石油焦制备高比表面积活性炭的研究

通过正交实验法研究了活化条件对以石油焦为原料制备高比表面积活性炭性能的影响 ,同时进行了原料结构与所制活性炭性能之间的相关性研究。结果表明 ,所考察的 5种影响因素的作用程度大小顺序 :原料焦微观结构 >活化温度 >碱炭比 >原料粒度 >活化时间 (“ >”表示“优于”)。在本实验范围内制备高比表面积活性炭的最佳条件 :以盘锦石油焦为原料 ,活化时间 60min ,活化温度 770℃ ,KOH/石油焦质量比 5 /1,原料粒度 10 0～ 45 0 μm ;在此条件下制得的活性炭比表面积为 3 73 0m2 /g。具有小晶粒、细镶嵌型光学结构的生焦与活化剂的反应活性较高 ,而且所制备的活性炭的比表面积较大     

聚丙烯腈原丝氧化工艺的研究

研究了原丝在氧化过程中体密度、线密度、力学性能、环化交联程度、元素组成的变化,结果表明:(1)随着氧化温度的加深,预氧丝交联度和环化指数增加,线密度降低,体密度增加,预氧丝模量、断裂伸长和强度降低。(2)随着氧化程度的加深,纤维致密性增加。(3)随着氧化程度的加深,纤维C、H、N元素含量及H/C、N/C比例逐步降低,预氧丝总体O和O/C增加,在氧化反应初期纤维Si含量迅速减少,然后基本稳定。(4)氧化过程中预氧丝表面的O含量基本恒定,预氧丝表面的含氧量高于中心含氧量。     

电化学电容器复合电极材料铜氧化物/多孔炭的制备及电化学性

通过化学沉积法制备了金属铜氧化物/多孔炭复合电极材料,考察了热处理温度及金属铜氧化物负载量对其理化性能的影响.测试结果表明,热处理过程能有效改变铜氧化物的形态,而铜氧化物的形态影响着复合电极材料的电化学行为.当多孔炭电极负载20wt%铜氧化物时,其循环伏安曲线出现较强的峰值电流,但其电化学性能不稳定,这种情况随着负载量的减少而有所改善.当负载3wt%金属铜氧化物时,其单电极比电容达到325F/g,高于空白多孔炭的比电容（256F/g）.     

超临界石油醚干燥和超临界二氧化碳干燥在制备有机和炭气凝胶中的比较研究

热固性酚醛树脂—羟甲基三聚氰胺经历聚合反应、溶胶—凝胶、超临界干燥和裂解过程生成了有机和炭气凝胶。比较了超临界石油醚干燥(240℃、6．0MPa下1h)和超临界二氧化碳干燥(60℃、10．0MPa下7d)在制备有机和炭气凝胶过程中的作用。结果发现：超临界石油醚干燥时间比超临界二氧化碳的显著短，虽然前者制备的有机气凝胶的BET比表面和中孔孔容比后者小，但前者制备的有机气凝胶在热裂解过程中的热稳定性比后者好，因此，超临界石油醚干燥制备的炭气凝胶的BET比表面和中孔孔容均比超临界二氧化碳的大。超临界石油醚干燥可以替代超临界二氧化碳干燥来制备炭气凝胶。     

用称重法研究聚丙烯腈树脂的凝固过程

将聚丙烯腈二甲亚砜纺丝液在试管中于二甲亚砜水溶液中成型并凝固，通过计量凝固样品重量随时间的变化来考察在不同凝固浴条件下的凝固速率，并观察了凝固样品的横断面形貌。结果表明：凝固样品重量的变化可以直观地反应不同凝固浴条件下聚丙烯腈—二甲亚砜(DMSO)—水体系凝固速率的变化。随凝固浴浓度的提高，凝固速度减小，样品横截面趋于均匀化、致密化；凝固温度从30℃升高到50℃，凝固速度加快，截面由非圆形变为圆形，但在80℃下凝固速度反而下降；凝固浴中第三组份的添加降低了扩散速度，但会引起孔洞的产生。     

电化学表面处理PAN基炭纤维的表面性能研究

以NH4HCO3为电解质对PAN基炭纤维进行了连续表面处理，并利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)和自动电位滴定等方法，系统研究了电化学氧化反应后炭纤维表面石墨微晶尺寸的变化规律，推导出微晶宽度(La)、微晶厚度(Lc)与电流密度(J)之间存在线性天系式；同时，经电化学氧化处理后，炭纤维表面含氧官能团的摩尔分数增加8．54％，表面吸附水的摩尔分数增加5．34％，使其表面由憎液性变为亲液性，这有利于提高炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层问剪切强度(ILSS)。     

沥青基球状活性炭对胆红素吸附性能的初步研究

研究了三种具有不同孔径结构的沥青基球状活性炭对胆红素的吸附行为,结果表明三种沥青基球状活性炭对胆红素均具有较好的吸附性能,平衡吸附率达９０％以上。随沥青基球状活性炭中中孔含量的增加,其对胆红素吸附速度加快,达到吸附平衡的时间缩短;且对结合态胆红素的吸附量及吸附速度都较游离态低。     

乙烯基三乙氧基硅烷溶胶-凝胶涂层改善碳纤维的热稳定性及表面性能(英文)

以乙烯基三乙氧基硅烷作前驱体在碳纤维表面制备了溶胶-凝胶涂层。通过扫描电镜、能量分散谱仪以及热重分析对涂层进行表征。通过单纤维拉伸强度测试研究碳纤维的力学性能,采用动态接触角测定碳纤维的表面能。结果表明,溶胶-凝胶涂层改善了碳纤维的抗氧化性能和力学性能。与未涂层纤维相比,涂层碳纤维的起始氧化温度提高了100℃,单纤维拉伸强度提高了5.9%~12.1%,但是涂层脱落及表面裂纹导致碳纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而降低。另外,溶胶-凝胶涂层降低了碳纤维的表面能,使其具有较好的疏水性能。     

炭涂层硅/石墨烯纳米复合材料的制备及其储锂性能

石墨烯、柠檬酸和硅纳米颗粒的乙醇混合物经超声分散、乙醇挥发和热处理(800℃1h)制备出炭涂层硅/石墨烯(Si@C/G)纳米复合材料。透射电镜表明,Si纳米颗粒的表面形成了一层厚度约为2nm的均匀炭涂层,石墨烯片层支撑着Si@C纳米粒子,且两者具有较强的相互作用。作为锂离子电池负极材料,Si@C/G电极具有较高的库仑效率,在500 mA·g-1的电流密度下,100卷循环后比容量为1431mAh·g-1,表现出优越的循环稳定性。Si@C/G优异的电化学性能归因于石墨烯片层的高导热率、高导电率和优良的机械柔韧性。     

贺福研究员的科研生涯

贺福研究员1939年生于山西交城县贺家寨村,1964年毕业于山西大学化学系,分配到中国科学院山西煤炭化学研究所工作至今.从1973年开始从事炭纤维研究工作,获各级科研奖励10项,获得专利12项,发表论文120余篇,取得研究成果15项,其中5项应用于炭纤维产业.贺福研究员1988年获得国家"有突出贡献中青年专家"荣誉,1992年享受国务院特殊津贴,1998年被中国科学院授予优秀研究生导师,1999年获得山西省劳动竞赛委员会二等功,2009年在第九届全国新型炭材料学术研讨会上荣获第六届"中国炭材料杰出成就奖".