沥青球空气氧化不熔化的研究

采用空气氧化实现了０．１５４～１．００ｍｍ范围四种球径沥青球的不熔化。并应用差示扫描量热法ＤＳＣ谱图表征沥青球的不熔化程度。概述沥青球空气氧化增重和炭化收率间的关系，应用红外光谱初步探讨了沥青球空气氧化不熔化的机理。     

不同结构活性炭对甲苯的吸附性能

考察了不同结构的活性炭样品对高浓度和低浓度甲苯蒸汽的吸附行为,采用低温(77 K)氮气吸附和129Xe-核磁共振方法对所用活性炭的结构进行了表征.并将活性炭对甲苯的吸附性能与其结构进行了关联.结果表明孔容积大的活性炭对高浓度甲苯蒸汽吸附容量大,而具有丰富微孔和较小平均孔径的活性炭对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽具有高的吸附容量.沥青基活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽表现出较好的吸附能力.随着比表面积的增大,活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽的吸附容量略有增加.OG5A,OG10A,OG15A和OG20A在30 ℃下对2×10-5甲苯蒸汽的饱和吸附容量分别为202 mg/g,219 mg/g,221 mg/g和235 mg/g.     

印刻法制备中间相沥青基中孔炭

用中间相沥青作碳源,硅胶水溶液作造孔剂,采用胶体印刻法制得一系列中孔碳。实验发现当适量纳米级硅源添加到中间相沥青中,会在彼此颗粒间形成一定的纳米孔道,从而导致中间相沥青在炭化过程中没有沥青由固相向液相转化的过程。结果表明：碳硅比、印刻温度以及中间相沥青的基本物化性质都将对中孔碳的孔结构发生重要影响。且制得比表面积和孔容分别为482m2/g和1.62cm3/g的中孔碳。     

铁微粒的存在对沥青基球状活性炭微孔形成过程的影响

由添加二茂铁和不添加二茂铁沥青球制得了两类沥青基球状活性炭,比较了它们微孔结构及孔容等的异同点,研究了铁的存在对活性炭微孔形成过程的影响,考察了活化时间及活化温度对含铁沥青基球状活性炭微孔形成的影响。结果表明,铁的存在对活性炭的微孔分布没有明显影响,但却使活性炭微孔的比表面积和孔容有所下降。     

纳米Pt膜的晶粒尺寸及其对热导率的影响

采用电子束-物理气相沉积法（EB-PVD）制备了6个厚度为15-62nm的铂薄膜,研究了纳米薄膜的晶粒尺寸及其对热导率的影响规律．当薄膜厚度小于30nm时,晶粒平均尺寸接近于薄膜的厚度;晶粒尺寸随着薄膜厚度的增加而增大并趋于定值;当薄膜厚度大于30nm时,晶粒尺寸约为20nm．受薄膜的表面和内部晶界的综合影响,铂纳米薄膜的热导率大大低于体材料的值,并且纳米薄膜的热导率随着薄膜厚度的增加而增大并趋于一个低于体材料热导率的值．     

中孔炭纳米片的制备及硫化氢脱除性能研究

以酚醛树脂为碳源,石墨烯为结构导向剂,硅溶胶为模板,1,6-己二胺(DAH)为链接剂,通过溶胶-凝胶反应制备出一种比表面积达991.5 m2·g-1、孔容达3.46 cm3·g-1的中孔炭纳米片(MCNs).通过SEM、TEM和N2吸脱附表征MCNs的结构,负载活性物质后用于室温下H2S的催化脱除.研究结果表明,MCN...     

活性炭及工艺参数对所制固体活性炭性能的影响

以煤焦油基活性炭(TAC)和椰子壳活性炭(CAC)为原料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为粘接剂,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为增塑剂,通过混合、成型、硬化及炭化处理,最终制得固体活性炭。详细地考查了工艺条件(如强度、收率、收缩率、比表面积等)的影响。研究结果表明对于椰子壳活性炭来说,制备高强度(>5000kPa)的固体活性炭是困难的,其主要原因在于椰子壳活性炭比煤焦油基活性炭含有更少的表面官能团(-COOH,-OH等),而这些官能团可能增强PVB在活性炭表面的粘接,并且参与粘接剂的氧化硬化,硬化的粘接剂在炭化过程中在活性炭颗粒间形成炭桥或者枝状结构而粘接这些颗粒。因此,为了制备高强度的固体活性炭,椰子壳活性炭的表面改性是必要的。     

用作双电层电容器电极材料的三维层次孔结构多孔炭的合成

以葡萄糖为碳源,由金属框架有机物( MOF)高效地合成出一种具有三维层次孔结构的多孔炭.当葡萄糖渗入到方形MOF的表面或内部空隙之后,逐步进行聚合和炭化.在此过程中,MOF分解出ZnO,ZnO进一步被基体炭或CO还原成Zn;而Zn又在炭化过程中逸出,以致形成连续的基体炭组织.当所合成的多孔炭用作双电层电容器电极材料时,在1 mo1/L NEt4 BF4/碳酸丙烯酯电解液体系中,其初始比电容达175F·g-1(电流强度0.6A·g-1),并在12A·g-1大电流密度下电容保持率高达94.2％.     

煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能

以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N₂吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4∶1,800 ℃条件下活化1 h制备的活性炭比表面积达3 059 m²/g,总孔容为1.66 cm³/g,中孔率63%.该活性炭在3 mol/L KOH电解液中的比电容为322 F/g,大电流密度下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0.06 mA,是理想的超级电容器电极材料.     

通过再活化浸渍金属盐的活性炭来发展中孔结构

研究了在椰子壳活性炭上浸渍金属盐（硝酸铁和硫酸铁）后，在二氧化碳气氛中催化活化对中孔结构的影响。发现硝酸铁对活性炭比表面积（-1930m^2／g）的增加和中孔结构（-10nm）的发展更有效。改性活性炭具有发达的中孔结构，显示了更大的维生素B12吸附容量（是改性前的5倍～8倍）和更快的吸附速度。中孔结构的发展基于三个方面的原因：（1）在活化过程中，浸渍在活性炭微孔内的金属盐分解所释放的氧化性气体与微孔碳壁反应，扩大了孔径；（2）在高温下，来自于金属盐的金属氧化物被碳还原，扩大了孔径；（3）在金属铁存在下，碳壁被催化活化，大大提高了活性炭的中孔率。由此提供了一种廉价的从商业活性炭制备中孔活性炭的有效途径。