聚酰亚胺基活性炭的制备及其电化学性能的研究

通过炭化和进一步KOH化学活化的方法制备了聚酰亚胺基炭材料, 并将其用作双电层电容器电极材料. 采用DFT、XPS方法对其孔结构和表面化学性质进行了研究, 并通过恒流充放电等方法探讨了其电化学特性. 结果表明: 样品CPI的质量比电容是双电层电容和表面氮原子(尤其是N-5)所提供的赝电容共同作用的结果. 经活化后, 样品API比表面积达到1941m²/g, 主要形成0.7～2.0nm之间的微孔, 氮原子的影响可以忽略, 在50mA/g的放电电流密度下质量比电容达300F/g, 且电流密度达到1000mA/g时, 电容保持率仍为86.1%; 交流阻抗测试也表明样品API具有良好的双电层电容特性, 是一种新型的双电层电容器电极材料.     

热酸处理对基于碳纳米管双电层电容器性能的提高

研究了对碳纳米管粉体和基于碳纳米管的双电层电容器电极板经热混合酸处理后的性能变化.结果显示:热酸处理可以有效的去除碳纳米管粉体中的非晶碳,提高碳纳米管分散性,引入若干种官能团;经热酸处理的碳纳米管电极板,比表面积提高,孔径分布得以优化,以及碳纳米管上官能团对电解质的吸引作用,使电容器的比电容得以显著提高.     

CVD聚合制备聚(羟甲基对亚苯基二亚甲基)及其性能的研究

用化学气相沉积(CVD)聚合法制备了聚(羟甲基对亚苯基二亚甲基)(PPX-HM)膜,采用FTIR和元素分析的方法证实了其化学结构.对膜溶解性和抗化学氧化性能的研究表明PPX-HM膜具有优异的耐溶剂性和抗化学氧化性能.对PPX-HM膜热性能的研究表明羟甲基的引入使得膜的玻璃化转变温度降低,室温柔性增强,动态力学阻尼性能增大,热降解起始温度比聚对亚苯基二亚甲基(PPX)低,但主链降解温度比PPX反而高出约50℃.此外,羟甲基的引入使得膜的亲水性能大幅度提高,水汽透过性能也有所提高.     

聚六亚甲基胍盐酸盐改性非离子型抗菌水性聚氨酯脲分散体的制备与性能

以盐酸胍(GHC)和己二胺(HMDA)为原料合成了B型聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG),并通过电喷雾离子飞行时间质谱(ESI-TOF-MS)进行了表征,然后将其作为大分子后扩链剂引入到非离子型抗菌水性聚氨酯脲分散体中。红外光谱、热重和拉伸测试表征了PHMG的成功引入,且PHMG会增加胶膜中的氢键作用,使胶膜的热稳定性和力学性能增加;接触角测试表明PHMG会在胶膜的表面富集使胶膜接触角降低;以大肠杆菌(E.coil)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为测试菌种,通过抑制区测试表征了PHMG的无浸出;通过贴膜法表征了胶膜的抗菌性,结果表明当PHMG含量大于1%时,在与胶膜接触4 h后,E.coil和S.aureus死亡率均达到99.8%以上。     

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。     

碳纳米管的空气和二氧化碳活化及其对双电层电容器性能的改进

对碳纳米管粉体在高温下进行空气和二氧化碳活化处理,并用于制作双电层电容器极板.结果显示:空气和二氧化碳活化可以有效的剥离和消除非晶碳,打开缠绕成团的管束和碳管端帽,腐蚀管壁,提高粉体分散性,改变碳纳米管的本征结构,使碳纳米管的比表面积增加.由活化后的碳纳米管制成的双电层电容器的比电容明显提高,等效串联电阻下降,性能得以改进.     

含氢聚甲基硅氧烷/聚丙烯酸酯复合乳液研究 Ⅰ.复合乳液的制备及其性能

合成了含氢聚甲基硅氧烷／聚（丙烯酸丁酯－羟甲基丙烯酰胺）复合聚合物乳液。探讨了引发剂用量、反应温度、聚合方法、含氢聚甲基硅氧烷及羟甲基丙烯酰胺含量对聚合反应转化率，聚合及存放稳定性的影响。考察了复合乳液的成膜性及胶膜性质。柔软性能测试表明，所制备的复合乳液可作为织物柔软剂使用。     

四元掺杂电致变色薄膜材料的制备及其性能的研究

用溶胶 凝胶法首次制备了组分为 WO3、TiO2、CrO3、PEO的四元掺杂电致变色薄膜材料,得到了较佳的组分配比,用 TG DTA,XRD 研究薄膜材料的结构变化,推断出最佳热处理温度。循环伏安和可见光透过率测试表明该薄膜材料有较好的电化学性能和阴极着色效应,可以作为电致变色器件中的阴极电致变色层薄膜材料。     

双电层电容器用中孔活性炭电极的电化学性能

选用中孔活性炭作为双电层电容器的电极材料，实验发现，中孔活性炭电化学性能优异，比表面积利用率高达93．5％，用水蒸气活化可以增加活性炭的比表面积，随着活化时间的延长，活性炭收率降低，活化2h收率仅为26．5％,同时比表面积从原来的760m^2/g增加到1480m^2/g，且主要在2nm附近孔结构分布强度增强，比电容随活化时间的延长而增加，但增速低于比表面积的增加幅度。     

金属Cu的负载方法对活性炭电极电化学性能的影响

采用浸渍法和掺杂法分别在活性炭中负载金属Cu,初步电化学性能测试表明,活性炭负载金属Cu可以提高活性炭电极的放电容量,但不同负载方法对其循环性能造成较大的影响.通过电镜照片和XRD等手段对金属在活性炭上的负载状态进行分析比较,结合电极的充放电性能,发现在活性炭中均匀掺杂金属Cu,可以提高电容器的放电容量,且电化学性能稳定.     

无机纳米抗菌剂及其载体

综述了无机纳米抗菌剂及其载体的最近研究进展。无机纳米抗菌剂主要包括光催化型和金属型,抗菌剂载体主要有沸石、二氧化硅、磷酸盐系、壳聚糖、脂质体和聚合物等。具体介绍了金属型和光催化型这两类无机纳米抗菌剂的抗菌机理、抗菌特性及研究现状等,并概述了当下无机纳米抗菌剂载体的主要种类和特点,同时对无机纳米抗菌剂的研究方向进行了展望...     

预活化时间对稻壳基活性炭结构和电化学性能的影响

以农业废料稻壳为碳源,氢氧化钠为活化剂,采用干法两步活化法制备活性炭。X射线衍射分析表明该法能有效去除稻壳中的灰分,提高活性炭的孔隙率。扫描电镜结果表明,活性炭具有发达的孔隙结构。以活性炭制备超级电容器的电极,并组装成扣式电容器。采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测定超级电容器的电化学性能,并着重探究了预活化时间对活性炭的结构及电化学性能的影响。结果表明,预活化时间为120 min的活性炭的比电容最大,在0.25 A/g电流密度下,可达219F/g,经过1 000次循环后,其电容保持率仍达85.4%。这表明活性炭电极具有较理想的电容特性,且循环性能稳定。     

添加致孔剂制备树脂基活性炭及电容性能研究

以碱性条件下合成的热固性酚醛树脂(PF)为原料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚乙烯二醇(PEG)为致孔剂,采用聚合物共混炭化活化法制备双电层电容器用活性炭材料.通过热重(TG)分析探讨了PF,PF与PVB、PEG的共混物在炭化过程中的热解行为.考察了活化温度和活化时间对所得活性炭的收率、BET比表面积、孔径分布和比电容的影响,并进一步探讨了以这种活性炭材料作电极的双电层电容器的电容性能.结果表明,随着活化温度的升高,活化温度对活性炭收率的影响更为显著,所得活性炭的收率下降.聚合物PEG较PVB更适合作为成孔剂来控制活性炭的中孔孔径分布.酚醛树脂基活性炭电极比电容在850℃活化1 h为79.2F/g,而聚乙烯二醇/酚醛、聚乙烯醇缩丁醛/酚醛混合树脂基活性炭电极比电容则分别高达130.5和145.6F/g.     

模板法制备介孔VN纳米电极材料及其电容性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 通过高温氨解还原V₂O₅前驱体制得了具有丰富介孔的VN纳米材料, 采用XRD与TEM分析观察样品的结构和形貌, 用N2吸附测试样品的比表面积和孔径分布. XRD分析表明, 介孔VN纳米材料属于立方晶系的晶体结构. TEM和N₂吸附测试结果表明, VN纳米材料的颗粒粒径大约为10 nm, 比表面积为88 m²/g, 有比较丰富的2~6 nm的介孔. 在1 mol/L KOH电解液中进行循环伏安和恒流充放电测试研究其电容性能, 结果显示, VN电极同时具有双电层电容性能和氧化–还原反应的准电容性能, 1 mV/s的扫描速率下能获得517 F/g的比电容; 当扫描速率增大到10 mV/s时, 其比电容仍有275 F/g.     

中间相沥青基碳电极材料的制备工艺优化与性能

以煤焦油沥青为原料,采用中间相调制-化学活化工艺制备了超级电容器用活性碳电极材料,考察了中间相调制温度对活性碳晶体结构、孔径分布、电容量特性的影响,并分析了中间相沥青的调制过程及不同实验条件对活性碳晶体结构、孔径分布、电容量特性的影响。结果表明,中间相沥青调制温度主要集中在190～492.5℃,随中间相调制温度升高,活性碳电极材料的振实密度明显增大,在500℃条件下制备的活性碳材料具有最高的比电容量,达到103F/g,较高的调制温度能提升活性碳中碳的边缘层含量,从而提高材料的面积比电容量。     

粘结剂对块状极板碳纳米管双电层电容器性能影响研究

碳纳米管具有良好的导电性和合适的双电层形成区,适于制作双电层电容器极板． 不同粘结剂的使用会影响电容器的性能,分别选用酚醛树脂和聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）作为碳纳米 管极板的粘结剂,在有机电解质溶液中,研究其电容性能与比表面积和极板结构的关系,从而 找出合适的碳纳米管极板粘结剂．