一步热解制备CuO/氮掺杂多孔碳及储能特性

以乙酸铜、三聚氰胺为原料,采用溶剂热法合成三聚氰胺铜超分子化合物.以超分子化合物为前驱体通过一步热解,制备CuO/氮掺杂多孔碳材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和比表面仪对材料的结构与形貌进行表征.结果 表明:超分子化合物在500℃热解后,CuO纳米粒子均匀负载在氮...     

氮掺杂多孔碳的制备及其电容性能

氮掺杂多孔碳(NPC)电极材料具有特殊的多孔结构,导致其比表面积高,化学稳定性好,同时电容性能良好,然而导电性差,能量密度低等因素也限制了其实际应用。以天然产物为碳源,经高温热解产生碳化残渣,将这些残渣经筛分,与氢氧化钾和三聚氰胺一起混合、研磨,然后再经过高温焙烧、洗涤、烘干后得到NPC样品。该样品外观为黑色粉末,在扫描电镜下观察其形貌呈现多孔状,氮元素含量达到6.45wt%。将NPC与乙炔黑、聚偏氟乙烯按8∶1∶1的质量比制成电极压片,可组装成对称型超级电容器。在两电极体系下,以6M KOH为电解液,通过恒电流充放电(GCD)和循环伏安(CV)测试表明:电流密度为0.1A/g时,组装的超级电容器的比电容达到145F/g,而且当功率密度为50W/kg时,能量密度可达到20Wh/kg。经1000次循环充放电后,其比电容仍然保持96.9%,库仑效率基本稳定在99%,说明NPC具有优良的电容特性和循环稳定性。     

基于沉积法的氮掺杂碳磷复合材料制备与性能研究

活性碳是重要的碳基体材料,利用沉积法制备氮掺杂碳磷复合材料,基于性能检测结果可以得知,碳纳米球型颗粒数量较多,均匀分散至活性碳上,改善了与电解液的接触效果,在创建的温室环境中,针对氮掺杂碳磷复合材料性能加以分析,得知其电化学性能更为良好。     

生物质氮掺杂多孔碳高效催化还原4-硝基苯酚

采用生物质作为碳源，用尿素作为氮源进行掺氮，合成了一种生物质氮掺杂多孔碳催化剂。用4-硝基苯酚通过硼氢化钠还原为4-氨基苯酚作为基准反应，来衡量催化剂的催化效果。结果表明，生物质氮掺杂多孔碳催化剂具有高效的催化作用，并探究了退火温度对催化剂性能的影响。其中，800-NPC具有最高催化性能，能在4 min内将4-硝基苯酚完全还原。通过形貌表征，说明了催化效果高可能与催化剂有序多孔的结构有关。     

氮掺杂碳材料的制备及其化学活性位点研究

为了找出比较优异的非铂电极材料,并分析得出其最佳活性位点,分别从氮掺杂碳和碳载过渡金属氮材料催化剂在阴极催化的两个方向进行了探究。现如今通过X射线光电子能谱分析(XPS)可以检测出吡啶型氮、吡咯型氮和石墨型氮三种主要的氮掺杂活性位点。氮掺杂碳(G-N),氮掺杂碳纳米管(NCNT)以及氮掺杂石墨烯-氮掺杂碳纳米管(N-GO1@CNTs2)三种典型的氮掺杂碳材料进行分析。由此可见碳载过渡金属氮催化剂材料的催化活性位点很有可能主要是氮化金属化合物起作用。     

软模板法用壳聚糖制备富氮多孔碳材料

以壳聚糖溶液为原料、三嵌段两亲共聚物F127为软模板,采用一步法合成多孔碳氮材料,考察了复配溶液pH值及碳化温度等条件对材料孔结构、比表面积和吸附CO2的影响. 结果表明,材料以介孔为主,比表面积最高达457 cm2/g,氮含量最高达7.60%,表面氮元素含量最高达8.45%,以吡啶类活泼价态形式存在,材料对CO2的吸附量最高达80.8 mg/g,吸附效率达0.274 mg/cm3.     

类竹节状氮掺杂碳纳米管的制备及性能的研究

本文以三聚氰胺（C3N6H6）为原料,通过高温热分解法成功的制备了氮掺杂碳纳米管（N—CNTs）。据SEM和TEM图像显示,所制备的N—CNTs呈竹节状,并且直径和壁厚统一。利用FTIR图谱分析了N—CNTs的结构和官能团组成。同时,对N—CNTs的发光特性进行了研究,发现样品在蓝紫光范围内具有发光特性,这使得其在光学纳米器件方面具有潜在的应用价值。     

The Effect of Graphite Particle Size on Properties of Low Carbon MgO-C Composite Materials

The effects of graphite granularity on the properties of low carbon MgO-C based materials have been investigated in the work. Large crystal fused magnesia, natural flake graphite with different particle sizes and anti-oxidant were adopted as raw material for preparation of specimens. However, the results show that the physical properties oxidation resistance and thermal shock resistance of low carbon MgO-C materials with content of 4.0 wt% graphite are improved obviously through the use of special and suitable size graphite. The excellent performance achieved was considered as a result of microstructure modification of MgO-C materials. Therefore, it is suggested that both fine and micro grade natural flake graphite used for production of low carbon MgO-C bricks.     

木质素基活性炭氮掺杂改性及其电化学性能

以磷酸法木质素基活性炭为原料,三聚氰胺为氮源、KOH为活化剂,采用同步掺杂方式制备了氮掺杂活性炭(NAC)。通过BET、XRD、拉曼光谱和XPS表征手段测试了改性后活性炭的结构及其组分,并通过电化学表征手段,测试了其作为超级电容器电极材料在几种不同性质电解液中的性能,初步探究了电解液对电极材料电化学性能的影响机制。实验结果表明：改性后的活性炭具有丰富的孔结构,比表面积达到2 332 m²/g,微孔孔容为1.37 cm³/g,中孔孔容为0.74 cm³/g,平均孔径为2.79 nm,含氮元素7.5%,其中类石墨型氮(N-Q)结构达到34.6%。丰富的孔结构和氮含量大幅提升了活性炭的电化学性能,其在水系电解液中展现出了高比电容,在1 A/g的电流密度下比电容最高可达424 F/g;在有机系电解液中,尽管其在1 A/g的电流密度下比电容最高仅为87 F/g,由于其工作电压窗口更宽(0～2.5 V),因此具备了更高的能量密度。对结果进行分析,发现：活性炭电极材料在水系电解液中的性能主要受电解液水合离子半径影响,而在有机系电解液中...     

基于生物质制备多孔碳的电化学储能研究

近年来,大量化石燃料的使用改变了全球气候,加剧了温室效应并且产生了严重的热污染.能源枯竭和环境污染问题迫在眉睫,为实现生态环境的可持续发展,人们研究和开发了各种新型的储能材料和器件.超级电容器是最近几年发展迅速的一种新型储能装置,典型特点是储能和快速充放电.因为生物质绿色无污染、资源丰富和可再生,另外,生物质氮自掺杂炭材料因为孔隙发达、孔隙可调、耐酸碱、比表面积大,故可作为制备电极材料碳源的最优选择.本文分别以石榴籽和化妆棉两种生物质作为碳源,利用高温热解法来制备生物质氮自掺杂炭材料电极,并测其电化学性能.经过电化学测试得出,在1 A/g的电流密度下,石榴籽与KOH的质量比为3:1时比电容最大,约为295 F·g-1,同样电流密度下,化妆棉与KOH质量比为3:1时比电容最大,约为225 F·g-1.     

复合定型相变储能材料SiO2／Na2SO4的性能研究

试验采用混合成形烧结的方法制备出SiO2／Na2SO4复合定型相变储能材料。本研究探讨了复合定型相变储能材料中基体材料SiO2的制备工艺和含量、相变材料含量、矿化剂含量以及烧成制度对复合相变储能材料强度和储能效果的影响。利用DSC对复合定型相变储能材料的储能效果进行了表征,结果表明：当复合储能材料中基体材料SiO2含量为25wt％、外加矿化剂氟化钠为5wt％（相对于石英质量）、烧结温度为930℃、保温时间为0．5h、升温速率控制在2～7℃／min时,所制备的复合材料的储能效果和稳定性较好。     

DF石墨浮选剂的合成

为能更好地利用有限的资源,在DF煤浮选剂的基础上,研制开发DF石墨浮选剂,该制剂兼有起泡和捕集两种作用,具有浮选速度快,刺激气味小,无毒无害,节约药剂用量等特点。     

高密度聚乙烯/石墨/碳纤维导热复合材料性能的研究

采用高密度聚乙烯(HDPE)、石墨、碳纤维制备高导热、高强度的复合材料。通过SEM照片考察高密度聚乙烯/石墨/碳纤维复合体系的微观结构;研究石墨及碳纤维的加入是否可以形成导热通道以及随着石墨的添加量的提高,复合材料的导热性能及其力学性能的变化。结果表明:当石墨的质量分数为60%,碳纤维的质量分数为5%时,复合材料的导热系数达到7.938 W/(m.K),是纯HDPE的20倍。     

Sn/碳多孔复合材料的制备与储锂性能

通过高温煅烧乙二胺四乙酸二钠和四氯化锡混合物,制备了Sn/碳多孔复合材料。用X射线衍射和扫描电镜对材料的物相组成和形貌进行了表征,用循环伏安和恒流充放电技术测试了材料的储锂性能。结果表明:Sn/碳多孔复合材料呈多层夹心结构,作为锂离子电池负极材料经过100次充放电循环,可逆比容量保持在767 m Ah/g,在1C倍率下容量达到391 m Ah/g。