ボトルブラッシュブロックコポリマーテンプレートを使用して,広く調節可能な孔のサイズを持つオーダーされたナノ孔性炭素

科学分野:

• 材料科学
• ナノテクノロジー
• 電気化学

背景:

• オーダーされた多孔質材料は エネルギー貯蔵のアプリケーションに不可欠です
• テンプレート・ディレクテッド・シンセシスは,毛穴の構造とサイズを制御します.
• ボトルブラッシュブロックコポリマー (BBCP) は,ユニークな自己組み立て性能を提供します.

研究 の 目的:

• オーダーされたナノ孔性の炭素材料を 調整可能な孔径で合成する.
• オーダーされた多孔構造を作るための効果的なテンプレートとしてBBCPを使用します.
• これらの材料の性能を超電容器電極として評価する.

主な方法:

• ポリジメチルシロキサンブロックポリエチレン酸化物 (PDMS-b-PEO) BBCPをフェノルホルマルデヒド樹脂で組成する.
• 球形形状の有序な前体膜の形成
• ナノ孔性の炭素を生成する前駆体フィルムの炭化化.

主要な成果:

• 16 nmから108 nmまでの可調の孔を持つ有序な有孔炭素材料を達成した.
• BBCPの分子量を調整することで,ドメインサイズを正確に制御することが示されました.
• スーパーコンデンサの電極は高容量 (最大254Fg−1で2Ag−1) を示した.

結論:

• BBCPは,孔の大きさを制御した,オーダーされたナノ孔性炭素を作るための効果的なテンプレートです.
• 合成されたナノ孔性炭素は,高性能の超電容器の応用に重要な可能性を秘めています.
• この方法はエネルギー貯蔵のための高度な電極材料への道を開きます.