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为开发设计具有高电化学性能的碳纳米纤维电极，采用静电纺丝技术、戊二醛交联和高温炭化制备聚丙烯腈/高直链淀粉(PAN/HAS)基碳纳米纤维，并对其形貌、元素组成、石墨化晶体结构和比表面积进行了研究。结果表明：经过戊二醛交联后的碳纳米纤维呈现连通结构，并具有优异的石墨晶体和多级孔结构、较大的比表面积(647 m2/g)和较高的总孔体积(0.60 cm3/g);将其制备成电极，在三电极体系下，当电流密度为1 A/g时比电容为255 F/g,当电流密度为20 A/g时比电容保持率高达71%;经过10 000次充放电循环后，电极比电容的保持率高达99.8%,显示出优异的循环耐久性。 相似文献
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为提高酚醛基纳米活性碳纤维的吸附性能,首先采用乙酸锌、硫酸双催化合成高邻位酚醛树脂,然后配制酚醛/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)混合溶液,采用静电纺丝、固化、炭化和活化工艺制备得到柔性高邻位酚醛基纳米活性碳纤维,借助傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、比表面积及孔径分析仪对其结构和性能进行测试与分析。结果表明:静电纺丝制备的酚醛初生纤维在溶液固化后,酚环对位取代增加,纤维内发生了分子间交联,但PVB有一定的醇解,使酚醛纤维在炭化过程中低温稳定性下降,而高温残碳率升高,炭化后制备得到多孔碳纤维;活化后得到的高邻位酚醛基纳米活性碳纤维比表面积为1 409 m2/g,其对亚甲基蓝及碘的吸附量分别达到837和2 641 mg/g。 相似文献
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针对锂硫电池循环过程中容量衰减快的问题,采用水热法制备ZnCo2O4纳米颗粒,然后与聚丙烯腈(PAN)混合,通过静电纺丝法制备复合纳米纤维并进行炭化处理得到复合多孔碳纳米纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、比表面积测试仪表征复合多孔碳纳米纤维的微观结构和物化性能,优化得到最佳制备工艺;并将其作为正极硫载体测试电化学性能。结果表明:基于ZnCo2O4制备的复合多孔碳纳米纤维存在大量孔孔相连的通道,比表面积高达210.85 m2/g;组装成的锂硫电池具有典型的充放电平台以及明显的氧化还原峰,其初始放电比容量为759.2 mA·h/g,50圈充放电循环后,仍具有74.0%的可逆比容量,相比于不掺杂ZnCo2O4的静电纺丝碳纳米纤维具有更高的比容量,更好的倍率性能。 相似文献
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以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚(乙二醇)-block-聚(丙二醇)-block-聚(乙二醇)Mn~2900(P131345)作为双模板剂制备出纳米二氧化硅介孔分子筛MCM-41(Mobil Composition of Matter No.41),并进一步以此为载体搭载天然抗氧化剂槲皮素,以低密度聚乙烯(LDPE)为基材制备了一种食品抗氧化活性包装膜。结果表明,所制备纳米二氧化硅介孔分子筛MCM-41比表面积为439.173 m2/g,孔体积为0.665 cm3 g-1,孔径分布为2.4、4.0 nm。吸附槲皮素后,其1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基在经过24 h和1200 h后平均清除率分别为56.75%和66.01%。同时,槲皮素在食品模拟物中的扩散速率D(cm2/s)由2.127×10-13下降到3.089×10-14。表明以介孔分子筛为载体制备的食品抗氧化活性包装膜具备抗氧化的作用并具备缓释性。 相似文献
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为制备可实用聚丙烯腈（PAN）中空碳纳米纤维,考察了同轴静电场施加方式、芯层组分及芯层针头直径对PAN碳纳米纤维中空结构的稳定形成及其炭化收率的影响。实验结果表明：芯层组分会影响PAN纳米纤维壳芯结构及其碳纳米纤维中空结构的形成,静电场施加方式和芯层针头直径的影响不大。扫描电子显微镜观察结果显示,以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）溶液或甲基硅油为芯层的PAN碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶液或空气为芯层时则呈实芯结构。以PMMA溶液为芯层时,由于芯层与壳层PAN具有相同的溶剂二甲基甲酰胺却又互不相溶,因而PAN纳米纤维能稳定形成壳芯结构且壳芯界面相容性好,炭化后的PAN中空碳纳米纤维表面形态最好,中空结构较为规则,炭化收率为28%~31%。 相似文献
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以DMF为溶剂,利用静电纺丝法制备了PAN/Co(OAc)2/CNTs复合纳米纤维,并通过高温碳化及活化的方法得到多孔碳基复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪（XRD）、ASAP 2020及Solartron 1470分别研究了纤维的表面形貌、碳基复合纳米纤维的物相、比表面积和材料的电化学性能。研究结果表明：多孔碳材料为C/Co/CNTs复合纳米纤维;前驱体复合纳米纤维表面较为光滑,高温处理处部分纤维出现断裂;碳基复合纳米纤维的比表面积和孔体积分别为771m2/g和0.347cm3/g;在电流密度为1.0A/g时复合纳米纤维的比容量可达210F/g,电流为0.5mA时能量密度为3.1Wh/Kg,电流为5 mA时功率密度为2337W/Kg 相似文献
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《纺织学报》2021,(8)
为制备具有高比表面积和分级多孔结构的碳材料来提高其用于电极的电荷存储能力,采用静电纺丝技术将钴金属有机骨架材料(ZIF-67)与聚丙烯腈(PAN)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)混合制备复合纳米纤维膜,然后对其进行高温炭化处理得到钴基分级多孔复合碳材料,表征了其结构和电化学性能,探究了ZIF-67负载量对复合碳材料结构和性能的影响。结果表明:负载ZIF-67的复合碳材料相对于单一碳材料具有较高的比表面积和丰富的中孔结构,当ZIF-67相对于PMMA的负载量为10%时,复合碳材料比表面积为259.814 m2/g,中孔占比为68.8%,在1 A/g电流密度下的比电容可达151 F/g,是未负载ZIF-67的PAN/PMMA碳材料的3倍,且在2 000次循环后,比电容保持率仍为84.8%。 相似文献
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利用热致相分离法基于废旧腈纶制备聚丙烯腈(PAN)多孔材料，并对其进行扫描电子显微镜(SEM)观察、比表面积分析及热重(TG)分析等测试。结果表明，当二甲基亚砜/水(DMSO/H2O)溶剂体系中DMSO体积分数为88%,且PAN质量浓度为50～70 mg/mL时，所得PAN多孔材料成形良好；PAN质量浓度对PAN多孔材料孔隙形态的影响较大，随着PAN质量浓度的增加，多孔材料的骨架尺寸增大，孔径减小；PAN多孔材料存在多级孔结构，不仅含有孔径为2.674～3.948μm的大孔，还存在孔径为2～140 nm的微孔，孔隙率超过90%,比表面积高达177.302 m2/g;与废旧腈纶相比，PAN多孔材料的热稳定性有所下降。 相似文献
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以氧化锡锑纳米颗粒(Sn0.92Sb0.08O2.04)为前驱体,葡萄糖为碳源,用水热合成法制备碳包覆锡锑合金,然后采用静电纺丝技术制备碳包覆Sn Sb/C纳米纤维。应用透射电子显微镜、扫描电子显微镜对碳包覆锡锑合金纳米颗粒及纤维的形貌进行表征,利用X射线衍射仪分析了碳包覆锡锑合金混合纳米纤维的晶型结构。研究了碳包覆Sn Sb/C纳米纤维作为一种高容量锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,成功制备了碳包覆锡锑合金纳米纤维;随着纳米纤维中碳包覆锡锑合金含量的增加,制备的负极材料具有较高的可逆容量及较好的循环性能。 相似文献
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