超临界发泡制备泡沫炭及其泡孔形成机理

分别以中间相沥青和甲苯作碳质前驱体和发泡剂,采用超临界发泡技术制备出孔径为10~25μm的泡沫炭,并着重研究了超临界发泡条件对泡沫炭的孔形及韧带结构的影响。超临界发泡包括成核、扩散、聚集及膨胀过程,同时泡孔的形成也是热力学、动力学及力学行为综合作用的结果。由于中间相沥青中存在轻组分,超临界发泡过程伴随着自发泡过程,由此可获得层次孔结构的泡沫炭。     

中孔炭负载二氧化钛光催化剂的制备及降解甲基橙(英文)

以模板法制备的中孔炭为载体,通过溶胶凝胶法制备了二氧化钛/中孔炭复合光催化剂,并考察了其对甲基橙的光催化去除能力。复合材料中二氧化钛含量及其晶型结构分别通过改变前驱体组成及煅烧温度进行调节。材料的结构性能通过氮气吸附、X射线衍射(XRD)、能谱分析仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)等测试技术进行了表征。结果表明,由于中孔炭的纳米孔限域作用,锐钛矿型的二氧化钛以纳米颗粒形式均匀分散在炭的网络骨架界面,从而形成了高度分散的二氧化钛/中孔炭纳米复合材料。另外,复合材料中的中孔吸附作用协同纳米二氧化钛的高效光催化作用,明显提高了复合材料在紫外光照射下对于水溶液中甲基橙的去除能力。在光照射下反应75 min时样品对甲基橙的去除率可达89%。甲基橙光降解反应遵循一级反应动力学,其最大反应速率为0.015 min-1。     

爆炸法合成石墨烯

以石墨氧化物为前躯体,采用爆炸法合成石墨烯.利用XRD,SEM,XPS,TEM,SAED和Raman等测试手段对石墨烯的形貌,成份和结构进行表征.结果表明,石墨氧化物在爆炸产生的热量和冲击波的作用下发生完全剥离并被还原成石墨烯.新合成的石墨烯呈透明褶皱状,含有2层～5层石墨层,并具有较好的晶体结构.

Abstract：

Graphene nanosheets were synthesized using graphite oxide as a precursor by detonation. The composition,and structure of graphene nanosheets were characterized by X-ray diffraction,X-ray photoelectron spectroscopy,scanning and transmission electron microscopy,selected area electron diffraction,and Raman spectroscopy. Results indicated that the as-prepared material was transparent and wrinkled,and comprised 2-5 graphenes with a highly crystalline structrue. The exfoliation and reduction of graphite oxide to graphene nanosheets was induced by the self-generated thermal energy and shockwave of detonation.     

有机硅/酚醛杂化气凝胶的制备和性能研究

酚醛气凝胶的本征脆性限制了其在吸附、隔热等领域的应用。以3-氨丙基三乙氧基硅烷和对苯二甲醛配制有机硅溶液,将其与热塑型酚醛树脂-六亚甲基四胺溶液混合,利用化学键作用解决了两体系的相容性问题,再经溶胶-凝胶反应和常压干燥工艺制备有机硅/酚醛杂化气凝胶。由于韧性有机硅分子链的引入和较小凝胶颗粒尺寸的效应,改善了酚醛气凝胶的脆性。研究结果表明,杂化气凝胶具有纳米级凝胶网络结构,表现出较低的密度(0.187 g/cm³)和室温热导率[0.035 W/(m·K)];在压缩应力作用下,杂化气凝胶能够更好地耗散应力而未发生脆性断裂,其压缩模量低至13.92 MPa,相较于纯酚醛气凝胶降低了46%。这种通过简易高效方法制备的杂化气凝胶具有广阔的应用前景。     

沥青包覆对天然石墨性能影响研究

以石油基高软化点沥青为包覆剂，通过液相包覆改性天然石墨材料，分别采用氮气吸附、扫描电子显微镜、X射线衍射和电池性能测试等对沥青包覆石墨材料进行表征分析。结果表明，10%沥青包覆比例可以在天然石墨表面形成完整的包覆层，降低比表面积，改善天然石墨材料的循环性能和倍率性能，0.5C下循环150次容量保持率由81.05%提高到94.27%。