氮氧共掺杂多孔炭的制备及其锌离子混合超级电容器性能研究

本研究以价格低廉、来源广泛的煤沥青作为炭前驱体、尿素作为氮源和模板、氢氧化钠作为活化剂,通过结合模板法与化学活化法成功制备了具有纳米片状结构的氮氧共掺杂的多孔炭材料。多孔炭电极在0.05 A/g时最大比容量高达255.5 m A·h/g,在电流密度为1 A/g时,放电比容量达到78 m A·h/g。经过12000次循环,容量保持率仍有72.4%,并且能量密度最高达到99.6 W·h/kg,展现出作为正极材料的巨大潜力。以煤沥青为原料制备的氮氧共掺杂多孔炭材料作为锌离子混合超级电容器的正极材料表现出了优异的电化学性能。     

无溶剂高度分散Ni/MCM-41催化剂的制备及其萘加氢性能

分别用机械研磨无溶剂法、添加柠檬酸无溶剂法制备了Ni/MCM-41催化剂,对所制催化剂进行了分析表征,探究其萘加氢反应性能并与常规浸渍法进行了对比。与常规浸渍法相比,机械研磨无溶剂法所制催化剂的物理性质相近,金属镍分散度和萘加氢性能略有提高;添加柠檬酸无溶剂法则显著提升了催化剂的分散度和萘加氢性能,金属镍分散度由6.9%大幅提高至67.9%,萘加氢性能提高了近1倍。通过红外光谱、紫外光谱和热重分析,提出了添加柠檬酸对无溶剂法制备催化剂性能的促进作用机制。     

光电化学催化中的富勒烯基材料：机理及应用

光催化和电化学催化在现代清洁能源转化中发挥了无可替代的作用。[60]富勒烯(C_(60))材料因其独特的结构与性能而被广泛用于各类光电催化剂的开发中,并取得了令人瞩目的成果。我们简介了C_(60)的基本性质以及富勒烯基(包括C_(60)笼外衍生物和衍生碳材料)光电催化剂的制备方法,综述了C_(60)及其衍生材料在光催化和电化学催化领域中的研究进展,就其在光电化学催化应用中所起到的主要作用、工作机理以及优化策略进行了讨论。并对C_(60)基催化剂发展中的主要问题与挑战进行了总结和展望。     

C60-MoP-C纳米花范德瓦耳斯异质结及其电催化析氢性能

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。     

C60-MoP-C纳米花范德瓦耳斯异质结及其电催化析氢性能

采用气固法制备了磷化钼-碳纳米花(MoP-CFs),通过简单的超声自组装将C₆₀修饰在MoP-CFs表面,形成范德瓦耳斯异质结。研究其电催化析氢性能发现,C₆₀的修饰能够有效降低电催化析氢过电位。其中,10% C₆₀-MoP-CFs样品(10%为C₆₀的质量分数)表现出最佳催化活性,在酸性和碱性条件下达到10 mA·cm^-2的电流密度时,所需要的过电位分别为158和157 mV,并且具有至少20 h的电催化稳定性。C₆₀与MoP-CFs之间强电子耦合作用促进电子由C₆₀迁移到MoP-CFs表面,有助于减小电荷传输阻力,加快电催化析氢界面反应动力学过程。     

高温煤焦油增韧酚醛泡沫的制备及性能表征

以高温煤焦油为原料,部分替代石油基苯酚合成可发泡性酚醛树脂,通过发泡工艺制备煤焦油酚醛泡沫。利用气相色谱质谱仪和红外光谱仪分别对高温煤焦油和酚醛泡沫进行分析表征;采用光学显微镜、热重分析仪、极限氧指数仪、导热系数仪等对酚醛泡沫的表观形貌、压缩强度、粉化率、热稳定性、阻燃性能和隔热性能进行表征。结果表明,煤焦油酚醛泡沫的压缩强度有所降低,但是泡沫的韧性提高,其粉化率下降。同时煤焦油酚醛泡沫具有良好的热稳定性,当替代率为10%-15%时,极限氧指数最高为36.1%,导热系数最低为0.034 W/（m·K）。这说明,高温煤焦油能够部分替代苯酚制备出性能优良的酚醛泡沫,为高温煤焦油的高值化利用提供了新的思路。