丝瓜络基3D多级孔结构掺氮活性炭的制备及储能特性

丝瓜络具有立体管束状结构,在制备生物质基三维(3D)多孔炭材料方面具有独特优势。以丝瓜络为原料,聚磷酸铵为活化剂、形貌保护剂和氮掺杂源,确立了制备丝瓜络基3D多孔炭材料的优化工艺条件。实验结果表明,经过预炭化处理所制得的样品CAC-1-550,比表面积为738 m2/g,总孔容为0.43 cm³/g,较一步炭化活化法所制样品AC-1-550均有明显提高。电化学测试结果表明,在电流密度为0.5 A/g时,CAC-1-550的比电容可达260 F/g,且经6 000次的循环充放电后,电容保持率为116%,循环稳定性能优良。在功率密度为1 674 W/kg时,最高能量密度为37.2 Wh/kg,优于绝大多数文献中所报道的超级电容器炭电极材料。当功率密度大幅增加到33.5 kW/kg时,能量密度仍达9.3 Wh/kg,CAC-1-550展现出良好的电化学性能,并显示出作为超级电容器的电极材料具有很大的应用潜力。     

草酸钾-尿素协同活化法制备超大比表面积面粉基多级孔炭及其电化学储能应用

基于草酸钾-尿素对小麦面粉的溶胶化润胀和渗透作用,制备了超大比表面积的氮/氧共掺杂型多级孔炭材料。实验结果表明,选择小麦面粉与草酸钾的质量比为1∶1.5时,通过添加适量尿素作为造孔助剂和掺杂改性剂,可以有效优化多孔炭材料的孔隙结构和表面理化性质,所制备的多级孔炭样品的最大比表面积达3192m²/g,微孔和中孔孔容分别为1.48cm³/g和0.55cm³/g。电化学分析结果显示,在三电极体系中,当电流密度为0.5A/g时,多孔炭电极样品KNPC-7.5-7.5的比电容可达284F/g,并具有理想的倍率性能。基于KNPC-7.5-7.5电极材料所组装的扣式对称型超级电容器,在5A/g下循环充放电5000次后仍保有95.6%的起始电容值,且在223.6W/kg功率密度下呈现出23.7Wh/kg的高能量密度。     

银耳菌糠衍生的三维多级孔炭及其电化学应用性能

食用菌菌糠富含疏松多孔的木质纤维基质和菌丝残体蛋白,将其用于高性能生物质基多孔炭的制备具有先天优势,亦能产生可观的生态和经济效益。本文以银耳菌糠为原料,利用NaOH/尿素（质量比为7∶12）水溶液体系进行冻融预处理后,经高温热解炭化制备获得高氮掺杂量（7.78%）的三维（3D）多级孔炭材料。孔结构分析结果显示样品BC-5-800的比表面积可达1568m²/g,孔容为1.53cm³/g且中孔率高达83%。以BC-5-800为工作电极,在三电极测试体系中,当电流密度为0.5A/g时,测得的比电容为278F/g,且在10A/g下仍能保持230F/g的比电容;在两电极装置中,当功率密度高达6990W/kg时,能量密度达到5.83Wh/kg,且经10000次循环充放电后的电容保持率为87%,呈现出优异的循环稳定性。本研究为食用菌菌糠的高值化回收再利用提供了新思路。     

天然高分子在微胶囊壁材中的应用

目的 概述常见天然高分子作为微胶囊壁材的研究进展,为后续研发提供有益参考.方法 查阅整理国内外相关文献,介绍多糖、蛋白质、脂质等天然高分子壁材的理化性质、微胶囊的制备方法及其应用研究,并对其未来的发展趋势提出一些展望.结果 虽然天然高分子微胶囊壁材在生物安全性和可再生性方面具有无可比拟的优势,但也面临一些应用和理论问题亟待解决.单一的天然高分子壁材的应用效果通常难以满足应用要求,多种天然(改性)壁材的复合应用逐渐成为趋势.结论 天然高分子材料作为微胶囊壁材,符合当代绿色可持续发展理念,具有广阔的发展前景.结合特定的囊芯,选择单一或复配的天然(改性)高分子为壁材,制备适合给定终端应用性能且使用安全的微胶囊在未来还有很大的发展空间.