活性炭纤维的脱硫性能

活性炭纤维作为一种新型高效吸附剂，在环保领域尤其是在烟气脱硫方面显示了广阔的应用前景。本文在作者所做工作和分析别人实验结果的基础上，综述了包括前驱体材料、制备条件以及活性炭纤维表面物理化学性能等影响活性炭纤维脱除烟气中SO2的主要因素，阐述了活性炭纤维脱硫的反应机理。认为含有较多量氮元素的前驱体材料具有较高的脱硫性能，类似的结果也出现在用不同方法制备的活性炭纤维中；众多的研究结果表明，活性炭纤维表面化学性能的影响尤其是表面物理性能的影响，其中表面含氧官能团对活性炭纤维脱除SO2不利，但用热处理方法脱除掉以CO形式释出的含氧官能团后可显著增强活性炭纤维的脱硫活性；此外，含氮官能团引入到活性炭纤维表面后也可显著增强活性炭纤维的脱硫活性。     

乙烯渣油沥青基活性炭纤维和粘胶基活性炭纤维的表面性质与脱硫活性

研究了在Ｏ２和Ｈ２Ｏ存在下,乙烯渣油肝基活性炭纤维（ＥＴＰ ＡＣＦ）和粘胶基活性炭纤维（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ＡＣＦ）的脱硫活性,结果表明,在比表面积相近的情况下,ＥＴＰ ＡＣＦ的脱硫活性明显低于Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ＡＣＦ,官可归因于后者具有较强的吸附和催化氧化ＳＯ２能力及较大的吸水量,尤其是具有较强的催化氧化Ｓ２的能力,这些能力又珉春表面含有含氮官能团以及某些含氧官能团有关,因此ＡＣＦ的表面官能团     

一种新型氧化还原电解液电化学电容器体系

以含有Fe3+/Fe2+离子对的H2SO4溶液为电解液, 以多孔炭做电极材料, 就Fe3+/Fe2+离子对在多孔炭纳米孔隙中的电化学行为及准电容效应进行了探讨. 循环伏安测试结果表明, Fe3+/Fe2+离子对在多孔炭电极纳米孔隙中发生了可逆的电化学反应. 恒流充放电结果发现, 加入Fe3+/Fe2+使得充放曲线出现对称的充放电平台, 有效地提高了电化学电容器(EC)的电能存储容量, 其单电极比电容最高达174 mAh•g−1, 比单纯的H2SO4电解液的比电容高109 mAh•g−1, 且有着良好的循环稳定性. 根据实验现象及结果, 探讨了Fe3+/Fe2+离子对在EC电极上的充放电机理, 并提出了一种新的概念——氧化还原电解液电化学电容器.     

同步辐射二维小角X光散射实验装置的建立与应用

与一维小角散射实验法相比,二维小角X光散射实验法可用于研究非球对称的体系,即可探测物质中取向体系的颗粒度(或孔径)的变化、颗粒(或孔)形状的变化等信息.介绍了北京同步辐射装置二维小角X光散射实验设备的建造及所建立的分析方法,并用于研究不同活化剂条件下制备出来的沥青基活性炭纤维中孔分布的变化,得到了炭纤维中的孔的平均体积随活化剂中NH3含量的降低而变大的结论.     

树脂基球状活性炭的制备及对二氧化碳吸附性能的研究

以四种离子交换树脂（两种强碱性树脂D201和D280、两种弱碱性树脂D301G和D301R）为原料,经过磺化、炭化、活化处理制备了树脂基球状活性炭。采用TG、SEM、N₂吸附等对球状活性炭的收率、表面形貌、比表面积进行了表征,研究了所制球状活性炭对CO₂的吸附性能。结果表明,磺化处理有助提高树脂球的炭化收率;得到的四种球状活性炭对CO₂吸附性能良好,强碱性树脂球原料比弱碱性树脂球更具有优势,其中,由强碱性树脂球D201制得的树脂球状活性炭在30 ℃下对CO₂的吸附量可达2.57 mmol/g;十次循环吸附之后,树脂球仍能保持很好的CO₂吸附性能。     

含二茂铁离子液体电容器的电化学性能

对以含二茂铁(ferrocene, Fc)离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium tetra-fluoroborate, [BMIm]BF4)作为电解液, 高比表面积的多孔炭作为电极材料构成的电容器的电化学行为进行了探讨. 循环伏安和恒流充放电测试结果表明,含二茂铁离子液体在多孔炭中发生氧化还原反应, 并且该氧化还原反应是扩散控制, 高度可逆的过程. 0.01 mol·L-1 [BMIm]BF4/Fc在电流密度为1 mA·cm-2时的平均比电容为163 F·g-1, 比纯[BMIm]BF4的比电容高63%. 平均比电容的增加表明由Fc参与的氧化还原反应生成的法拉第电容对电容器的总电容有很大的贡献. 同时, 以0.01 mol·L-1 [BMIm]BF4/Fc作电解液的电容器的功率密度为400 W·kg-1, 能量密度高达37.5 Wh·kg-1, 达到了电池的水平.     

掺磷酚醛树脂炭嵌锂性能研究

以添加不同含量五氧化二磷的热塑性酚醛树脂为前驱体 ,经热固化后升温至 70 0℃裂解制备掺磷树脂裂解炭 .X射线衍射考察了裂解炭的微晶结构变化 ;恒电流技术研究了裂解炭的充放电性能 .实验表明 ,五氧化二磷的加入使树脂裂解炭微晶结构发生了很大改变 ,随着磷含量的增加微晶层间距减小 ,而且更加无序 ;其放电可逆容量随五氧化二磷掺杂量的增加先增而后减 ,当P2 O5含量为 9wt%时 ,可逆容量达到最大值 (5 2 8mA·h·g- 1) ,是未掺杂 (2 30mA·h·g- 1)的 2倍多     

热处理改性活性炭纤维的脱硫活性

 考察了在O2和水蒸气存在下高温热处理对活性炭纤维（ACF）催化转化SO2为H2SO4的活性的影响,关联了ACF表面含氧官能团的种类及数量与热处理后ACF的脱硫活性之间的关系．结果表明,在最佳热处理温度下以CO形式释出的含氧官能团的总量决定了ACF的脱硫活性,而以CO2形式释出的含氧官能团未对提高ACF的脱硫活性做出贡献．通过采用不同的氧化剂改变ACF表面含氧官能团的种类和数量,进一步证实了热处理过程中释出的CO量与ACF的脱硫活性之间成正比关系．