碳化条件对碳微球结构的影响及其性能评价

以葡萄糖为碳源,直接水热合成法制备碳微球。利用扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪对碳微球进行表征,探究碳化条件对碳微球结构的影响。结果表明,葡萄糖经过碳化由棒状变成球状,碳化温度180℃和碳化时间7 h条件下制备的碳微球结构较均匀,并且含有—OH及—COOH官能团,将制备的催化剂用于纤维素水解时,水解率最高达46. 22%。     

碳微球的离子化表面修饰

碳微球(CMSs)经HNO3和H2O2混酸处理后,与NaOH碱溶液进行离子化反应,考察离子化反应前后CMSs表面性质的差异;通过场发射扫描电子显微镜、元素分析等对产物的形貌和表面结构进行了分析,同时还考察了产物在不同溶剂中的溶解性差异。结果表明,HNO3和H2O2混酸处理得到的CMSs-(COOH)n与NaOH溶液进行反应后,生成大量—COONa离子基团,形成了CMSs-(COONa)n,其表层出现沟壑,在水中的分散性明显改善,亲水性显著增强;然而,NaOH对未经酸处理的CMSs修饰效果欠佳,团聚现象依然严重;由于CMSs-(COONa)n强的离子性,很难在有机溶剂中分散。     

中间相碳/Co复合微球的制备

以煤沥青和乙酸钴为原料进行热缩聚反应，以吡啶为溶剂，分离制备出大小为20μm左右的中间相碳／Co复合微球，并研究了钴含量和热处理温度对复合微球结构的影响。研究结果表明，随着原料中乙酸钴含量的增加，制备出的复合微球钴含量增加。复合微球的X衍射图显示出明显的石墨碳和金属钴的衍射峰，2500℃石墨化后，复合微球中的钴仍能稳定存在。热处理过程中复合微球中钴对碳的石墨化有催化作用，钴含量越大，这种催化石墨化作用越明显。复合微球的TEM照片显示微球中钴颗粒大小为10～40nm，颗粒均匀分布在中间相碳基质中。     

碳微球的研究进展

从碳微球的制备方法着手,综述了各方法的制备原理、原料、影响因素以及所得碳微球的结构性能和形貌特征,并归纳了各方法的优缺点,得出了溶剂热法、化学气相沉积法和模板法3种相对有效的制备方法,由于溶剂热法的突出优点,在碳微球的多种制备方法中优势凸显,将成为未来制备碳微球的主要方法。详细评述了不同结构和性能的碳微球在各个领域的应用,深入开发碳微球的性能和拓展其应用领域将会成为今后的研究重点;进一步讨论了碳微球的结构对其性质和应用的影响,通过设计碳微球的结构来改变其性质,是碳微球制备研究领域未来的发展方向。     

中温沥青中微组分对碳微球制备影响的研究

以煤焦油中温沥青为原料,采用热聚合的方法制备碳微球,研究热聚合温度370～385℃、聚合时间2 h反应条件下中温沥青中喹啉不溶物对制备出的碳微球形貌和粒度的影响。通过控制中温沥青中喹啉不溶物的不同含量制备出一系列热聚合产物,运用扫描电镜(SEM)、热重(Tg)对其产物进行表征,进一步探究碳微球成球较佳的制备条件及形成机理。     

碳微球的制备及应用研究进展

综述了碳微球的基本制备方法,包括电弧放电法、水热法、化学气相沉积法以及模板法,水热法操作简单,条件温和,微球分散性好,产物纯,在碳微球的制备方法中占有突出优势;介绍了碳微球在电池电极材料、超级电容器以及催化剂载体领域的应用,并展望了未来碳微球的发展方向。     

微波反应时间对纳米片状氧化镍 微球的形貌及电性能影响

以硝酸镍为镍源,采用微波辅助法导电基底Ni网上原位生长氧化镍微球,讨论了微波反应时间对纳米片状氧化镍微球结构和形貌的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其结构和形貌做了表征。结果表明,反应时间对产物结构和形貌具有较大的影响,当微波功率为100 W、反应时间为1.5 h时,电极的电流密度为1 A/g,电极的比容量达到350 F/g,并呈现出较好的倍率特性。     

功能化碳微球构建自组装膜

采用浓HNO3和H2O2对原始CMSs进行表面修饰,使其团聚现象得到改善;以氧化后CMSs作为结构基团,采用垂直沉积法实现CMSs的自组装,得到CMSs薄膜.考察了溶剂、悬浮液pH值、悬浮液浓度和反应温度对自组装的影响.采用场发射扫描电子显微镜和原子力显微镜对产物进行表征分析,结果表明,以NaOH溶液为溶剂配制悬浮液、...     

C-N碳微球制备的实验探究

采用溶剂热法制备了C-N碳微球,通过四氯化碳和乙二胺在180℃的密闭条件反应生成C-N碳微球,探究反应时间和乙二胺用量对于生成物的影响。通过实验探究,可以找到反应的最佳时间点和药品用量,制备较理想的表面光滑、粒径分布均匀的C-N碳微球。     

不同结构分散剂对颜料炭黑分散稳定性的影响

在不同p H值下分析了吸附不同结构分散剂的炭黑MA-100的ζ电势和分散稳定性,考察了炭黑所制色浆配制的中性墨水的存储稳定性和书写性能.结果表明,阴离子型聚合物分散剂聚苯乙烯马来酸酐共聚铵盐(SMA-NH4)对炭黑的稳定效果最好,沉降速率为17μm/min,非离子型高分子分散剂聚乙烯吡咯烷酮次之,沉降速率为30μm/min,阴离子型分散剂亚甲基二萘磺酸钠效果最差,沉降速率为218μm/min.水性分散体系中p H值不仅能改变SMA-NH4的电离程度,而且能改变其聚合物链在炭黑表面的构型,p H值为8时SMA-NH4为炭黑提供的ζ电势最高,为-45.7 m V,使聚合物的分子链段充分舒展,提高了SMA-NH4的空间位阻,其所制色浆配制的中性墨水具有良好的存储稳定性和书写性能.     

气相扩散法合成不同形貌羟基磷灰石微球

利用简单的氨气扩散的方法分别合成出了花状多孔和空心微球羟基磷灰石,研究了磷酸根浓度和非离子表面活性剂PVA对最终产物羟基磷灰石形貌的影响,并用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射等方法对所得产物进行了表征.研究结果显示,在不含有PVA的溶液中,最初形成的物质为无定形磷酸钙(ACP),其随后转变为花状羟基磷灰石;增加磷酸根的浓度而保持钙离子浓度不变,得到的最终产物为空心羟基磷灰石微球.在溶液中加入非离子表面活性剂PVA,无论是否改变磷酸根浓度,得到的产物均为花状羟基磷灰石.     

Fabrication of Gelatin/Chitosan Microspheres with Different Morphologies and Study on Biological Properties

Gelatin/Chitosan (Gel/Cs) microspheres were prepared by emulsion-coagulation method using glutaraldehyde as cross-linker. The influence of treatment methods, including removing water by different concentration of acetone/water solution and freeze-drying, on surface morphology was investigated, and the biological properties, such as cell cytotoxicity and hemolytic test, were also studied. The experimental results indicated that collapsed and aggregative, wrinkled and smooth Gel/Cs microspheres was obtained when treated by pure acetone, acetone/water solution (volume ratio of 7:1) and acetone/water solution (volume ratio of 3:1), respectively. The microspheres with porous structure were prepared when the obtained smooth Gel/Cs microspheres were treated by freeze-drying method. The cytotoxicity test result demonstrated that no significant cytotoxicity of the Gel/Cs microspheres against L929 mouse fibroblasts was observed. The hemolytic test suggested that the Gel/Cs microspheres, with a hemolytic index of 1.03%, did not have an obvious hemolytic reaction.     

种子溶胀法制备单分散交联聚苯乙烯微球

采用分散聚合法制备了聚苯乙烯(PS),并以此作为种子,与溶胀剂和单体、交联剂的混合物经二步溶胀聚合法,制备了单分散交联PS微球.讨论了溶胀剂用量、交联剂用量和单体用量对溶胀微球粒径和粒度分布的影响,以及交联剂用量对溶胀微球形貌的影响.结果表明,当溶胀剂的用量为3 g,交联剂为1 g,单体用量为7 g时可制得平均粒径为6.84 μm且单分散性较好的交联PS微球.     

不同碳材料对铝碳浇注料性能的影响

含碳浇注料因碳材料的水润湿性差及高温氧化引起的材料性能差等问题一直备受关注。分别以热氧化石墨、ZrC包覆改性石墨和水热碳化生物质碳材料为碳源制备铝碳浇注料,研究不同碳材料对铝碳浇注料显气孔率、物理性能、物相组成,以及抗氧化性和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:引入热氧化石墨的浇注料具有最高的加水量,残留孔隙破坏了材料内部结构,浇注料机械性能较差;添加ZrC表面改性石墨可以降低浇注料的加水量,抗氧化性能较好,但对力学性能的提升无显著影响;以生物质碳材料为碳源可以显著提高浇注料的物理性能,相比于添加石墨的试样,生物质碳材料并未显著提升试样的抗渣侵蚀性能。     

甘油含量对热塑性淀粉结构及性能的影响

通过熔融共混的方法制得甘油含量不同的TPS样品,研究了甘油含量对材料的结构与性能产生的影响。对保存在人体正常体温(37℃)及人体感觉较舒适的湿度(50RH%)下的样品老化过程中的各项性能进行测试,为今后TPS在生物材料领域的应用提供依据。XRD测试表明:高甘油含量阻碍导致老化的β-型晶体的生成但利于ν-型晶体的形成,DMTA及力学性能测试结果表明:甘油含量的增加有利于抑制停放过程中Tg的上升,以及由重结晶所导致的相关力学性能的变化。FTIR谱图从分子短程相互作用的角度反映出甘油含量高不利于有序结构的生成,但增加了材料对水的敏感性。各测试结果均表明甘油含量的增加有延缓TPS老化的作用。     

Investigation on the Plasma-Induced Emission Properties of Large Area Carbon Nanotube Array Cathodes with Different Morphologies

Large area well-aligned carbon nanotube (CNT) arrays with different morphologies were synthesized by using a chemical vapor deposition. The plasma-induced emission properties of CNT array cathodes with different morphologies were investigated. The ratio of CNT height to CNT-to-CNT distance has considerable effects on their plasma-induced emission properties. As the ratio increases, emission currents of CNT array cathodes decrease due to screening effects. Under the pulse electric field of about 6 V/μm, high-intensity electron beams of 170–180 A/cm² were emitted from the surface plasma. The production mechanism of the high-intensity electron beams emitted from the CNT arrays was plasma-induced emission. Moreover, the distribution of the electron beams was in situ characterized by the light emission from the surface plasma.     

PAN基碳纤维的微观结构研究

利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)研究了碳纤维的微观结构。结果表明,造成碳纤维力学性能低的直接原因可以归结为严重的皮芯结构、芯部组织疏松或有孔洞出现、晶相少且无明显取向、石墨层排列紊乱。提高碳元素的含量,提高结晶度,减少甚至消除皮芯结构,减少孔洞,从微观上提高石墨层的取向和堆叠程度是获得高性能碳纤维的必要条件。     

碳纤维石墨化设备的研究与进展

碳纤维石墨化的关键是石墨化设备和高温热处理技术。着重介绍了碳纤维石墨化设备的研究与进展,并对其发展进行了展望,主要内容包括电阻炉、感应炉、太阳炉和等离子体技术。综述了各种石墨化设备的特点和应用,指出改进和更新石墨化设备、大幅度降低生产成本、进一步提高产品性能、实现石墨纤维柔性制造将成为今后研究的重点。