g-1 (200 mA g-1),287.5 mA h g-1 (500 mA g-1)和 237.0 mA h g-1 (1 A g-1),最终可逆回到 455.7 mA h g-1 (100 mA g-1)。Sn-Ni-P@N/P-C复合材料因其独特的结构和组成优势而表现出卓越的循环性能和倍率性能。3.以GO/Sn-Ni复合氰胶作为前驱体制备了 Sn-Ni@C/G纳米片。我们在N2气氛下高温热还原GO/Sn-Ni复合气凝胶即可制得多孔碳/石墨烯固载的Sn-Ni合金。我我们们通过TEM(透射电子显微镜)、SEM(扫描电子显微镜)、XRD (X射线粉末衍射)等手段对纳米材料进行表征。将该材料作为锂离子电池负极材料时,Sn-Ni@C/G纳米片表现出优异的储锂性能。例如,以100mAg-1的电流密度运行100圈后,可逆容量仍然可以达到503 mAhg-1。此外,在500 mAg-1和1 Ag-1的高电流密度时容量可以分别保持在326.4和260.7 mAhg-1。此外,这种复合气凝胶高温热还原的方法为制备碳材料固载的合金纳米片提供了新的途径,也为合成高级LIBs负极材料提供了新的思路。