不同体积比混酸处理活性炭对VO~(2+)/VO_2~+活性的影响

采用冷凝回流的方法处理活性炭材料,讨论了硫酸与硝酸不同体积比(2:1、1:1、1:2、1:3)处理的活性炭材料对VO2+/VO2+电化学活性的影响.傅里叶变换红外测试表明,通过混酸处理,活性炭材料上只接入了羟基.比表面积仪和循环伏安分别检测了处理前后样品的表面特性及电化学性能.结果表明,VO2+/VO2+在处理后的碳材料上具有较大的活性,当硫酸与硝酸的体积比为1:2时,处理后的碳材料表现出最好的电化学性能,其ΔEp为154 m V,比未处理碳粉的ΔEp减少了3.3倍,氧化峰电流密度为28.24 m A·cm-2,提高了1.4倍,还原峰电流密度为19.73 m A·cm-2,提高了2.1倍.     

烯烃装置产生的污泥制备活性炭的研究

以烯烃装置产生的污泥为原料、采用水蒸气活化法制备活性炭,考察了增碳剂、活化温度、活化时间、水蒸气用量等因素对活性炭性能的影响.结果表明,当增碳剂(秸秆)的添加量为25%(质量分数)、活化温度为900 ℃、活化时间为1 h、水蒸气用量为1.5 mL/g时,制备的活性炭得率为45.4%、碘吸附值为702.6 mg/g、亚甲基蓝吸附值为75 mL/g.采用所制备的活性炭处理城市生活污水,结果表明,其对污水的处理效果较好,对COD和色度的去除率分别为79.94%和95.83%.     

溶胶凝胶法制备磷酸铁锂及电化学性能研究

本论文主要以硫酸亚铁、氢氧化锂、磷酸为原料,以葡萄糖为碳源,采用溶胶-凝胶法和水热法制备新型电极材料磷酸铁锂。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外衍射仪、X射线仪(XRD)等分析所制备样品的形貌、结构及组成。然后利用电池充放电测试系统和电化学工作站系统分析了样品的比容量、循环寿命、倍率性能、交流阻抗等电化学性能。     

类石墨烯MoS_2/石墨烯@无定形碳复合纳米材料的制备和电化学贮锂性能

通过葡萄糖协助的水热途径制备了类石墨烯结构的MoS2/石墨烯@无定形碳复合纳米材料(GL-MoS2/G@a-C),讨论了葡萄糖的质量对复合材料的微观结构和电化学贮锂性能的影响。结果表明:葡萄糖水热碳化产生的碳质材料抑制了热处理过程中MoS2在(002)面的层状堆积,导致热处理后复合材料中单层或少层数类石墨烯MoS2的形成。电化学测试结果显示,与单纯MoS2相比,GL-MoS2/G@a-C复合纳米材料具有更好的电化学贮锂性能。当MoS2与石墨烯物质的量的比为1∶2、葡萄糖质量为0.6g时,所制备的GL-MoS2/G@a-C复合纳米材料的电化学贮锂可逆比容量达到1 135mAh/g,并具有优异的循环性能和显著增强的高倍率充放电特性。     

微波法污泥活性炭的制备技术研究

以城市污水处理厂污泥为原料,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭碘吸附值和产率的影响.在单因素试验的基础上进行正交试验,获得了此工艺制备污泥活性炭的最佳条件,即:固液比1g:1.5m L,氢氧化钾浓度0.40mol·L-1,浸渍时间24h,活化时间420s.此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg·g-1,比表面积为354 m2·g-1,产率为74.09%,吸附性能和产率均优于传统方法制备的污泥活性炭.     

二氧化锰/活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

本文以KMnO4为锰源,采用水热法在同一体系中通过控制KMnO4与活性炭的质量,制备了质量比不同的δ-MnO2∕活性炭复合电极材料。通过高分辨扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其微观形貌和晶体结构进行了表征分析;将所得到的复合型电极材料制备成电极片,并组装成夹心式对称型超级电容器,采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)等方法在两电极体系下对其进行电化学性能测试。结果表明:当δ-MnO2和活性炭的质量比为2∶1时,所得到的复合材料的电化学性能最好,其质量比电容可达251.92 F/g。     

碳包覆对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2结构和性能的影响

通过共沉淀法合成LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料,用碳包覆对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料进行表面修饰改性,以达到改善高温、高倍率下的循环稳定性。利用碳包覆对LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2进行表面修饰改性后,在室温下,1C的电流密度进行50次循环,材料的容量保持率从80.18%提高到91.14%。同时,在高温(55℃)下,1C的电流密度进行50次循环,材料的容量保持率从82.39%提高至92.05%。这些结果表明,通过在LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2表面进行碳包覆处理,可以提高材料的电子导电率,减少电极材料与电解液的副反应。碳包覆改性使三元正极材料的电化学性能有一定程度的提高。     

锂离子电池正极材料LiMnPO4/C的固相法制备及性能研究

以碳酸锂、碳酸锰和磷酸二氢铵为原料,以蔗糖为碳源,采用固相法制备了Li Mn PO4/C复合正极材料。利用正交试验考察了焙烧温度、焙烧时间、球磨时间、锂锰摩尔比和蔗糖用量对材料首次放电比容量的影响,得到了最佳工艺条件。通过XRD、SEM、同步热分析仪和充放电测试仪等测试了材料的结构和电化学性能。所得材料在室温下电流密度为0.1 C、0.5 C和1 C时首次放电比容量分别为130.5 m Ah/g、125.8 m Ah/g和117.1 m Ah/g,经过50次循环性能测试后容量分别为113.2 m Ah/g、98.1 m Ah/g和85.4 m Ah/g;在电流密度为0.1 C且温度为60℃时,其首次放电比容量为156.4 m Ah/g,测试结果表明循环性能较好。     

复合相变调湿材料的制备与热湿性能

制备一种兼具调热调湿功能的新型复合相变调湿材料(CMPCM),该材料由相变微胶囊(MPCM)与多孔调湿材料合成。作为被动式节能材料,能够有效平抑室内温湿度波动和降低建筑能耗。其中,相变微胶囊由癸酸和十八烷酸的混合物为芯材、二氧化硅为壁材通过溶胶凝胶法合成,多孔调湿材料为硅藻土。通过扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA),正杯蒸发法和等温吸放湿法分析表征了复合相变调湿材料的组成结构、热性能、热稳定性以及传湿系数和湿缓冲值。DSC和TGA结果显示,复合相变调湿材料比普通相变材料有更小的过冷度和更好的热稳定性。传湿特性实验显示,该新材料比单纯的多孔调湿材料有更大的传湿系数和湿缓冲值。     

水热处理黄土制备多孔材料的研究

为了不破坏黄土本身的微细孔结构,进行了低温(200℃)水热合成黄土为多孔材料的研究。研究结果表明,Ca(OH)2添加量、水热合成时间对水热合成后样品的抗折强度有很大影响。样品强度增加的主要因素是托勃莫来石的生成。水热合成过程中,由于溶解/析出以及晶体生成等原因,可以产生大量微细孔,这使得控制多孔材料的孔径大小与分布成为可能。