介孔碳负载铂催化剂的制备及降解甲醛的研究

以嵌段共聚物F127为软模板,低分子量酚醛树脂为前驱体,通过溶剂挥发诱导自组装(EISA)方法制得介孔碳(OMC),经浸渍还原法制备介孔碳负载铂催化剂(Pt/OMC)。采用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线能谱(EDS)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附等温线等对其进行了表征。Pt/OMC对甲醛的催化性能结果表明,反应7h甲醛的去除率可达92.5%,甲醛可矿化为CO2。还研究了甲醛的降解机理,甲醛首先被氧化成甲酸,然后再矿化为CO2和H2O。     

石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备与介电性能研究

以天然鳞片石墨为原料,通过Hummers法制备氧化石墨,微波热解剥离制备出少层数的石墨烯纳米片。以硅烷偶联剂KH-560为改性剂,超声共混制备石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料。采用FT-IR和SEM分析样品的微观结构和形貌,测试其介电性能。结果表明,随着石墨烯纳米片添加量的增加,复合材料介电常数呈现先增大后减小的趋势,当石墨烯纳米片含量为0.3%(质量分数)时,介电常数达到最大;石墨烯纳米片对复合材料介电损耗的影响与之相反;偶联改性使复合材料的介电常数增大,介电损耗减小。     

阳极氧化铝模板孔间距影响因素的研究进展

研究阳极氧化铝模板的孔间距与电解液、温度和氧化电压等影响因素的关系现状。指出孔间距受电解液种类和氧化电压的影响最大,而电解液浓度和温度的影响甚微,模板的孔间距随电压的增加而增加。通过调整电解液和氧化电压可制备所需孔间距的模板。制备大孔间距模板可采用磷酸做电解液配以较大的氧化电压。制备孔间距小于10nm的模板可采用硫酸做电解液配以较小的氧化电压,但当电压很低时阳极氧化反应可能无法进行,可以用较高的脉冲电压代替;也可先采用H2SO4和Al2(SO4)3混合液做电解液辅以较小电压或脉冲电压进行氧化。     

磁控溅射制备染料敏化太阳能电池氮掺杂碳膜对电极

采用双极脉冲磁控溅射法制备氮掺杂碳膜并作为对电极应用在染料敏化太阳能电池(DSSC)中。研究了氮掺杂对碳膜的结构与性能的影响。用X射线光电子能谱(XPS)对氮掺杂碳膜进行薄膜表面元素分析,用四探针测试仪对氮掺杂碳膜的方块电阻进行测试,用扫描电镜对氮掺杂碳膜表面形貌进行分析。组装电池,用太阳光模拟器测试电池的光电转化率。研究结果表明,经过氮掺杂的碳膜,表面形貌致密,当N2的体积分数为30%时,薄膜中N元素含量为15.21%,薄膜的方块电阻为9.4Ω/□,电池的光电转化率为1.16%。     

温度对碳热还原制备TiC、TiN的影响研究

考察了在碳热还原制备TiC、TiN的过程中,温度对TiC、TiN生成状态的影响。将含钛渣样品置入石墨坩埚,在1300~1550℃,常压通N2,恒温6h观察TiC、TiN的生成状态。实验结果表明,TiN的生成温度是1350℃,TiC的生成温度是1500℃,与FactSage计算基本相符(FactSage计算的TiN的生成温度是1322℃,TiC的生成温度是1467℃)。通过对熔渣与石墨坩埚纵剖面宏观形貌、矿相、SEM-EDS的分析表明,TiN、TiC主要生成于熔渣与石墨坩埚交界处,随着温度的升高,其生成量增多并向熔渣内部扩散。     

等离子体类聚氧乙烯薄膜的制备及性能研究

等离子体类聚氧乙烯薄膜(PEO-like)具有高亲水性、抗生物黏附的特性,能被应用于生物材料表面改性以提高材料的抗蛋白黏附、抗血小板黏附和抗菌等性 能。本 文 以 四 乙 二 醇 二 甲 醚(TetraethyleneGlycoldimethylether)为单体,采用射频等离子体连续放电模式,不锈钢SS为基底,在不同功率下合成了PEO-like薄膜。傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X光电子能谱仪(XPS)测试分析表明等离子体PEO-like薄膜中能部分保留单体分子中的氧化乙烯(EO)结构单元,功率为5W合成的PEO-like薄膜中EO单元含量为35.86%。PEO-like薄膜的亲水性优于不锈钢,薄膜在双蒸水中浸没1d和10d的结果显示,尽管薄膜出现溶胀现象,但没有剥落和破裂。低功率下合成的薄膜具有一定的阻抗血小板黏附的性能,但3d的体外平滑肌细胞评价结果表明3种PEO-like薄膜没有表现出抑制平滑肌细胞增殖的性能。     

碳纳米管工具电极的制备

纳米工具电极是进行纳米电解加工的必备条件,其特征尺寸直接影响纳米结构的最终尺寸.提出了利用电弧放电将碳纳米管束焊接在钨针尖上的纳米工具电极制备方法,并通过试验研究了钨针的针尖圆弧半径和放电电压对制备碳纳米管工具电极的影响.试验结果表明,不同尖端圆弧半径的钨针,所需有效放电电压不同,圆弧半径越小,有效放电电压越小,强电场分布越集中,越容易将碳纳米管束焊接在针尖的顶端;圆弧半径越大,强电场分布区域越大,越不容易控制碳纳米管束焊接的方向性.在针尖圆弧半径约为100 nm和300 nm的钨针上,放电电压分别为25 V和35 V时,成功制备出碳纳米管工具电极.     

石墨烯的制备和应用

石墨烯因具有优良的电学、热学和机械性能,以及高透光率和超大比表面积等而备受人们关注。尤其是2004年稳定存在的石墨烯被成功的获得,更是掀起了石墨烯的研究高潮。获得低成本、大面积、高质量的石墨烯,并将其用于实际生产是研究人员奋斗的目标。主要对近几年一些改进的或新的石墨烯的制备方法以及其主要的潜在应用做了综述,从中可以看到石墨烯的巨大发展潜力。     

负载羟基磷灰石活性炭的制备及除氟性能

以NH4H2PO4为活化剂,采用物理-化学活化法对玉米秸秆活性炭的制备进行了系统研究;对制备出的活性炭进行羟基磷灰石(HAP)负载,并对负载HAP活性炭的水中氟离子吸附动力学、热力学进行了研究。结果表明,优化工艺条件为浸渍比1∶4、活化温度700℃、活化时间60min;负载HAP活性炭较活性炭比表面积减小约1倍,但除氟能力增加14倍;升高温度有利于吸附的进行,负载HAP活性炭吸附过程更符合Langmuir吸附模型,吸附过程中ΔG<0,ΔH 为20.08kJ/mol,ΔS 为72.14J/(mol·K);吸附过程符合一级动力学模型。     

有序介孔碳材料的制备及应用

有序介孔碳材料因具有较高的比表面积、均匀的孔径分布、有序的孔道结构排列等特性,成为催化、吸附、分离和电化学等领域的研究及应用热点。这里主要介绍了有序介孔碳的两种主要制备方法硬模板法和软模板法,以及其在催化、吸附及电化学等领域中的应用。     

染料敏化太阳电池新型介孔碳对电极的制备及性能研究

以三嵌段共聚物F127为模板剂制备介孔碳,并用N2吸附和透射电子显微镜对介孔碳样品进行分析.所制备介孔碳材料的孔呈无序蠕虫状,平均孔径为6.8nm,比表面积为400m2/g.用介孔碳作为I(-)/I(-)3氧化还原反应的催化剂制备染料敏化太阳电池对电极,用电化学阻抗谱对介孔碳电极的催化活性进行了分析.介孔碳电极对I(-...     

纳米管稀土氧化物的制备及应用

稀土氧化物具有其独特的光、电等化学性质,在催化、发光、磁性等方面有很大的应用前景。如果将稀土氧化物制备成具有低的维数和高的比表面积的一维纳米管状,有可能增强其各方面的性能,它的开发和应用前景十分迷人。综述了稀土氧化物纳米管的制备方法,并介绍了稀土氧化物纳米管在催化、发光和磁性方面应用的进展,最后论述了还需要研究的问题和方向。     

环境降解地膜在水环境中的降解特性研究

以环境降解地膜为材料,地面覆盖为对照,采用水中浸泡、水面漂浮的处理方式,研究了环境降解地膜在水环境中的降解特性。研究结果表明,水中浸泡、水面漂浮及地面覆盖的环境降解地膜断裂伸长率保留率随处理时间延长均呈现先上升后下降的趋势,处理时间分别为70、50及40d时,断裂伸长率保留率小于10%。DSC测试显示,环境降解地膜各处理熔融峰值变化不大,稳定在121℃左右,但熔融焓呈现上升趋势,暴露60d后,水中浸泡、水面漂浮及地面覆盖的样品熔融焓由未浸泡时的118.2J/g分别上升至125.9、130.8和133.4J/g;结晶度从未浸泡时的40.33%分别变化为43.59%、44.63%和45.51%。扫描电镜测试结果显示环境降解地膜原样表面平整,光滑,没有裂纹和孔洞,浸泡在水中、漂浮于水面及地面覆盖60d后分别出现孔洞、裂纹及明显的脱落痕迹。     

化学沉淀法制备S-FeS/介孔碳复合材料及其电化学性能

为提高锂硫电池的循环性能,采用化学沉淀法制备了负载有FeS的介孔碳(MC)复合材料FeS/MC,通过热复合获得了负载S的MC复合材料S/MC和负载S、FeS的MC复合材料S-FeS/MC。FeS/MC的SEM照片表明,FeS可充填MC表面的孔洞。N2吸脱附等温线表明,负载FeS后,MC的比表面积大幅下降,但平均孔径增大。XRD谱图表明,当负载FeS的含量达到20wt%时,出现了Fe3S4晶相。电化学性能测试结果表明:负载于MC中的FeS本身没有电化学活性,但它对多硫离子的氧化还原过程有催化作用,提高了电极的可逆性;S-FeS/MC的二次放电比容量保持率高于S/MC的比容量保持率,表现出较轻的"飞梭效应";S-FeS/MC的二次放电比容量为1 108.8mA·h/g,50次循环容量保持率为43.7%,高于S/MC的容量保持率,表现出较好的循环性能。     

利用线性酚醛树脂制备有序介孔碳

三嵌段共聚物F127为模板剂,线性酚醛树脂为碳前驱体,采用溶剂挥发诱导有机-有机自组装法(EI-SA)制备了具有二维六方结构的有序介孔碳。利用FT-IR、XRD、TEM、N2吸附/脱附等方法对有序介孔碳的结构进行了表征,研究了不同焙烧温度和模板剂用量对有序介孔碳结构的影响。结果表明,当模板剂的用量一定时,有序介孔碳的孔径、孔容和孔壁厚度都随着焙烧温度的升高而降低,但比表面积却随着微孔含量的增加而增大。随着模板剂用量的增加,介孔碳的有序性降低。有序介孔碳PF-2-500的比表面积、孔径、孔容、孔壁厚度和微孔比表面积比分别为583.82m2/g、3.05nm、0.31cm3/g、3.40nm和361.18m2/g,而有序介孔碳PF-1-500的比表面积、孔径和孔容相对于PF-2-500有所提高,分别为647.79m2/g、3.44nm和0.41cm3/g,但微孔比表面积和孔壁厚度分别降低为309.46m2/g和3.35nm。     

脲醛树脂为碳源制备介孔碳/二氧化硅及碳化温度的影响

以低聚脲醛树脂为有机碳源前驱体、正硅酸乙酯(TEOS)为无机硅源、表面活性剂F127为模板剂,采用溶剂蒸发诱导自组装(EISA)合成有序介孔碳/二氧化硅杂化材料,研究了碳化温度对于介孔碳/二氧化硅杂化材料比表面积、孔径大小及分布的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、热失重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸/脱附等对制备样品进行了表征。结果表明,随着碳化温度的升高,各样品的晶面间距缩小,孔径数值也逐渐变小。碳化温度为850℃时,所得介孔碳/二氧化硅杂化材料孔径较小且孔径尺寸分布较集中。     

碳球/有序介孔碳复合涂层的制备及其防护性能

以可溶性酚醛树脂为碳前驱体,三嵌段共聚物F127为模板剂,碳球为填充相,经旋涂及溶剂蒸发诱导自组装,在不锈钢基体上构筑了具有高疏水性的碳球/有序介孔碳微纳米复合涂层.进一步利用PT-FE进行表面氯化修饰,获得了超疏水性能,润湿角达142°.扫描电子显微镜显示该复合涂层具有微米级褶皱/纳米级介孔孔道的复合结构.在模拟的海...     

介孔碳材料的制备及对胆红素的优越吸附特性

以MCM-48为模板,利用模板碳化法制备了有序介孔碳材料.运用小角X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-vis)等测试方法对介孔碳材料的孔结构参数及对胆红素的吸附特性进行了表征.研究结果表明,介孔碳材料结构高度有序,为立方相Ia3d型,具有高比表面积(1438m2 g-1)、大的孔容(0.98c...     

甲醛湿式氧化催化剂的制备及性能研究

用FTIR和N2吸附法对活性炭进行表面分析,通过原子吸收光谱考察了铜在活性炭表面的吸附行为,制备了几种甲醛湿式氧化的催化剂,对比研究了它们在常温常压下对甲醛氧化的催化性能。结果表明,活性炭氧化改性后表面含氧基团增加,对铜和甲醛的吸附性能提高。活性炭表面负载的铜、银、铁对甲醛湿式氧化都有一定的催化能力,其中栽铜活性炭的催化效果最好,载铁活性炭的催化性能优于载银活性炭,催化动力学曲线表明,氧化改性后,载铜活性炭的催化性能进一步提高。     

石墨烯的表征方法

单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯层数和结构有所不同,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。介绍了光学显微镜、扫 描 电 子 显 微 镜(SEM)、透 射 电 子 显 微 镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见光谱(UV-Vis)等几种用来表征石墨烯的主要方法。