碱木质素基多孔炭材料的制备及其在超级电容器中的应用

以碱木质素为原料,按照其与NaOH质量比(简称碳碱比) 1∶1、1∶3、1∶5进行混合,利用实验室小型管式炉热裂解制备碱木质素基多孔炭材料,对多孔炭材料进行了场发射扫描电子显微镜、粒径、有机元素和傅里叶变换红外光谱分析;并采用自制碱木质素基多孔炭材料制备超级电容器,通过循环伏安测试和恒流充放电测试分析其电化学性能。结果表明,碱木质素基多孔炭材料形貌都呈球状或半球状,有大量孔结构,表面粗糙有起伏,碳碱比从1∶1变化到1∶5,平均粒径分布逐渐减小。碳碱比为1∶1时,碱木质素基多孔炭材料制备的超级电容器电化学性能最优,随着电流密度从0. 1 A/g增加到1 A/g,其比电容从71 F/g下降到62 F/g,下降13%左右;在1 A/g的超大电流密度下充放电循环500次,比电容依然维持在62 F/g,循环性能良好。     

基于碳-微电子机械系统的超级电容器的研究进展

结合国内外研究现状,综述了基于C-MEMS(碳-微电子机械系统)超级电容器的研究进展。介绍了热解条件、电化学活化、沉积电化学活性材料、氧气等离子体处理方法对其电化学性能的影响,新技术的开发和采用极大简化了电容器制作的过程,提高了双电层电容器的电化学性能,最后提出了基于C-MEMS电容器的发展观点。     

用于超级电容器的木质纤维素基碳材料的制备及其性能研究

本研究以KOH为活化剂,采用先预碳化再活化和先活化再碳化的2种不同工艺处理方法,制备了不同结构的木质纤维素基碳材料。前一种方法合成的多孔碳材料缺陷丰富、比表面积高达1737 m²/g。受益于其特殊的构效关系,该多孔碳材料作为超级电容器的电极表现出了优异的电化学性能,在0.5 A/g的电流密度下,其比容量达到194 F/g。     

木质素基超级电容器电极材料的研究进展

木质素储量丰富、含碳量高、具有大量苯环结构,是新型储能设备超级电容器电极材料的潜在原料。木质素含有大量的醚键（占总连接键50%以上）,在炭化时容易形成多酚羟基型单元,该结构在充放电过程中能够有效增强赝电容,进而提高超级电容器电极材料的电化学性能。本文综述了木质素复合电极材料、木质素基活性炭材料、木质素模板化碳材料的应用,总结了木质素基超级电容器现阶段的发展方向,展望了木质素基超级电容器电极材料的可应用领域。     

纤维素及其复合材料在超级电容器上的应用

本文主要介绍了纤维素/碳素材料基超级电容器、纤维素/导电聚合物基超级电容器和纤维素碳材料基超级电容器的制备;并详细分析了纤维素及其复合材料基超级电容器制备过程中需考虑的主要性能（机械柔性、电化学性能、循环稳定性、可回收性与生物降解性）;最后总结了未来利用纤维素开发超级电容器需要研究的问题。     

超级电容器中纳米纤维素基水凝胶电极的研究进展

纳米纤维素表面含有大量羟基且长径比高,具有较好的润湿性和分散电活性材料的能力,是一种较好的电极材料基底,可作为超级电容器电极材料的优先选择。但是其缺点在于导电性不高,需要加入导电材料进行提升。本文归纳了纳米纤维素基水凝胶电极的分类,探讨了纳米纤维素基水凝胶电极的合成方法,对比分析了不同导电材料的纳米纤维素基水凝胶电极的电化学性能,并对其在未来应用领域的发展前景进行了展望。     

超级电容器隔膜制备及其孔隙率对电化学性能的影响

根据隔膜性能要求,采用低浓轻刀打浆和高浓磨浆两种方式制备微纤化纤维,对制备的隔膜进行了物理性能检验,并针对不同孔隙率隔膜制备的超级电容器进行了电化学性能分析。结果表明,与低浓轻刀打浆方式相比,高浓磨浆可以有效地保留纤维长度,提高纤维长径比,在打浆度为85°SR时,隔膜抗张强度达到0.55kN/m,孔隙率为67%,葛尔莱透气度为41.7μm/(Pa·s)。随着隔膜孔隙率的提高,超级电容器的比电容在0.5 A/g电流密度下逐渐增大;孔隙率为68%的隔膜制备的超级电容器循环伏安特性曲线呈明显的矩形,表现出良好的电容性能。     

超级电容器中纳米纤维素基电极的研究进展

纳米纤维素机械强度高、密度低且表面含有可化学改性的羟基官能团,可作为组装高性能超级电容器电极的优选材料。本文综述了纳米纤维素与导电聚合物、过渡金属氧化物等活性材料制备超级电容器软材料和碳基复合电极的机理,对冷冻干燥、碳化、原位聚合、过滤、涂覆等组装方法进行了详细讨论,并对纳米纤维素基电极的机械性能和电化学性能进行了对比和分析。最后,对纳米纤维素基电极在超级电容器中的应用前景进行了展望。     

革屑基复合炭材料的制备及在固态超级电容器中的应用

炭材料作为研究最早、使用最广泛的超级电容器电极材料,具有良好的热稳定性和化学稳定性,但传统炭材料的制备往往受成本、资源和环境等问题的限制,而生物质炭材料不仅具备孔隙率高、导电性能好等优异性能,且原料来源丰富、成本低廉。本实验采用废弃生物质——植鞣革屑为原材料制备多孔炭,相比于纯的胶原前驱体,植鞣剂单宁有助于碳元素含量提高。而后用化学氧化聚合法在多孔炭材料基底上原位生长聚吡咯进一步提高碳元素含量,再次炭化后制备得到高碳元素含量的革屑基复合炭材料。电化学测试表明,在三电极体系中,当电流密度为1 A/g时,电极比电容值可达330.5 F/g,并具有良好的倍率性能。由该材料组装而成的固态超级电容器,具有高的比电容值,在500 mV/s下进行5000次充放电循环后电容保持率接近100%。     

微纳米纤维素材料的微流控制备技术研究进展

为深入分析微流控技术制备微纳米纤维素材料的研究现状,促进其在各领域应用,综述了以纤维素及纳米纤维素为原料,以微流控技术为基础,结合快速冷冻法、原位界面络合法等技术,制备纤维素及纳米纤维素微球和微胶囊、纤维长丝、薄膜、微管、水凝胶的最新研究进展;针对微流控技术制备微纳米纤维素材料存在的挑战,提出了克服材料缺陷,提升微通道...     

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明：不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。     

柔软处理对涤纶/锦纶6中空桔瓣型超细纤维非织造布性能的影响

为获得综合性能优异的中空桔瓣型超细纤维非织造布,采用 4 种不同的柔软处理方法,即物理水洗、烷基季铵盐柔软剂、有机硅柔软剂和化学碱减量法处理涤纶/锦纶 6 非织造布。研究了不同的柔软处理工艺对中空桔瓣型超细纤维非织造布性能的影响,并对其结构与形貌进行表征与分析。结果表明：物理水洗、烷基季铵盐柔软剂、有机硅柔软剂柔软处理使中空桔瓣型超细纤维非织造布折痕回复性、抗弯曲性、悬垂性、柔软性能均得到提高,断裂强力略有下降,撕裂强力提高;经化学碱减量柔软处理的非织造布柔软性能较好,但是力学性能较差。对比经 4 种不同的柔软工艺处理的非织造布性能可知,经有机硅柔软剂处理的中空桔瓣型超细纤维非织造布综合性能 最优。     

中空桔瓣型高收缩聚酯/聚酰胺6超细纤维非织造布的制备及其性能

针对中空桔瓣型超细纤维非织造布开纤率低、悬垂性差的问题,以高收缩聚酯(HSPET)、聚酰胺(PA6)为原料,通过双组分纺粘水刺技术制备了不同面密度的HSPET/PA6超细纤维非织造布,分析了热收缩处理对非织造布开纤率、悬垂性、柔软度、透气性、过滤效率以及力学性能的影响.结果 表明:当水刺压力一定时,与PET/PA6非织...     

木质素基多孔碳材料的制备与应用的研究进展

本文总结了木质素基多孔碳材料的制备方法（活化法、模板法、水热法、微波法）和应用领域近年的研究热点,综述了木质素基多孔碳材料的最新研究进展,并结合研究中存在的技术问题,指出了未来研究中面临的挑战及预期的解决方案,并对木质素基多孔碳材料的发展方向进行了展望。     

微/纳米包封技术在改善虾青素水溶性和稳定性中的应用

作为具有强大抗氧化活性和良好着色效果的新资源食品,天然虾青素因不溶于水、稳定性差而难以满足多元化应用的需求。究者们已尝试利用多种微/纳米包封技术开发制备出不同微/纳米尺度的虾青素制剂,一定程度上改善了虾青素不溶于水或稳定性差的问题,但出于食用安全和工业化生产的考虑,仍需要探索新的载体材料、改进制备工艺。本文针对已用于虾青素微/纳米包封的不同制备技术及其特点进行归纳介绍,评价现有制备方法和产品的优势与不足,综述近年来虾青素微/纳米包封技术的应用研究进展。      

乳液模板法制备芳纶纳米纤维/碳纳米管基相变储能纸及其性能研究

以相变材料十六醇为芯材,芳纶纳米纤维/碳纳米管为壳层,通过Pickering乳液模板法制备相变微胶囊,进一步将微胶囊脱水、干燥,得到十六醇/芳纶纳米纤维/碳纳米管相变储能纸,并对相变储能纸的储热能力、结构和稳定性进行了研究。结果表明,相变储能纸具有优异的力学性能、热稳定性、定形相变效果和高相变热焓,优化条件下十六醇包覆量和相变吸热焓分别可达66.82%和128.00 J/g。碳纳米管的加入显著提升了相变储能纸的导热性,并赋予其光热吸收和电热转换性能。     

高强度聚氯乙烯中空纤维膜的制备及其性能

针对溶液相转化法制备的聚氯乙烯(PVC)膜存在强度及通透性能难以同步提高的问题,以MT-I型复合粉为成孔剂,邻苯二甲酸二辛酯为稀释剂,采用螺杆挤出法制备了PVC中空纤维膜,研究了拉伸和萃取过程对纤维膜形貌及结构的影响,并通过水通量、碳素墨水截留率及拉伸强力测试分析了纤维膜的分离性能和力学性能。结果表明:随着拉伸倍数的增加,PVC中空纤维膜的断裂强度增大,断裂伸长率减小;经乙醇萃取后纤维膜表面出现了更多微孔,纤维膜的通透性能提高;当拉伸倍数为3时,纤维膜具有较高通透性和较好的力学性能,水通量为798 L/(m²·h),拉伸断裂强度为17.7 MPa,断裂伸长率为70.67%。     

Co掺杂ZnO微/纳米纤维的制备及其光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为络合剂,与醋酸锌(Zn(CH3COO)2)和乙酸钴(Co(CH3COO)2)反应制得前驱体溶液.采用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COO)2/Co(CH3COO)2复合微/纳米纤维,经过高温煅烧得到Co掺杂ZnO微/纳米纤维.采用热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征.以甲基橙模拟有机污染物,考察紫外光照射下所得Co掺杂ZnO微/纳米纤维的降解效果.实验结果表明,所制备的Co掺杂ZnO微纳米纤维对甲基橙溶液具有良好的光催化性能,在光照80min后降解率可达93%.     

芹菜中7种农药及其代谢物基体标准物质的制备

目的 制备芹菜中7种农药及其代谢物基体标准物质。方法 将空白芹菜样品粉碎、冷冻干燥制成干粉后,与农药标准溶液混匀,搅拌挥发干后制得基体标准物质,经均匀性和稳定性检测,由8家实验室联合定值,并进行不确定度评估。结果 基体标准物质中7种农药及其代谢物的特性值为0.497～0.502 mg/kg,扩展不确定度为0.0079～0.0123 mg/kg,均匀性良好,可稳定保存至少12周。结论 通过该方法制备的基体标准物质均匀性和稳定性良好,定值结果可靠,可用于检测过程的质量控制、检测方法开发、实验室能力验证等领域。