聚酰亚胺薄膜制备高定向石墨材料的研究

将双向拉伸聚酰亚胺(PI)薄膜叠层、压制炭化、高温热处理后制得了高定向石墨材料.借助TG、元素分析、XRD等测试手段分析了PI薄膜层叠成型体在热处理过程中质量、尺寸、化学组成、微观结构的变化.结果表明成型体炭化期间薄膜面向收缩较大,层叠方向尺寸变化不大,对材料进一步加压石墨化后,发现材料沿层叠方向有较大收缩,沿径向收缩较小.XRD分析表明PI薄膜热处理过程中会发生从高分子定向膜到无定型炭,再到高有序石墨结构的转变.经2800℃处理后的材料具有高的取向性和传导性能,四探针法测得样品的电阻率为0.79μΩ·m,根据电阻率与热导率的相关公式推得其热导率为1000～1600W/m·K.     

高温石墨炉用碳素材料的热辐射性能研究

以碳素材料微观结构与表面形貌为基础,研究了不同型号的碳/碳复合材料及石墨材料的光谱发射率。研究表明,石墨微晶结构规整度与表面微观形貌是影响碳素材料光谱发射率差异的因素。为评价碳素热辐射性能、设计高效热场提供理论指导。     

淀粉/蒙脱土复合多孔炭材料的制备及其吸附性能研究

以玉米淀粉和蒙脱土为原料,组合溶胶-凝胶和催化炭化技术制得多孔炭材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱分析(FT-IR)对材料进行表征。考察了复合炭材料对亚甲基蓝的吸附性能及其离子交换性能。结果表明:蒙脱土和淀粉以插层形式复合,形成片层状结构,所得复合材料对亚甲基蓝有更高的吸附速率和吸附量,同时拥有优良的离子交换性能,具有广阔的应用前景。     

酚醛树脂热解炭材料的石墨化程度及其电化学性能

研究酚醛树脂中加入ZnCl2的比例不同对热解材料孔径、孔容、比表面积、层间距等微观结构的影响。通过X射线衍射(XRD)和激光拉曼光谱(Raman)等手段对酚醛树脂热解炭材料的石墨化程度进行表征。探讨热解炭材料的石墨化程度与充放电性能之间的关系。     

高温石墨化炉

●用于3000℃以内的超高温炉,用于各种炭材料的碳化和石墨化实验、中试生产碳素材料的碳化,石墨化;炭纤维灯丝的定型石墨化及其它可在碳环境下烧结和熔炼的材料。●常用于处理电池材料、石墨改性,制备高模量纤维等。使用温度:最高3000℃,常用2800℃     

新型高分子敏感薄膜材料

美国 Pennwalt 公司采用经过特殊加工处理的聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜,研制成功了一种具有高压电和热电性能的高分子敏感薄膜材料(Kynar-piezo 薄膜)。该高分子敏感薄膜材料能将机械变形和热辐射转换成电脉冲输出。同时,它质轻柔软,可以进行各种加工成型,不受水和化学药品污染的影响,被认为是一种性能优良的高分子敏感薄     

镁基储氢材料催化的研究进展

过去十几年国内外对镁基储氢材料的催化剂研究表明,使用催化剂能够有效改善材料的表面特性,提高材料的吸放氢动力学性能。目前常用的催化剂体系有过渡族金属、金属氧化物、金属卤化物、金属间化合物以及碳素非金属。通过比较发现,不同种类的催化剂催化效果不同,相应的催化机理也有所差异。目前,国外研究者已发现几种催化剂共同催化的效果显著,国内应加强金属间化合物和碳素材料催化剂以及不同催化剂共同作用方面的研究。     

淀粉/蒙脱土复合多孔炭材料的制备及其吸附性能研究

以玉米淀粉和蒙脱土为原料,利用溶胶-凝胶和催化炭化技术制得复合多孔炭材料。通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)等手段对材料进行表征,考察了复合炭材料对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,蒙脱土和淀粉以插层形式复合,形成片层状结构,提高了对亚甲基蓝的吸附速率和吸附量,在污水处理领域具有潜在的应用价值。     

石墨层间化合物和膨胀石墨

石墨是一种典型的层状结构炭材料 ,其各层面间由较弱的范德华力连接 ,所以人们可以用物理或化学的方法将其它异类粒子如原子、分子、离子甚至原子团插入到晶体石墨的层间 ,生成一种新的层状化合物 ,这种材料被称做石墨层间化合物 (GraphiteIntercalation Compound,简称 GIC)。实验室常用的合层方法有加热法、化学法、电化学法、光化学法等。不同种类的插入物将导致不同的插层结构 ,使其既不同于母体石墨 ,也不同于客体材料 ,而赋予了石墨层间化合物独特的物理和化学性能 ,如高导电性 ,超导特性 ,电池性能 ,催化特性 ,膨胀性能等。天然鳞…     

基于煤萃取物的类石墨状多孔炭的制备及其电容性能研究

以褐煤萃取物为炭前驱体, MgO为阻隔剂, KOH为活化剂, 在800℃惰性气氛下制备出类石墨状多孔炭材料。对该多孔炭材料进行了红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉曼(Raman)表征。以活化前和活化后多孔炭为电极材料, 利用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗对其进行了电化学电容性能评价和比较。结果表明: 活化后炭材料呈现多孔的薄膜状, 比表面积高达1396 m²/g, 而活化前炭材料比表面积仅为138.4 m²/g。当电流密度为1 A/g和4 A/g时, 活化后炭材料比电容分别为533 F/g和390 F/g; 而活化前炭材料对应的比电容为366 F/g和198 F/g。在电流密度为5 A/g下循环8000圈后, 活化前后炭材料的电容保持率分别为72.5%和89.6%。可见, 经过KOH活化后的炭材料比电容和电化学稳定性有了显著提高。该研究证明阻隔剂和活化剂的使用, 能够获得高度柔性的高电容性能的类石墨状多孔炭。     

CO2共聚物为基聚氨酯泡沫体与弹性体降解性能的比较研究

讨论以高分子负载的双金属(PBM)催化剂合成的CO2共聚物——聚碳酸亚乙酯(PEC)为基的聚氨酯泡沫体在活性污泥和70 ℃加热水解条件下的降解性能,并与聚碳酸亚乙酯-聚氨酯弹性体的降解性进行了比较。结果表明,这种泡沫体材料的降解速度远大于其弹性体的降解速度。     

微波辅助碳酸钾活化制备玉米秆基活性生物炭

以碳酸钾为活化剂、少量活性炭为吸波剂,在氩气保护下对玉米秸秆进行微波加热制备活性生物炭。采用比表面积(BET)、扫描电镜和能谱(SEM和EDS)及化学检测的方法,研究了微波加热过程中生物炭孔隙度的变化规律,考察了温度、活化剂(K2CO3)配量、微波功率和保温时间对生物炭吸附性能及产率的影响。结果表明,微波加热制备活性生物炭的最佳条件为:温度650℃、活化剂(K2CO3)配量150%、微波功率700W、保温时间5min。此条件下获得产率为28.1%的活性生物炭,具有发达的多级孔隙结构,比表面积1036.7m2/g;而且此生物炭吸附性能较好,其中碘吸附值1238.7mg/g,亚甲基蓝吸附值254mg/g,优于木质净水用活性炭国家一级标准(GB/T 13804.3-1999)。     

填料种类对炭/石墨材料性能和微观结构的影响

分别利用炭黑、石油焦、针状焦和天然石墨粉为填料,煤沥青为黏结剂,经模压成型(150MPa,10min)、炭化(1300℃,1h)和石墨化(2300℃)制备炭/石墨材料.考察了填料类型对最终炭/石墨材料物理性能和微观结构的影响.研究结果表明:利用炭黑为填料所制材料具有较高的机械强度,但其导热和导电性能相对较差;经石墨化后(2300℃),其抗弯和抗压强度分别达到88.0和173.2MPa.而以天然石墨粉为填料所制材料具有较好的导热和导电性能,在室温下其导热率达到278W/m · K;另外,其抗弯和抗压强度分别达到51.1和90.2MPa.微观结构分析表明,以天然石墨粉为填料所制得的材料具有最大的微晶尺寸和高度的取向性.     

胡萝卜基分级多孔炭材料的制备及电化学性能研究

以胡萝卜为炭源,采用KOH对胡萝卜炭进行活化,制备出具有高比电容的分级多孔炭材料。利用SEM、X射线衍射分析、低温氮气吸脱附等手段对制备的材料进行形貌及结构分析,结果表明,不同碱炭比会造成炭材料不同程度的结构变化,在碱炭比为2∶1时,所制备的炭材料孔隙结构分布最佳,比表面积高达3 111.45 m²/g,总孔容为1.51 m³/g。循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)等电化学测试表明,在最佳活化条件下制备的胡萝卜基多孔炭材料制成的电极在6 mol/L KOH电解液、0.5 A/g电流密度条件下比电容为486 F/g,表明材料具有良好的电容性能;当电流密度提升20倍时,电容量保留为原来的86%,表明材料具有良好的倍率性能;10 A/g电流密度下经8 000次循环后,电容保持率为97.3%,表明材料具有良好的稳定性。胡萝卜基多孔炭材料制成的电极片所组装的水系超级电容器器件能量密度可达14.67 Wh/kg,功率密度为1 000 W/kg。     

填料种类对炭石墨材料性能和微观结构的影响（英文）

分别利用炭黑、石油焦、针状焦和天然石墨粉为填料,煤沥青为黏结剂,经模压成型(150MPa,10min)、炭化(1300℃,1h)和石墨化(2300℃)制备炭/石墨材料。考察了填料类型对最终炭/石墨材料物理性能和微观结构的影响。研究结果表明:利用炭黑为填料所制材料具有较高的机械强度,但其导热和导电性能相对较差;经石墨化后(2300℃),其抗弯和抗压强度分别达到88.0和173.2MPa。而以天然石墨粉为填料所制材料具有较好的导热和导电性能,在室温下其导热率达到278W/m·K;另外,其抗弯和抗压强度分别达到51.1和90.2MPa。微观结构分析表明,以天然石墨粉为填料所制得的材料具有最大的微晶尺寸和高度的取向性。     

超级电容器用高性能石油焦基多孔炭的制备及改性（英文）

以石油炼制副产品石油焦为原料,采用KOH活化法制备高比面积多孔炭,通过氨水水热处理对多孔炭进行表面渗氮改性。系统考察了KOH/石油焦比例(碱/炭比)对多孔炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明多孔炭的比表面积、孔结构和电化学性能可以通过碱/炭比有效地调控。随着碱/炭比的增大,多孔炭的孔道逐渐增大,当碱炭比为3∶1时最大比表面积达到2 964 m~2·g~(-1)。当碱/炭比为5∶1时,多孔炭的比表面积和中孔率分别高达2 842 m~2·g~(-1)和67.0%,其在50 m A·g~(-1)电流密度下的比电容达到350 F·g~(-1)。氨水水热处理多孔炭,可以有效地在多孔炭表面引入氮原子,从而提高了多孔炭电极的电化学性能,尤其提高其在高电流密度下的比电容值。KOH活化以及氨水水热处理为制备高性能低成本石油焦基超级电容器电极材料提供了一种简单有效的方法。     

简易合成不同孔径尺寸的半石墨化有序介孔炭

以SBA-15介孔硅为模板,硼酸为扩孔剂,调控合成出不同孔径尺寸的半石墨化有序介孔炭.采用X射线衍射仪(XRD)、氮气吸附、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TG),以及拉曼(Raman)光谱等手段对样品的成分、结构和形貌进行了分析.结果表明:通过合成过程添加硼酸的方法可以实现对介孔炭材料的孔径在3nm～7nm范围内精确调控,而且合成的介孔炭材料具有半石墨化的墙壁结构.该方法简单易行,对介孔炭材料的孔结构调控合成具有很好的应用价值.     

大蒜皮基多孔炭材料的水热法制备及其CO_2吸附性能（英文）

以大蒜皮为碳源,先采用水热法制备炭前驱体,再经KOH活化法制备了高比表面积和高孔体积的多孔炭材料。采用氮气吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)仪对所制多孔炭的孔结构和形貌特性进行表征。结果表明,活化温度对多孔炭材料的比表面积和孔体积影响较大,当活化温度为800℃和KOH/炭前驱体浓度比为2时,得到的多孔炭材料(AC-28)比表面积和孔体积分别高达1 262 m~2/g和0.70 cm~3/g;当活化温度为600℃和KOH/炭前驱体浓度比为2时,多孔炭材料(AC-26)比表面积和孔体积分别为947 m~2/g和0.51 cm~3/g。虽然AC-26样品的比表面积和孔体积均较低,但其微孔率高达98%,使得此材料CO_2吸附性能优异,在25℃和1 bar时的CO_2吸附量高达4.22 mmol/g。常压下影响多孔炭材料中CO_2吸附量的主要因素是微孔率,并不是由比表面积和孔体积决定。当具有合适的孔径结构和比表面积时,生物质基多孔炭材料中微孔率的增加会有效增加CO_2吸附量。     

热塑性淀粉基薄膜研究进展

淀粉是由α-葡萄糖分子聚合而成的天然高分子材料,来源广泛,主要分布在植物的根茎中,具有价格低廉、可再生及可生物降解等优点。利用淀粉制备天然可降解塑料薄膜,对解决和改善环境污染有着重大意义。与淀粉基材料相比,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等合成高分子为原料制成的热塑性产品具有气味刺激性、不可生物降解和污染环境等缺点。基于淀粉的天然优势,以淀粉为原料制成的可生物降解热塑性材料成为国内外研究人员的研究热点。主要综述了淀粉的结构和性质,淀粉的增塑方法,淀粉膜的制备方法,热塑性淀粉基功能性膜材料研究进展,并对热塑性淀粉基功能材料的研究内容进行了总结与展望。     

管状多孔炭膜的研究

介绍了管状多孔炭膜的制备方法及应用,探讨了不同材料制备支撑体炭膜和炭－炭复合膜的效果及影响炭膜孔结构性能的主要因素。研究表明,煤和酚醛树脂均是良好的制膜材料,制得的支撑体炭膜不仅具有较高的孔隙率和气体通量,而且孔隙结构均一,机械强度高。膜材料的种类,粒度及炭化工艺条件等因素对炭膜的孔结构性能影响较显著。以酚醛树脂等高分子聚合物及煤热解产物为涂膜液制得的炭－炭复合膜其孔径明显的变小,孔径分布变窄。炭