生物质莲杆废弃物制备高比表面积多孔炭及其CO_2吸附性能（英文）

采用水热炭化和KOH活化相结合的方法,以生物质莲杆废弃物为碳源,制备了高比表面积多孔炭材料,并探索其CO_2吸附性能。分别采用氮气物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和元素分析技术(XPS)对这种莲杆基多孔炭材料的孔道结构、形貌和表面化学等特性进行了研究。结果表明,KOH浓度对莲杆基多孔炭材料的孔结构具有较大影响,莲杆基多孔炭材料的比表面积和孔体积分别为2 893 m~2/g和1.59 cm~3/g,KOH活化处理能在增大多孔炭材料的比表面积和孔体积,同时会在其内部形成部分具有较大尺寸的微孔和较小尺寸的介孔结构。在常压条件下,CO_2的吸附测试表明莲杆基多孔炭材料在25℃和0℃时的吸附量分别高达3.85和6.17 mmol/g,这一吸附量在生物质基多孔炭材料中属于较高水平。然而,具有最高比表面积的莲杆基多孔炭材料(AC-4样品)并不具备最高的CO_2吸附量,这意味着常压条件下限制CO_2吸附量的决定性因素并不是比表面积,而主要由微孔率和孔径分布决定。这一研究结果为设计多孔吸附剂应用于CO_2捕集方面提供了重要意义,也为构建低成本且环境友好的具有高吸附量的CO_2吸附剂提供思路。     

多孔炭材料的设计合成及CO_2吸附分离研究进展（英文）

温室效应日渐显著,CO_2的捕集与利用已成为一个全球性的科学研究热点。碳质吸附材料因其结构的可设计性、孔隙结构发达和化学性质稳定等特点,在气体分离领域发挥着重要的作用。本文主要介绍了近年来多孔炭材料在CO_2吸附分离领域的研究进展情况,着重介绍了提高CO_2吸附分离效率的主要方法与策略,并对碳质吸附材料未来的发展趋势进行了评述。     

聚苯并噁嗪基硫,氮共掺杂多孔炭的制备及其对CO_2的吸附性能（英文）

采用原位合成法,以对氰基苯酚、硫脲和甲醛为原料制备了聚苯并噁嗪基树脂,经炭化、活化得到相应的含硫,氮共掺杂的多孔炭。对样品的物理结构和表面化学性质进行了表征,结果表明活化后活性炭比表面积为1 512~2 385 m~2g~(-1),孔结构以微孔为主,且含有一定硫,氮元素。在1 bar和0、25℃条件下,未加造孔剂600℃活化样品的CO_2的吸附容量最高分别为6.96 mmol g~(-1)、4.55 mmol g~(-1),且具有一定的选择性和良好的循环稳定性。通过对CO_2吸附热及酸化实验分析,发现吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附,且以有效的微孔结构物理吸附为主,硫/氮官能团的化学吸附为辅。     

烟渣基多孔炭材料的制备及其甲基橙吸附性能研究

通过化学活化法制备了烟渣基多孔炭材料,采用IR、BET和EA等手段对其进行了表征,考察了其甲基橙等温吸附和动力学吸附性能.红外图谱表明,炭材料中含有大量的含氧基团,材料的孔径大小和比表面积随着炭化时间的增加而增加,甲基橙等温吸附和动力学吸附研究发现,以ZnCl2为活化剂,活化时间3h时,炭材料比表面积达到624.94m2/g,平均孔径为14.33nm,甲基橙的吸附容量为154.3mg/g.     

具有最佳CO_2吸附容量和产率的炭分子筛制备（英文）

采用田口设计方法,在活性炭上化学气相沉积甲烷制备出炭分子筛。在1 bar/273 K下测试炭分子筛对CO_2吸附容量。制备高性能炭分子筛取决于最佳化学气相沉积条件。最佳合成条件不仅提供最大CO_2吸附容量,而且提高产率。所制炭分子筛的最高产率为91 wt.%,最大CO_2吸附容量为2.622 8 mmol g~(-1)。通过氮吸附、CO_2吸附、元素分析、官能团分析和孔结构分析对炭分子筛进行表征。这种田口设计方法有助于炭分子筛对CO_2的可控吸附,有望成为炭分子筛制备条件的有用方法。     

葱叶一步法裂解制备多孔炭及其电容性能研究（英文）

以葱叶为炭前驱体,在不添加任何活化剂的条件下,炭化活化同时进行,制备了孔径分布主要集中于0.6~1.2nm和3~5nm之间的葱基多孔炭材料,并对其电容性能进行研究。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量弥散X射线光谱(EDX)、火焰原子吸收光谱(FAAS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和氮气吸脱附曲线等方法表征了葱基炭的形貌、成分、比表面积及孔径分布等性能;通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电(GCD)等电化学方法考察了材料的比电容和循环寿命等电化学性能。结果表明,葱叶中本身含有的微量矿物质如钙、钾等在其炭化的过程中同时起到了活化的作用。研究了不同温度下(600~800℃)制备的多孔炭的性能,发现800℃条件下制得的样品性能最佳,以微孔为主,介孔辅之,孔径为0.6~1.2 nm的微分孔隙体积达2.608 cm~(-3)/g/nm,3~5 nm的微分孔隙体积有0.144 cm~(-3)g/nm,BET比表面积为551.7 m~2/g,质量比电容为158.6 F/g,有效面积电容可高达28.8μF/cm~2。这表明孔径分布情况对多孔炭的电荷存储能力有很重要的影响,此法也为提高"有效面积电容"提供了思路。     

氮掺杂稻壳基多孔炭的制备及其氧气还原反应的电催化性能（英文）

本文发展了一种氮掺杂稻壳基多孔炭(N-RHPC)的制备方法,即将RHPC在氨气氛围下进行高温处理,操作简单,有利于大规模制备。结果表明,N-RHPC的介孔体积、石墨化程度明显提高,XPS N 1s谱证实了N原子在RHPC结构上的有效掺杂。N-RHPC作为ORR电催化剂具有与商用Pt/C接近的电催化活性,并具有较好的稳定性以及耐甲醇毒性,这主要是由于氨气氛围下对RHPC的高温处理使N原子进入RHPC中而引入了大量的催化位点所致。N-RHPC制备方法简单,性价比高,作为电催化剂具有很好的应用前景。     

熔盐法制备氮掺杂多孔炭及其催化脱硫性能（英文）

采用熔融盐合成技术,以生物质葡萄糖和富氮三聚氰胺为前驱体,成功制备得到具有发达孔隙结构(BET表面积:1355 m~2/g)和极高氮掺杂量(20.73wt%)的氮掺杂多孔炭材料。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,多孔炭材料中的氮原子主要以吡咯及吡啶构型存在,这两种形态的氮原子有利于硫化氢的吸附及催化氧化。在常温、常压下,所制备氮掺杂多孔炭对硫化氢非金属催化转化为单质硫的脱除硫容高达1.10 g/g。该合成方法简便易行,有望实现氮掺杂多孔炭材料的批量和廉价制备,合成的氮掺杂多孔炭在污染物控制领域应用潜能巨大。     

木质素酚醛树脂基泡沫炭的制备及其油水分离性能（英文）

采用绿色处理过程从草本植物中提取14 wt%木质素,以该木质素取代25%苯酚制备酚醛树脂,并以木质素酚醛树脂为碳源、聚氨酯泡沫为模板制备泡沫炭,并研究其油水分离性能。结果表明,所得泡沫炭具有开放大孔、低密度、疏水亲油的性能,并对有机溶剂和油品展现出良好的吸附性能,其饱和吸附量可达其自身重量的12~41倍。泡沫炭吸附有机溶剂后可通过直接燃烧进行脱附,循环使用10次后,泡沫炭对植物油仍可保留83%的饱和吸附量。     

矿物基多孔材料的制备及其吸附研究进展

从矿物基多孔材料的制备工艺、检测方法、工艺参数的控制及应用方面综述了粘土矿物的颗粒化技术研究进展,探讨了各因素对制备过程的影响,并讨论了矿物粘土颗粒吸附剂的吸附机理,最后提出矿物粘土颗粒化技术在今后研究中需加强的方面。     

离子液体制备氮掺杂石墨化炭纳米囊及其CO_2捕获性能（英文）

利用离子液体为碳源,K_3[Fe(CN)_6]为催化剂成功制备了氮掺杂石墨化炭纳米囊。K_3[Fe(CN)_6]作为温和的催化剂可以使碳源石墨化并产生中空结构。产物是具有类胶囊结构的石墨化炭,其壳壁厚度和直径分别为6 nm和50 nm。Si O2纳米球的引入为产物提供了均一的介孔并提高了产物的比表面积。其比表面积从100.4提高到865.7 m~2·g~(-1)。高的比表面积为氮掺杂炭纳米囊对于CO_2吸附提供了有利的条件。     

MOF材料自模板炭化制备纳米多孔炭的研究进展（英文）

纳米多孔炭材料具有高的比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性等优点,广泛应用于气体吸附、催化和电化学等领域。尽管目前已做了大量的工作,但是以自模板策略制备纳米多孔炭材料仍存在挑战。结构多样可裁的金属有机骨架(MOF)材料具有规则可调的孔径、高的孔隙率和比表面积等优点,已被证明是制备功能化纳米多孔炭材料的理想前驱体。本文综述了近年来MOF自模板炭化制备纳米多孔炭材料的研究进展,重点介绍以炭化不同的MOF-客体类型为途径获得的多孔炭材料。这将有助于进一步定向开发功能化的新型炭材料,以优化其在更广泛应用领域的性能。     

酵母基多孔炭微球的热裂解制备及其吸附性能研究

以氯化锌为活化剂,采用热裂解酵母法制备了多孔炭微球。用FE-SEM、XRD、TG-DTA表征了炭微球的物化结构,测试了炭微球的极性和吸附性能。FE-SEM结果表明多孔炭微球为椭球状,长度为(2.3±0.50)μm,宽度为(3.5±0.45)μm,分散度好。XRD结果表明多孔炭微球为无定形炭。热重分析监控了酵母的转变过程。FT-IR分析表明多孔炭微球的形成与表面化学官能团有关,其形成机理为炭化过程。极性测试表明炭微球表面存在大量非极性基团,这有利于炭微球在非极性溶液中的吸附。在对碱性和酸性染料的吸附中,多孔炭微球对酸性染料表现出了较高的吸附能力。     

柚子皮基多孔炭的制备及其电容性能研究

利用水热浸渍法,以柚子皮为前驱体,在KOH活化作用下制备得到分级多孔炭电极(HPC)。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了材料的形貌和结构。采用循环伏安、恒定电流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学性能。结果表明:材料呈现出由大孔、微孔和中孔组成的多孔结构,当前驱体和KOH质量比在1∶9时,获得的HPC材料(HPC-9)的电化学性能最好。电化学测试表明,在5mV/s下,HPC-9质量比电容高达306F/g,是未活化样品的23.5倍。在10000次循环下HPC-9容量无衰减。因此,这种利用生物质制备的分级多孔炭具有优异的电容性能,可望有良好的应用前景。     

超级电容器用高性能石油焦基多孔炭的制备及改性（英文）

以石油炼制副产品石油焦为原料,采用KOH活化法制备高比面积多孔炭,通过氨水水热处理对多孔炭进行表面渗氮改性。系统考察了KOH/石油焦比例(碱/炭比)对多孔炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明多孔炭的比表面积、孔结构和电化学性能可以通过碱/炭比有效地调控。随着碱/炭比的增大,多孔炭的孔道逐渐增大,当碱炭比为3∶1时最大比表面积达到2 964 m~2·g~(-1)。当碱/炭比为5∶1时,多孔炭的比表面积和中孔率分别高达2 842 m~2·g~(-1)和67.0%,其在50 m A·g~(-1)电流密度下的比电容达到350 F·g~(-1)。氨水水热处理多孔炭,可以有效地在多孔炭表面引入氮原子,从而提高了多孔炭电极的电化学性能,尤其提高其在高电流密度下的比电容值。KOH活化以及氨水水热处理为制备高性能低成本石油焦基超级电容器电极材料提供了一种简单有效的方法。     

肽基多孔材料及其应用（英文）

多肽自组装形成的多孔结构是新一代多孔材料,在催化、传感、分离和药物递送等领域具有很好的应用前景.肽基多孔材料的孔内充满氨基酸侧链,因此可以通过合理设计或修改肽序列来调节其孔径大小和性能.功能基团和金属离子的引入进一步扩展了多肽基多孔材料的结构与性能.在这篇综述中,我们讨论了肽基多孔材料的设计、合成、组装及其性能,并综述了近年来其在不同领域的应用.     

超级电容器用生物质基多孔炭的研究进展（英文）

在最近的几十年中,超级电容器(SC)已在电化学能量存储设备中获得了更为重要的地位。SC为使用寿命长的能量存储设备提供了可观的功率密度和令人满意的能量密度,适用于多种应用。因此,这些装置的进一步发展依赖于提供合适,低成本,环境友好和丰富的材料作为SC的电极活性材料。在用于SC的电极材料中,活性炭表现出优异的性能。它们具有优异的电化学效率,高比表面积,高吸附性,可调节的表面化学性质,快速的离子/电子传输,低成本和丰富的特性,使其成为SC电极的最佳材料。如果从生物质前驱体制备活性炭,则可以协同增强这些优势。由于生物质为可再生来源,低成本,便捷的加工过程以及对环境的友好性,研究者们将注意力集中在生物质上。在本文中,试图全面了解作为电化学储能装置的SC的基本原理。然后,对各种来源的生物质进行分类和分析。最后,讨论了这些生物质前驱体作为SCs电极材料的应用和活化技术。     

新型炭材料（英文）

正2015 SCl Impact Factor 0.993The English electronic version of the article is published by Elsevier B.V.on ScienceDirect,http://www.sciencedirect.com/science/journal/18725805Online submission:http://xxtcl.sxicc.ac.cn/EN/volumn/home.shtml     

新型炭材料（英文）

<正>2017 SCI Impact Factor 1.171 The English electronic version of the article is published by Elsevier B.V.on ScienceDirect,http://www.sciencedirect.com/science/journal/18725805Online submission:http://xxtcl.sxicc.ac.cn/EN/volumn/home.shtml     

胡萝卜基分级多孔炭材料的制备及电化学性能研究

以胡萝卜为炭源,采用KOH对胡萝卜炭进行活化,制备出具有高比电容的分级多孔炭材料。利用SEM、X射线衍射分析、低温氮气吸脱附等手段对制备的材料进行形貌及结构分析,结果表明,不同碱炭比会造成炭材料不同程度的结构变化,在碱炭比为2∶1时,所制备的炭材料孔隙结构分布最佳,比表面积高达3 111.45 m²/g,总孔容为1.51 m³/g。循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)等电化学测试表明,在最佳活化条件下制备的胡萝卜基多孔炭材料制成的电极在6 mol/L KOH电解液、0.5 A/g电流密度条件下比电容为486 F/g,表明材料具有良好的电容性能;当电流密度提升20倍时,电容量保留为原来的86%,表明材料具有良好的倍率性能;10 A/g电流密度下经8 000次循环后,电容保持率为97.3%,表明材料具有良好的稳定性。胡萝卜基多孔炭材料制成的电极片所组装的水系超级电容器器件能量密度可达14.67 Wh/kg,功率密度为1 000 W/kg。