金属掺杂空心碳微球的制备及电化学还原CO2的研究

本文采用SiO_2为模板,分别合成了Fe,Ni,Cu掺杂的空心碳微球。通过X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)确定了样品的物相组成以及表面形貌。SEM显示样品为大小均一的空心碳球,直径在250～300nm,且表面分布有大孔。将三种金属掺杂的空心碳球分别用于CO_2电还原反应,线性扫描(LSV)及法拉第效率(FE)测试结果表明,Fe掺杂的空心碳微球具有更正的起峰电位和更高的CO选择性。在施加电位为-0.4V(相对可逆氢电极)时,既能检测到CO,在-0.5V时,CO的FE达到最大为44%。另外,CO和H_2的比例接近1:1,可用于工业合成醋酸和酸酐。     

碳球的研究与应用进展

微球材料具有与不规则微粒不同的性质,例如稳定性高、高堆积密度、高流动性等。碳球是微球材料的一种,是碳元素构成的微球。碳球具有优良机械性能、导电性、优良的热稳定性及化学稳定性等性质,在生物、化学、光、电、磁、热等领域受到广泛的关注,有着极大的应用与潜在价值。综述了近年来实心碳球、中空碳球、多孔碳球这三种碳球的制备与研究应用进展。     

炉内温度对聚碳硅烷粒子成球性能的影响

由聚碳硅烷粒子作为原料,通过粒子下落进入负压高温炉内,粒子达到流动状态,在发泡剂作用下内部起泡膨胀,最终得到空心微球.实验所用聚碳硅烷粒子尺寸为110～180 μm,载气为Ar/He（体积比为2：1）,载气压力为0.09MPa.在这些固定条件下,研究了炉内温度对聚碳硅烷粒子成球性能的影响.结果表明：随着炉内温度从200℃升高到1 000℃,聚碳硅烷成球率、微球平均直径和表面光洁度先增加后下降,最高平均成球率为73%,最大平均直径为375μm,最好表面平均粗糙度Ra仅为0.7 nm.制备空心微球合适的温度约为700℃.     

酚醛基活性碳球电极材料的研究与发展

综述了酚醛基碳球作为电极材料的最新研究进展,包括活性碳球的特点,活性碳球的分类。主要介绍了酚醛基碳球作为电极材料在超级电容器和电池中的应用及电化学性能。阐述了酚醛基碳球作为一种碳材料在电极领域中具有很广泛的应用前景。     

SiO2气凝胶增强碳泡沫复合材料的制备工艺及性能

碳泡沫复合材料因其特有的多孔结构,在隔热、储能、吸附等领域具有广阔的应用前景.为进一步改善其力学、隔热性能,本工作以锆改性酚醛树脂、酚醛空心微球为原料,SiO2气凝胶为增强相,通过模压成型-碳化工艺制得SiO2气凝胶改性碳泡沫复合材料.采用扫描电子显微镜、万能试验机、比表面积及孔径分布测试仪等研究了SiO2气凝胶含量对...     

单糖基碳微球的制备及光热性能研究

从光热应用的角度出发,以木糖和葡萄糖为碳源,乙酸为催化剂,通过水热法制备碳微球,采用扫描电镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、自制光热性能测试装置等对碳微球结构和性能进行表征。结果表明,木糖和葡萄糖在200℃的水热条件下反应4 h可以生成表面光滑、粒径较均匀的碳微球,在相同的炭化条件下,木糖基碳微球的芳香化程度、石墨化程度高于葡萄糖基碳微球,从而使其具有更优的吸光发热性能,在吸光发热纺织品领域表现出良好的应用前景。     

介孔碳球的制备研究进展

作为一类新型球形介孔碳材料,介孔碳球具有较大的比表面积及孔容、可调的孔径、易于修饰的表面、良好的化学稳定性和机械性等特性,因此在环境治理、能量储存与转化、生物医药、催化应用和功能材料等领域有着巨大的应用潜力。综述了模板法、St9ber法、水热碳化法、微乳聚合法以及组合法等制备介孔碳球的相关研究,提出了介孔碳球在制备方面尚待解决的主要问题和发展趋势。     

碳微球的研究进展

从碳微球的制备方法着手,综述了各方法的制备原理、原料、影响因素以及所得碳微球的结构性能和形貌特征,并归纳了各方法的优缺点,得出了溶剂热法、化学气相沉积法和模板法3种相对有效的制备方法,由于溶剂热法的突出优点,在碳微球的多种制备方法中优势凸显,将成为未来制备碳微球的主要方法。详细评述了不同结构和性能的碳微球在各个领域的应用,深入开发碳微球的性能和拓展其应用领域将会成为今后的研究重点;进一步讨论了碳微球的结构对其性质和应用的影响,通过设计碳微球的结构来改变其性质,是碳微球制备研究领域未来的发展方向。     

新型碳纳米材料在电化学免疫传感器的应用

近十几年来,随着免疫检测技术、传感技术和碳纳米材料合成技术的发展,碳纳米材料修饰的电化学免疫传感器得到了广泛的应用和发展。文章简述了碳纳米管、碳纳米球、石墨烯、碳纳米角和碳纳米纤维这5种新型碳纳米材料在构建电化学免疫传感器上的应用进展,并对碳纳米材料修饰的电化学免疫传感器的发展前景进行了展望。     

“碳原子团簇的形成研究”项目获国家自然科学二等奖

用碳团簇作为核磁共振的显影剂目前引起科学家们浓厚的兴趣。碳团簇具有形似足球的空心笼状结构，球内能包裹一种元素，可在核磁共振过程中提高影像效果。而眼下这一设想还在探索之中。前不久，厦门大学化学化工学院郑兰荪院士领衔的课题组承担的“碳原子团簇的形成研究”项目获得了2006年度国家自然科学二等奖。     

碳微球的制备及应用研究进展

综述了碳微球的基本制备方法,包括电弧放电法、水热法、化学气相沉积法以及模板法,水热法操作简单,条件温和,微球分散性好,产物纯,在碳微球的制备方法中占有突出优势;介绍了碳微球在电池电极材料、超级电容器以及催化剂载体领域的应用,并展望了未来碳微球的发展方向。     

多孔碳纳米球及其负载金属催化剂的研究进展

多孔碳纳米球由于可实现尺寸、形貌、孔结构以及表面基团等的可控合成制备,其负载/镶嵌的金属粒子又兼具高活性和高热稳定性等,在多相催化领域中受到越来越多的关注。本文追溯了多孔碳纳米球形貌调控的发展历程及其负载金属催化剂在催化反应领域中的应用。归纳了不同形貌的多孔碳纳米球及其制备方法和原理,详细对比了各个方法的优缺点;阐述了多孔碳纳米球负载金属催化剂的性能和碳球结构与形貌之间的构效关系;总结了目前碳球作为催化剂载体亟需解决的问题是碳球的多孔结构及其负载尺寸可控和空间匀称分布的金属粒子的可控合成,并展望了其发展方向是进一步研究和探索结构可调、经济可行的碳纳米球制备方法,真正实现工业化应用。     

煤沥青基高性能碳材料的研究进展

煤沥青碳含量及芳香度较高,具有优异的导电及导热性能,是优质的功能碳材料前驱体。目前我国对煤沥青的深加工技术比较落后,因此急需开发性能优异的高附加值煤沥青基碳材料,缓解能源与环境问题。文章综述了近年来煤沥青基高性能碳材料的研究进展,重点总结了沥青基碳纤维、碳微球、多孔碳等材料的制备技术及应用发展前景。     

微波CVD法制备碳纳米球及结构表征

以甲烷为碳源气体,在不使用催化剂的条件下采用微波化学气相沉积法合成了直径为50nm左右的碳纳米球。采用X射线衍射仪、场发射扫描电镜、高分辨透射电镜和拉曼光谱等手段对碳纳米球的形貌与结构进行观察和分析。实验结果表明,本实验所合成的碳纳米球具有较高的纯度,碳球为实心结构,由围绕着中心排列组成的未闭合的石墨层构成。并结合实验结果对碳纳米球的生长机理进行了探讨。     

空心炭球应用研究进展北大核心

空心炭球具有独特的结构和许多特殊的物理化学性质,使其在各个领域均表现出良好的应用前景。综述了空心炭球在吸附材料、电催化、锂离子电池负极材料、超级电容器电极材料、药物载体、储氢等领域的应用,展望了空心炭球的研究前景及应用方向。     

碳球@聚丙烯酸掺杂聚苯胺的制备

以碳球(CS)为核,采用"grafting from"法制备了碳球@聚丙烯酸(CS@PAA);再以其为掺杂剂制备了碳球@聚丙烯酸掺杂聚苯胺(CS@PAA/PANI),并通过FTIR、UV-Vis、SEM、XPS及电导率等对CS@PAA/PANI进行结构和性能表征.结果表明,引入掺杂剂CS@PAA后,可以得到球状和纤维状的聚苯胺,电导率从2.2 S·cm-1提升到7.6 S·cm-1.CS@PAA/PANI具有可控的形貌,在导电油墨、光伏器件、印刷电子、传感器等领域有潜在的应用.     

空心炭球应用研究进展

空心炭球具有独特的结构和许多特殊的物理化学性质,使其在各个领域均表现出良好的应用前景。综述了空心炭球在吸附材料、电催化、锂离子电池负极材料、超级电容器电极材料、药物载体、储氢等领域的应用,展望了空心炭球的研究前景及应用方向。     

产品开发

正新型氮掺杂碳基纳米材料成研发热点碳基纳米材料具有高强度、高硬度、优良耐腐蚀性等优点,是21世纪替代传统材料的优秀新型材料。将氮元素以多种形式掺杂到碳纳米材料中,获得新型结构和形貌的新型氮掺杂碳基纳米材料,可改善碳纳米材料许多不足之处,具有非常优异的物理和化学性质,目前已合成了空心碳球、碳纳米管、碳纳米颗粒、碳纳米片等多种氮掺杂碳基纳米材料,在催化、电化学、吸附等许多领域中具有广阔的应用前景,成为材料领域的研究热点。     

以碳球为模板的核壳型结构的制备与表征

利用表面具有羟基和羧基等活性机团的碳球和铜-碳核壳微球（Cu@C）作为模板,通过一个简单的过程合成各种ZnO的中空结构（包括氧化铜-氧化锌铃铛型中空结构）。该方法在合成氧化铜中空球时具有明显优势。     

中间相碳/Co复合微球的制备

以煤沥青和乙酸钴为原料进行热缩聚反应，以吡啶为溶剂，分离制备出大小为20μm左右的中间相碳／Co复合微球，并研究了钴含量和热处理温度对复合微球结构的影响。研究结果表明，随着原料中乙酸钴含量的增加，制备出的复合微球钴含量增加。复合微球的X衍射图显示出明显的石墨碳和金属钴的衍射峰，2500℃石墨化后，复合微球中的钴仍能稳定存在。热处理过程中复合微球中钴对碳的石墨化有催化作用，钴含量越大，这种催化石墨化作用越明显。复合微球的TEM照片显示微球中钴颗粒大小为10～40nm，颗粒均匀分布在中间相碳基质中。