层次孔炭材料的设计制备及其在储能领域的应用

层次孔炭材料呈合理的微孔-中孔/大孔结构及孔径分布,具有高的电化学活性表面、极短的扩散距离和较高的传质速率,在用作储能器件电极材料时,表现出优异的功率特性.通过综述近来年层次孔炭材料的设计制备及其在储能领域的应用进展,重点介绍了本课题组自2008年以来的研究成果,进而展望了层次孔炭材料的发展方向.指出:层次孔炭材料主要通过模板法或模板-活化联合法制备.这两种方法可以实现炭材料纳米结构的精确调控.最近,开发出来的更简易的免模板法展现出较好的应用前景.     

活性炭纤维的氧化还原特性及其应用前景

六十年代以来，活性炭纤维由于其优异的吸附性能而引起了科学家们的重视。近年来，人们发现活性炭纤维不仅吸附性能优异，而且还原能力良好，因此，它能够吸附大量高电位的离子，并继之将其还原成为单质金属或低氧化态离子。这种吸附－还原性能在贵重金属的富集、回收和分离，以及有害气体或溶液的处理等领域有良好的应用前景     

活性碳纤维吸附的研究：Ⅱ—磷酸活化活性碳纤维的制备工艺与吸附性能…

本文研究了磷酸活化ＡＣＦ的得率，比表面积和吸附性能的关系，发现磷酸活化ＡＣＦ得率高，对有机蒸汽有较好的吸附能力，但对水溶液中亚甲基兰的吸附量很低，研究了一些改善的工艺，发现采用不气气二次活化处理磷酸活化ＡＣＦ的方法，可获得率较高，比表面积较大，对有机蒸汽的吸附量高，而且对亚甲基兰的吸附量显著提高等综合性能良好的ＡＣＦ。     

X射线光电子能谱研究活性碳纤维表面结构

研制了各种不同结构的活性碳纤维。并用 X 射线光电子能谱对元素组成、相对含量、表面官能团类型以及原料、制备工艺的关系进行了全面的研究。用曲线拟合分峰技术对谱峰进行了数学处理。结果表明,C 和 O 是活性碳纤维的基本元素。采用不同原料和制备工艺,活性碳纤维表面还含有少量的 N、P、Ca 等杂原子。纤维表面碳大部分为类石墨碳,C—H是活性碳纤维一种不可忽略的基团。氧元素主要与碳生成表面含氧基团如 C—OH、C=O、C(?)及酯等。C—OH 与基体碳有一定程度的共轭。表面的氮主要以胺基或亚胺基形式存在。磷的结合态有氧化磷以及各种磷酸盐。未经活化的碳纤维,含氧官能团的含量及总含量不比相应活性碳纤维低,个别样品还高。活化过程的脱羧反应是导致活性碳纤维生成高比表面积的根本原因,提高活化温度或增加活化剂浓度时,活性碳纤维表面含氧量反而下降。     

磷酸活化活性炭纤维的生产工艺及应用研究

对磷酸活化生产活性炭纤维的工艺、产品结构、以及产品在贵金属的吸附回收和油品脱硫净化方面的应用进行了研究,结果表明随着磷酸浓度升高,产品比表面积显著提高,收率略有提高,但磷酸浓度超过35％后,产品的强度会明显下降。扩大生产中,炭化活化温度－400℃最佳。产品微孔丰富,微孔孔径为0.55nm-0.66nm。所生产的纤维用于从电镀废液中回收银和钯取得较好效果。产品经稀碱中和并负载钴盐后对汽油中硫醇的吸附处理达到了市售水蒸气活化聚丙烯腈基活性炭纤维的水平。     

磷酸活化粘胶基活性碳纤维的研究：Ⅲ—磷酸活化粘胶基活性碳 …

磷酸活化粘胶基活性碳纤维对各种有机蒸汽具有良好的吸附性能,在３５０～５００℃活化或用较大沈度磷酸活化所制备的ＶＡＣＦ－Ｐ对有机蒸汽特别是极性的甲醇和乙醇吸附量明显增大,在１２８℃的热空气中处理２０ｍｉｎ后ＶＡＣＦ－Ｐ基本上可完全解吸,低温活化的ＶＡＣＦ－Ｐ对六价铬的吸附量达到了一些高性能离子交换纤维的水平,ＶＡＣＦ－Ｐ具有一定的氧化还原能力,对金离子的还原吸附量达７００～１１００ｍｇ／ｇ。     

磷酸活化粘胶基活性炭纤维的研究：Ⅰ.磷酸活化粘胶基活性炭纤 …

探讨了以磷酸为活化剂制备粘胶基活性炭纤维的工艺。研究了工艺条件对产品得率,比表面积及柔软件等的影响,并对所制样品的吸附和脱附性能进行了表征。结果表明,控制合适的磷酸浓度、固液比、等工艺参数,可制得碳活化得率、比表面积、柔软性和吸附脱附性能等综合性能良好的活性炭纤维。     

硼酸活化法制备粘胶基活性炭纤维

用硼酸化学活化法制备了粘胶基活性炭纤维,对硼酸浸泡工艺条件 应的碳化活化条件进行了筛选,所制得的纤维形状、柔软的产品,得率达３４％－３８％,比表面积达５００－６００ｍ＾２／ｇ。探讨了碳化活化的机理。     

炭气凝胶微球的凝胶化机理

以间苯二酚和甲醛为原料,溴化十六烷三甲基铵为催化剂,通过反相悬浮聚合法成功制备了炭气凝胶微球.研究了反应体系的黏度、酸度、温度以及反应中间产物紫外光谱的变化情况,探讨该凝胶反应的作用机理.结果表明:凝胶反应是一个酚醛缩合过程,其反应历程可以分为线性缩聚、交联、胶粒生长和宏观凝胶化四个阶段.