间苯二酚-甲醛碳气凝胶粉末的性能研究

间苯二酚-甲醛有机气凝胶粉末经过高温碳化处理得到其碳气凝胶粉末.利用全自动吸附仪进行了液氮温度下有机气凝胶粉末和碳气凝胶粉末的N2吸附孔结构表征,主要研究了有机气凝胶碳化前后孔径分布的变化.并采用透射电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对粉末进行分析,结果表明,经碳化后其比表面积有较大的提高(＞500m2/g),粉末粒径减小(＜100nm).     

碳气凝胶的充放电性能研究

以碳气凝胶作锂离子模拟电池的正极,金属锂作模拟电池的负极进行电化学实验,通过改变催化剂和质量百分比来控制碳气凝胶的结构.采用恒流充放电模式对碳气凝胶结构和电化学性能间关系进行了研究.研究表明碳气凝胶的充放电曲线与碳气凝胶的结构间存在密切的联系.     

炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的吸附性能

间苯二酚和糠醛的醇溶液在六次甲基四胺催化下经溶胶-凝胶过程合成醇凝胶,常压干燥后得到有机气凝胶,经炭化获得炭气凝胶.利用TEM和N2吸附表征了炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的结构,并通过有机蒸汽吸附实验研究了气凝胶的结构-吸附性能关系.实验结果表明：有机气凝胶和炭气凝胶对极性有机蒸汽的静态饱和吸附量高于对非极性有机蒸汽的静态饱和吸附量;提高热处理温度,有利于气凝胶对低浓度极性有机蒸汽和各种浓度非极性有机蒸汽的吸附,但不利于对高浓度极性有机蒸汽的吸附;随着有机蒸汽浓度的提高,气凝胶对极性有机蒸汽的吸附量明显增大,但对非极性有机蒸汽的吸附量影响不大,仅略微上升.此外,气凝胶的室温脱附率高达60 %～85 %.     

钯掺杂碳气凝胶的制备及表征

采用溶胶-凝胶合成、离子交换、溶剂交换、CO2超临界干燥技术制备了2,4-二羟基苯甲酸钯-甲醛有机气凝胶,并经1050℃高温碳化处理得到其碳气凝胶,获得了最高理论密度为21%、最低理论密度为2%的气凝胶,发现随着溶液浓度的降低和酸性的增强,气凝胶的凝胶时间延长.采用热重分析、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱对样品进行了分析,观察了掺钯前后其断面形貌,掺钯后碳气凝胶中除具有碳的微晶外,还具有明显的晶体峰.     

生物质基碳气凝胶制备及应用研究

生物质材料成本低廉、碳源丰富,是碳气凝胶制备中最经济、环保和可持续性的原料。生物质基碳气凝胶展现出密度低、弹性高、比表面积大和导电性好等优异特性,有望广泛应用于电化学储能器件和吸附净化等领域。综述了生物质基碳气凝胶,如纤维素碳气凝胶、木质素基碳气凝胶、生物质衍生物基碳气凝胶以及碳气凝胶复合结构材料的制备工艺,总结了生物质基碳气凝胶在吸附和电化学等领域的应用研究。最后,分析了大规模制备结构均一和性能优良的生物质基碳气凝胶面临的机遇与挑战。     

KOH活化碳气凝胶对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以间苯二酚和甲醛为原料水热制备有机气凝胶,在碳化过程中使用KOH作活化剂制备出孔结构丰富的碳气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及N2吸脱附法等手段对材料的结构及形貌表征,考察了活化剂用量、染料初始浓度、接触时间等因素对亚甲基蓝在碳气凝胶上吸附的影响,并进行了吸附类型和吸附动力学研究。结果表明:活化剂的加入使碳气凝胶材料的孔结构更加丰富,当活化剂与有机气凝胶的质量比达到2∶1时,其吸附性能最佳。碳气凝胶去除亚甲基蓝的吸附行为符合二级动力学模型。吸附类型为Langmuir吸附模型。     

碳气凝胶薄膜制备研究进展

简介了碳气凝胶材料的物理化学性质,阐述了碳气凝胶及其薄膜的潜在应用,综述了碳气凝胶薄膜的制备现状.联系结构特征,分析了影响碳气凝胶膜化制备的主要因素.对比无机气凝胶薄膜,提出了新的可能的制备方法.     

掺镍碳气凝胶的特性研究

以间苯二酚-甲醛为原料,添加水溶性镍盐,利用溶胶-凝胶法制备了具有纳米多孔结构的掺镍碳气凝胶.通过X射线衍射及透射电镜表征了掺镍碳气凝胶的结构.用比表面积测试及孔径分布测试等手段研究了碳气凝胶的多孔特性,研究表明纯碳气凝胶的比表面积为487.3m2/g,掺杂后提高到593.3m2/g.掺镍碳气凝胶的电导率比未掺杂样品有很大的提高.     

无机气凝胶研究进展

综述了无机气凝胶的最新研究进展。分析了无机气凝胶的溶剂置换常压和和次临界干燥法制备以及硅烷基化处理常压干燥法制备,介绍了纤维增强气凝胶、多组分气凝胶和搀杂改性气凝胶。     

碳气凝胶及其复合材料的环境应用研究进展

碳气凝胶是一类密度极低且具有丰富多孔结构的新型材料。国内外学者围绕碳气凝胶及其复合材料的设计制备和环境应用开展了大量的研究工作。梳理总结了碳气凝胶及其复合材料应用于环境治理的最新进展,包括吸附去除污染物、油水分离和催化降解污染物,阐述了碳气凝胶及其复合材料组成、结构和性能之间的关系,分析材料对不同污染物的吸附、吸收和降解机制,梳理总结了现有材料的优缺点。未来研究的重点方向包括：进一步优选低成本的有机固体废弃物作为制备材料的碳源,发展低成本、规模化的材料制备方法;定向调控材料组成、结构和活性位点进而提升其性能和可循环性;结合全面的经济技术分析和环境影响评价,将碳气凝胶及其复合材料推广应用到大气、土壤和水体污染的修复。     

气凝胶材料研究的新进展

论述了2002年以来气凝胶材料新的制备方法和新的应用领域，重点综述了气凝胶在能源材料、光学材料、磁性材料等新材料方面的潜在应用，指出用无机盐合成气凝胶材料是今后气凝胶材料制备的发展方向，用有机基团修饰气凝胶二次粒子可以明显提高气凝胶材料的机械强度，从而拓宽了气凝胶的应用范围。最后指出了有关气凝胶新材料研究目前存在的问题及今后有潜力的研究方向。     

碳/掺杂碳气凝胶及其研究进展

经溶胶-凝胶、超临界干燥和高温碳化过程制备的碳气凝胶及通过掺杂获得的掺杂碳气凝胶是一种新型的轻质纳米多孔材料,具有许多优异的性能和广阔的应用前景.介绍了溶胶-凝胶法的反应机理,综述了碳/掺杂碳气凝胶的制备方法、发展现状,指出了目前存在的问题并提出了新的可行的制备掺杂碳气凝胶的方法.     

RF有机气凝胶的合成

有机气凝胶是一种８０年代末问世的新型纳米材料。本研究以间苯二酚和甲醛为原料,在碳酸钠催化作用下,经水相溶胶－凝胶聚合、溶剂转换和超临界二氧化碳干燥合成了透明、暗红色、无裂纹的块状ＲＦ有机气凝胶,所得气凝胶密度可低至０．０３２ｇ．ｃｍ＾－３。考察了溶胶－凝胶过程中的催化剂浓度、反应物总浓度及酸交联对气凝胶特性的影响。ＴＥＭ表征表明,所得气凝胶具有典型的纳米网络结构,固体相由直径约１０ｎｍ的粒子组成,孔直径小于１００ｎｍ。     

纤维素碳气凝胶的制备、性质及应用

纤维素碳气凝胶是一种新型多孔碳材料，具有比表面积高、亲油疏水、回弹性高、导电性优异等优点，在吸附、电化学、电磁屏蔽、传感器、催化剂载体、智能穿戴等领域具有广阔的应用前景。首先介绍了纤维素的性质及种类，阐述了纤维素碳气凝胶的制备流程如溶胶-凝胶、干燥成型、碳化、活化等工艺过程，总结了纤维素碳气凝胶的独特性质，介绍了现有的应用研究成果，最后提出了纤维素基碳气凝胶未来发展的挑战与趋势。     

酚醛基碳气凝胶的常压制备及电化学应用

本研究利用线性酚醛树脂体系,以溶胶-凝胶法在常压条件下制得有机气凝胶,并进一步碳化制备出碳气凝胶.研究发现,该碳气凝胶经过KOH活化后,具有微/介/大孔的分级孔结构,且比表面高达2091.87 m2·g-1.对材料进行电化学性能研究发现,其在1 A·g-1电流密度下,比电容为282.3 F·g-1.在600 W·kg-...     

有机气凝胶的磺化研究

选用纳米结构有机气凝胶为基体,通过磺化制备强酸型有机气凝胶吸附分离材料.阐明有机气凝胶的制备工艺(磺化温度、磺化时间、磺化剂浓度及固液比)对产品性能的影响.制得纳米网络状强酸型吸附分离材料,其交换容量可达6～7mmol/g,具有较好的应用前景.     

碳气凝胶在电化学领域中的应用研究进展

碳气凝胶是一种新型的非晶态纳米材料,具有比表面积高(600~1 100m2/g)、孔隙率高(80%~98%)和物理化学性能稳定等优点,特别适合作为催化剂及其载体。并且碳气凝胶具有极低的热导率和良好的导电性能,这使得碳气凝胶在耐高温材料和电化学领域中表现出极大的应用前景。近年来,碳气凝胶作为电化学能源材料得到了蓬勃的发展。本文针对现状主要介绍了碳气凝胶的制备工艺,并全面综述了碳气凝胶在燃料电池、锂离子电池和电化学超级电容器等电化学领域中的主要应用研究进展。     

聚氨酯基气凝胶隔热材料研究进展

聚氨酯基气凝胶隔热材料是一类新型隔热材料。聚氨酯分子结构的可设计性和气凝胶独特纳米多孔三维网络结构的有机结合能使聚氨酯基气凝胶材料具有更好的隔热性能。本文介绍了聚氨酯气凝胶、聚脲气凝胶和聚氨酯增强无机物气凝胶材料的研究现状,重点介绍其在隔热性能方面的研究进展。     

反应物结构对酚醛凝胶及其气凝胶的影响

为研究反应物酚与醛的结构对酚醛凝胶过程及其气凝胶结构的影响,采用不同的酚与醛制备出了多种气凝胶。研究了反应物结构对凝胶过程的影响,并通过扫描电镜和孔径分析仪等仪器详细研究了气凝胶的结构。结果表明,酚醛反应的凝胶时间受反应物的活性及位阻效应共同影响,反应体系选择不当可能导致无法凝胶。采用不同的酚-醛体系,所得气凝胶结构也...     

气凝胶结构控制

气凝胶是一种的纳米多孔材料,其独特的与微观结构密切相关,本文结合气凝胶的蛊过程阐述了气凝胶结构控制原理和方法,溶胶－凝胶过程是气凝胶结构形成的过程,催化剂浓度是主要的影响因素,对于硅气凝结而言,催化剂浓度通过影响水解和缩聚的相对速率而影响凝胶结构,而对于酚醛气凝胶而言,催化剂浓度的本现在由交联诱发并控制的微相分离上。在凝胶干燥过程中,由于干燥应生常使凝胶织构遭到破坏,本文对凝胶干燥过程听应力进行了