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丝瓜络具有立体管束状结构,在制备生物质基三维(3D)多孔炭材料方面具有独特优势。以丝瓜络为原料,聚磷酸铵为活化剂、形貌保护剂和氮掺杂源,确立了制备丝瓜络基3D多孔炭材料的优化工艺条件。实验结果表明,经过预炭化处理所制得的样品CAC-1-550,比表面积为738 m2/g,总孔容为0.43 cm3/g,较一步炭化活化法所制样品AC-1-550均有明显提高。电化学测试结果表明,在电流密度为0.5 A/g时,CAC-1-550的比电容可达260 F/g,且经6 000次的循环充放电后,电容保持率为116%,循环稳定性能优良。在功率密度为1 674 W/kg时,最高能量密度为37.2 Wh/kg,优于绝大多数文献中所报道的超级电容器炭电极材料。当功率密度大幅增加到33.5 kW/kg时,能量密度仍达9.3 Wh/kg,CAC-1-550展现出良好的电化学性能,并显示出作为超级电容器的电极材料具有很大的应用潜力。 相似文献
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伴随环境和资源紧缺问题日益突出, 开发绿色可持续发展的新材料, 拓展植物材料的应用空间具有重大的意义。本文对丝瓜络纤维的天然特性如形态、密度、孔隙率、纤维直径、化学组成和力学性能进行了概述;同时结合近年来国内外的研究成果, 重点综述了丝瓜络纤维在环境保护、增强复合材料、纳米纤维素制备、细胞固定化载体及生物反应器等领域的综合利用研究进展。针对目前国内在开发丝瓜络纤维新用途和高附加值利用方面的研究现状, 提出了今后丝瓜络纤维在拓宽其应用范围和加快工业化应用步伐方面的建议, 并对丝瓜络纤维的开发利用前景进行了展望。 相似文献
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以杉木屑为原料,氯化锌和尿素为低共熔溶剂,炭活化后制备了氮掺杂活性炭,采用正交实验设计考察了浸渍比、活化温度和活化时间对活性炭电化学性能的影响。采用比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安、恒流充放电等表征手段研究了材料的孔隙结构和表面化学元素及电化学性能。研究结果表明:最佳工艺条件是浸渍比为4,活化温度为750℃,保温时间为3h。对活性炭的孔隙结构进行分析,可以发现低共熔溶剂活化后的活性炭有利于微孔的形成且比表面积可达到797.82m2/g,氮含量为11.55%,其中氮元素化合态主要表现为吡啶型N、吡咯型N和石墨型N。在6mol/L的KOH电解液中,当电流密度1A/g时,可达233.85F/g的比电容,当电流密度增加到20A/g时,比电容依然能够维持在159.6F/g。 相似文献
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导电聚合物纳米材料的研究进展 总被引:5,自引:0,他引:5
综述了近十几年来导电聚合物纳米材料、纳米膜、纳米纤维(管)及其纳米粒子在制备方法、结构与性能表征等方面的研究进展,展望了该领域今后的研究方向和应用前景。 相似文献
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食用菌菌糠富含疏松多孔的木质纤维基质和菌丝残体蛋白,将其用于高性能生物质基多孔炭的制备具有先天优势,亦能产生可观的生态和经济效益。本文以银耳菌糠为原料,利用NaOH/尿素(质量比为7∶12)水溶液体系进行冻融预处理后,经高温热解炭化制备获得高氮掺杂量(7.78%)的三维(3D)多级孔炭材料。孔结构分析结果显示样品BC-5-800的比表面积可达1568m2/g,孔容为1.53cm3/g且中孔率高达83%。以BC-5-800为工作电极,在三电极测试体系中,当电流密度为0.5A/g时,测得的比电容为278F/g,且在10A/g下仍能保持230F/g的比电容;在两电极装置中,当功率密度高达6990W/kg时,能量密度达到5.83Wh/kg,且经10000次循环充放电后的电容保持率为87%,呈现出优异的循环稳定性。本研究为食用菌菌糠的高值化回收再利用提供了新思路。 相似文献
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响应面法优化制备巨菌草纳米纤维素及其性能表征 总被引:1,自引:0,他引:1
以巨菌草(pennisetum sinese roxb)为原料,采用酸水解法制备了纳米纤维素(CNC),并应用响应面分析法对影响纳米纤维素得率的3个主要因素即硫酸浓度、温度、时间进行了优化。实验结果表明,利用Design-Expert的Box-behnken中心组合设计建立的二次多项式模型较显著,当硫酸浓度为51%,温度为60℃,时间为120min时,纳米纤维素的得率达到最大值80%。制备的CNC呈棒状,直径约为20~30nm,长度100~200nm;XRD图谱表明CNC的结晶度较巨菌草显著提高;红外光谱表征显示,CNC仍保持纤维素的基本结构。 相似文献