ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理

采用电弧放电法制备了ZnO/C纳米球,利用FESEM、XRD和N₂吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g^-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。     

新疆煤基碳纳米管的调控制备

以新疆产煤为碳源, 采用直流电弧放电法制备了不同管径的碳纳米管。利用场发射扫描电子显微镜、高倍透射电子显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪等对产物进行了表征。研究结果表明:在新疆大黄山、黑山和库车煤田的产煤中, 库车产煤是用直流电弧放电法制备碳纳米管的最优碳源。以此为原料, 镍粉和硫化亚铁混合物为催化剂, Ar气氛下可得到直径约为500 nm的竹节状碳纳米管, 其缺陷密度比相同条件下N₂和Ar气氛所得碳纳米管的缺陷密度小, 并探讨了Ar气氛下煤基竹节状碳纳米管的生长机理。     

静电纺丝法制备煤基纳米碳纤维及其在超级电容器中的应用

以氧化处理的新疆库车原煤、聚丙烯腈(PAN)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,通过静电纺丝法制备了直径均匀的煤基纳米碳纤维前驱体,经高温碳化、CO2活化得到煤基超级电容器电极材料.使用X射线能谱仪、物理吸附仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪和热分析仪等对前驱体及产物进行了表征.结果表明,原煤经过高锰酸钾氧化处理后,部分连接大分子的烷基链被打断,含氧基团明显增多,使原煤在DMF中的溶解度大幅提高.电化学测试结果表明,在电流密度为1 A/g时,煤基活化碳纤维的比电容为259.7F/g,在1000次循环充放电后比电容仍然保持99.2%.     

ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理

采用电弧放电法制备了ZnO/C纳米球,利用FESEM、XRD和N₂吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g^-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。     

新疆煤基碳纳米管的调控制备

以新疆产煤为碳源,采用直流电弧放电法制备了不同管径的碳纳米管。利用场发射扫描电子显微镜、高倍透射电子显微镜、激光显微共聚焦拉曼光谱仪等对产物进行了表征。研究结果表明:在新疆大黄山、黑山和库车煤田的产煤中,库车产煤是用直流电弧放电法制备碳纳米管的最优碳源。以此为原料,镍粉和硫化亚铁混合物为催化剂,Ar气氛下可得到直径约为500 nm的竹节状碳纳米管,其缺陷密度比相同条件下N2和He气氛所得碳纳米管的缺陷密度小,并探讨了Ar气氛下煤基竹节状碳纳米管的生长机理。