Synthesis of hollow TiO2@N-doped carbon with enhanced electrochemical capacitance by an in situ hydrothermal process using hexamethylenetetramine

六亚甲基四胺 材料科学 化学工程 假电容器 聚合 水热合成 无机化学 碳纤维 聚合物 超级电容器 纳米技术 电化学 电极 复合数 热液循环 化学 复合材料 物理化学 工程类
作者
Jung Ho Kim,Dhrubajyoti Bhattacharjya,Jong‐Sung Yu
出处
期刊:Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability [Royal Society of Chemistry]
卷期号:2 (29): 11472-11472 被引量:56
标识
DOI:10.1039/c4ta00928b
摘要

A unique and novel soft template-based hydrothermal approach was developed for the synthesis of hollow TiO2 and hollow TiO2@N-doped carbon. The synthesis strategy involves the slow hydrolysis of hexamethylenetetramine (HMTA) at 100 °C in the presence of a block copolymer (Pluronic F127) as the surfactant, resorcinol as the polymer precursor and titanium salt as the metal oxide precursor to form a hollow composite nanostructure consisting of TiO2 nanoparticles (NPs) covered with a resorcinol–formaldehyde (RF) polymer shell. Hydrolysis of HMTA provides a gradual and controlled supply of hydroxide ions, formaldehyde and ammonia. The resulting ammonia initiates the polymerization reaction of the generated formaldehyde with resorcinol to produce an RF–polymer framework over the TiO2 NPs thereby generating TiO2@RF polymer particles, which in turn self-assemble to form a hollow TiO2@RF polymer composite nanostructure. Subsequent pyrolysis under an N2 atmosphere produces a hollow TiO2 nanostructure covered with a thin layer of N-doped carbon. The resulting novel nanostructure not only possesses a high surface area of 310 m2 g−1, but also provides a protective N-doped carbon layer. As a result, this hollow TiO2@N-doped carbon material demonstrates high potential as an electrode material for use as an electrochemical capacitor with high specific capacitance and high durability. Interestingly, this work proceeds through a very effective, simple one-pot synthesis route to generate novel hollow TiO2 composite structures, and will enable the synthesis of various active hollow metal oxide@N-doped carbon and/or hollow organic–inorganic hydride nanocomposite materials for many possible applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Eric发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
xiao发布了新的文献求助10
1秒前
LK完成签到,获得积分10
1秒前
LL完成签到,获得积分10
1秒前
拓跋碧萱发布了新的文献求助10
1秒前
淡淡乾完成签到,获得积分10
1秒前
屿月完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
恐怖稽器人完成签到,获得积分10
2秒前
隐形曼青应助nanami采纳,获得10
2秒前
自渡发布了新的文献求助10
3秒前
伶俐猪完成签到 ,获得积分10
3秒前
宦邶完成签到,获得积分10
4秒前
乖乖发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
假面完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
sagitar应助苏苏苏采纳,获得20
6秒前
徐硕完成签到,获得积分20
6秒前
molly完成签到,获得积分10
6秒前
勇闯SCI一区完成签到,获得积分10
6秒前
可靠雪晴发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
坚强的香魔完成签到 ,获得积分20
6秒前
JamesPei应助wangdongjiao采纳,获得30
6秒前
7秒前
沈彬彬完成签到,获得积分10
7秒前
huahua发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
栗子柴柴完成签到,获得积分10
8秒前
dandan发布了新的文献求助10
8秒前
五块墓碑完成签到,获得积分10
8秒前
一辰不染完成签到,获得积分10
9秒前
AKKK完成签到 ,获得积分10
9秒前
努力努力再努力完成签到,获得积分10
9秒前
LXR完成签到,获得积分10
9秒前
默默完成签到,获得积分0
9秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6689883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8433551
关于积分的说明 18017834
捐赠科研通 5916436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2984440
邀请新用户注册赠送积分活动 1960446
关于科研通互助平台的介绍 1898853