用岩相分析监控炼焦用煤

通过几个应用实例阐述了采用岩相分析监控我公司炼焦用煤质量的情况     

煤基零维纳米碳材料的合成、性能及其在能源转换和存储应用中的研究进展

煤是自然界中分布最广、储量最丰富的含碳资源,其分子结构与纳米碳材料具有天然的相似性,是优质的纳米碳材料前体。多年来,以煤为前体制备的各种纳米碳材料已被广泛应用于能源、信息、环境和生物医学等领域。其中,煤基零维纳米碳材料如纳米金刚石、富勒烯、碳纳米洋葱、碳点等,因其具有小的纳米尺寸、大的比表面积、独特的球形结构等,表现出优异的荧光特性、电化学性能以及催化性能等,在能源转化和存储等领域展现出极大的应用潜力。本文综述了基于煤炭及其衍生物为前驱体的各类零维纳米碳材料的制备方法和性能,并对其在照明显示、电化学储能、光/电催化等方面的应用进展进行总结,指出目前存在的问题与挑战及其解决策略,最后对其未来发展进行了展望。这为促进煤炭的高附加值转化和利用以及大规模制备煤基零维纳米碳材料提供理论和实践支持。     

氧化碳微球在溶液中分散性的pH值响应

以NaOH水溶液为溶剂,36%的浓HCl调节pH值,配制不同酸碱性的氧化碳微球(CMSs)悬浮液,考察酸碱性对HNO3/H2O2(体积比为1∶1)氧化修饰的CMSs在水溶液中分散性的影响,探索氧化CMSs分散性的pH值敏感性规律,通过紫外可见光谱分析酸碱性对CMSs分散性的影响。结果表明:室温下,碱性对CMSs分散性的影响大于酸性对CMSs分散性的影响;随着悬浮液的碱性增强,CMSs的分散性提高;在pH=13的悬浮液中分散性最好,在中性悬浮液中的分散性最差。     

功能化碳微球能级的电化学表征

分别采用水热法和化学气相沉积（CVD）法,制备两种同粒径（约360 nm）的碳微球（CMSs）,对CVD法制备的CMSs （CCMSs）用混酸溶液（浓硫酸：浓硝酸=3：1）进行酸化处理,在其表面引入含氧官能团,而水热法制备的CMSs（HCMSs）不作处理;然后在N,N'-二环己基碳二亚胺的作用下,用1,6-己二胺分别修饰两种CMSs。通过场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对产物的形貌和结构进行表征分析,采用热重分析仪和电化学工作站对产物的热稳定性和能级结构进行表征分析,并用荧光分析仪对产物的光学性能进行表征分析。结果表明：两种CMSs都满足作为聚合物太阳能电池受体材料的能级要求,且胺化修饰可以提高CMSs的LUMO能级;HCMSs在形貌、溶剂中的分散性以及热稳定性等方面都优于CCMSs,比CCMSs更适合作聚合物太阳能电池的受体材料。     

PbS量子点能级结构的尺寸和配体依赖性及其对异质结电池性能的影响

通过电化学循环伏安测试和吸收光谱测试, 确定了有机配体(油酸)和原子配体(四正丁基碘化铵, TBAI)钝化的不同粒径(2.6~4.5 nm)PbS量子点的导带和价带能级, 并研究了量子点尺寸对PbS/TiO₂异质结电池(空气气氛中制备)性能的影响。结果表明：PbS量子点的能级结构受其粒径大小和表面配体特性的影响。当PbS量子点尺寸从2.6 nm增加至4.5 nm时, 油酸包覆PbS量子点的导带底从-3.67 eV减小到-4.0 eV, 价带顶从-5.19 eV增加到-4.97 eV; 而对于TBAI配体置换的PbS量子点, 其导带底和价带顶则分别从-4.15 eV和-5.61 eV变化至-4.51 eV和-5.46 eV。粒径为3.9 nm的PbS量子点所制备的电池性能最优, 其能量转化效率达到2.32%, 这可归因于其适宜的禁带宽度、结晶质量和良好的PbS/TiO₂界面能级匹配度。     

十二胺对碳微球的功能化修饰

碳微球(CMSs)是一种良好的光伏电池受体材料,为了提高CMSs在有机溶剂中的分散性、与给体材料的相容性以及最低未占有分子轨道能级,系统考察了十二胺对CMSs的修饰效果。首先采用体积比为1∶3的浓硝酸和浓硫酸对CMSs进行氧化处理,使其表面引入含氧官能团;然后在缩合剂N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)的作用下,用十二胺修饰CMSs,制备胺化CMSs。在胺化过程中考察了缩合剂DCC用量、反应时间和反应温度对胺化效果的影响。采用场发射扫描电子显微镜、红外光谱仪和热重分析仪对各阶段产物的形貌和结构进行了表征,并用电化学循环伏安法对最终产物进行了分析。结果表明,对于0.2g氧化CMSs,0.4g DCC,16.0g十二胺,温度70℃,反应时间24h时,所得胺化CMSs粒径均匀,并且胺化CMSs在氯仿中的分散稳定性明显提高,可增加其加工性能和与给体材料的相容性,为制备聚合物太阳能电池奠定了基础。     

MnO2/CMSs复合材料的制备及其电化学性能

采用0.1 mol/L的KMnO4和0.1 mol/L的HNO3对化学气相沉积法合成的碳微球(CMSs)进行氧化后,在CMSs表面包覆MnO2层得到MnO2/CMSs复合材料,用H2C2O4洗涤MnO2/CMSs复合材料得到氧化CMSs。通过场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射仪等对产物的形貌和结构进行表征,观察了氧化前后CMSs在水和乙醇中的分散性,并采用循环伏安法测试了MnO2/CMSs复合材料的电化学性能。结果表明:经KMnO4和HNO3处理的CMSs表面包覆有MnO2层,MnO2的负载率约为60%。MnO2/CMSs复合材料在中性溶液中有一定的电容性能;经H2C2O4洗涤后得到氧化CMSs,其表面引入了含氧官能团,使其在水和乙醇中均表现出良好的分散性。     

炭微球的结构演变:从实心到中空(英文)

采用简单的空气氧化法由实心炭微球制备中空结构的炭微球。通过场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X-射线衍射仪、拉曼光谱和热重分析仪对产物的形貌和结构进行表征。结果表明:中空炭微球的石墨化程度较低。在炭微球的空气热氧化过程中,反应温度对炭微球从实心到中空的结构演变起着关键性的作用,温度越高,中空炭微球的内径越大、壁越薄。其形成机理可认为是炭微球的曲率和结晶度协同作用的结果。亦即,实心炭微球进行热氧化时,其内部的大曲率和低结晶度更易氧化,以致形成中空炭微球。     

柠檬酸钠脱铬过程中皮块及其纤维热性能的研究

利用热台偏光显微镜,通过测定皮块的湿热收缩温度、溶液胶原水解量及其纤维的干热收缩曲线,研究了蓝湿皮脱铬过程中,柠檬酸钠处理对皮块及其纤维热性能的影响.结果表明,柠檬酸钠具有脱铬和交联皮胶原的双重作用,随柠檬酸钠处理时间增加,溶液胶原水解量增加,但皮块的TS上升;柠檬酸钠脱铬过程使皮纤维热性能增强,随处理时间增加,皮纤维的热收缩率降低,DTS升高;柠檬酸钠处理可使纤维的晶区结构稳定性增加,随脱铬时间增加,皮纤维的Tcd升高.     

NaCl担载Co催化合成内包Co的碳纳米颗粒

本文以乙炔为碳源,Co/NaCl作催化剂（Co含量为2wt.%）,在420℃条件下用化学气相沉积（CVD）法合成内包Co的碳纳米颗粒（CNPs）。采用场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线衍射和拉曼散射仪对产物进行了结构表征和分析。结果表明：反应温度为420℃时合成了大量内包Co的CNPs,这些颗粒的石墨片层大部分呈层状堆积结构;将样品在浓盐酸中浸泡48h后,Co仍被碳壳层包覆,说明碳壳层对Co颗粒起到了保护作用,进一步将样品在900℃时进行热处理,其石墨化程度略有提高;并基于实验现象,探讨了内包Co的CNPs的生长机理,建立了本实验条件下内包Co的CNPs生长所遵循的气-固生长模型。