基于金属有机框架的Cu-Cu_xO-C/rGO复合材料制备及其电容性能

以Cu-MOF-199/氧化石墨烯(GO)为前驱体,经高温碳化得到一种铜氧化物均匀分布在碳骨架上的赝电容材料Cu-CuxO-C/rGO,采用热分析法、X射线衍射、扫描电子显微镜等对材料的结构和形貌进行分析,采用循环伏安和恒电流充放电等方法测试材料的电化学性能.未掺杂rGO的复合材料呈八面体构型,Cu和CuxO颗粒均匀分布在碳骨架上,随着rGO引入量的增加,其形态的不规则程度增大.rGO投料比例为10%、碳化温度为800℃时,材料的电容性能最佳,在电流密度为0.5A·g-1时比电容达620F·g-1,1A·g-1时达477F·g-1,2A·g-1时仍有206F·g-1.     

Co-MOF-74衍生介孔碳材料的制备及其电容性能

以含Co的金属有机框架材料Co-MOF-74为前驱体,通过高温碳化和酸洗等步骤,制备了介孔碳材料C-MOF-T,氮气吸脱附测试表明其具有介孔结构,比表面积最高达到1 289 m~2·g~(-1),介孔孔隙率达到96%。采用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗等电化学方法研究了碳化温度对介孔碳材料电容性能的影响。碳化温度为800℃时制备的碳材料在电流密度为0. 1 A·g~(-1)时比电容可达187 F·g~(-1);电流密度为20 A·g~(-1)时,比电容仍有117 F·g~(-1)。在电流密度1 A·g~(-1)条件下,经4 000次循环后仍能保持95. 7%的比电容,表明了该碳材料具有优异的倍率性能和循环稳定性,在超级电容器领域具有应用潜力。     

基于MOFs和酚醛泡沫的多孔碳泡沫电容性能

以酚醛泡沫为碳源,金属有机框架材料Cu-MOF-199为掺杂剂,经过高温碳化制备了一种电容性能优良、循环稳定性强的多孔碳泡沫。采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附测试等技术对材料的结构和形貌进行分析,采用循环伏安法(CV)、恒电流充放电(GCD)及电化学阻抗谱(EIS)等方法对材料的电化学性能与循环性能进行测试。结果表明,一定量Cu-MOF-199的引入可明显提升多孔碳泡沫的电容性能,在1 A·g~(-1)时可达169 F·g~(-1),20 A·g~(-1)时仍高达123 F·g~(-1),2 500次循环(1 A·g~(-1))后仍有97%的电容量。     

爆米花衍生氮掺杂纳米碳的制备及其电化学性能研究

纳米碳材料被广泛应用于能量存储和催化等领域, 但简便而有效地制备高性能碳材料仍是一个挑战. 本文采用微波法制备爆米花, 经过预碳化、KOH活化后得到高比表面积和高微孔率的氮掺杂纳米碳材料, 并利用SEM、TEM、XRD、Raman、XPS和N2物理吸附表征材料的结构和组成, 并将其用作超级电容器电极材料. 结果表明: 活化样品由于具有发达的孔结构和合适的氮含量而具有优异的电化学性能; 在0.2A?g-1的电流密度下, 比电容高达214F?g-1; 当电流密度20A?g-1时, 其倍率性能保持65%.     

基于龙虱前翅的生物炭的制备及其固态超级电容器性能

为了提高基于碳材料超级电容器的能量密度,通过简单的碳化-活化法制备了一系列基于龙虱前翅的新颖生物炭。所制备的生物炭具有较大的比表面积(666.22～1 057.91 m²/g)、分级多孔结构和较高比率的N,O自掺杂(N 2.74%～4.05%,O 8.28%～13.98%)。最优条件下制备的生物炭CLS-700-3被用作超级电容器的电极材料,在6 mol/L KOH溶液中,电流密度为0.5 A/g时,比电容高达379 F/g。分别以聚乙烯醇/氢氧化钾(PVA/KOH)和聚乙烯醇/硫酸锂(PVA/Li₂SO₄)凝胶为电解质,将CLS-700-3电极进一步组装成对称固态超级电容器。其中,以PVA/Li₂SO₄为电解质的固态超级电容器在功率密度为449.81 W/kg时,能量密度高达18.18 Wh/kg,同时表现出良好的循环稳定性。     

废旧亚麻布制备碳纤维材料及其超级电容器性能

以废旧亚麻布为前驱体,通过在250℃预氧化1h、700℃高温热解碳化2h制备具有电化学活性的亚麻基碳纤维材料.实验结果表明,制得的亚麻基碳纤维保持了较完整的纤维状结构,产率为19.4%;比表面积为737.8m2·g-1,孔容积为0.41cm3·g-1.该碳纤维材料制成超级电容器电极材料,表现出准电化学电容行为,在电流密度为0.25A·g-1时,比电容达到最大值185F·g-1.     

固相微萃取-气相色谱/质谱法测定博物馆空气中总挥发性有机物

采用固相微萃取-气相色谱/质谱(SPME-GC/MS)法测定博物馆室内空气中总挥发性有机物(TVOC)的含量,建立了一种更适合于博物馆室内空气中TVOC的检测方法.对7种挥发性有机物标样进行SPME-GC/MS定性定量分析,进样口温度230 ℃,柱温:起始温度45 ℃,保持3 min,以16 ℃/min的速率程序升温至250 ℃,保持5 min.结果表明,该方法在0.014～0.914 μg/L浓度范围内具有良好的线性关系,最低检出限在1.4～14 ng/L之间,相对标准偏差小于5.28%.该方法方便快捷、对待测物的选择性高、重复性好、采样无需电源、无需溶剂.     

聚多巴胺/多壁碳纳米管涂覆氨基酸改性的聚氨酯泡沫的制备及性能

以异氰酸酯和聚醚多元醇为主要原料,水、二氯甲烷、三乙烯二胺、辛酸亚锡和硅油作为添加剂,氨基酸溶液作为抗菌剂,通过一步发泡法制备了氨基酸改性的聚氨酯泡沫,并使用聚多巴胺/碳纳米管对聚氨酯泡沫进行表面涂覆,得到一种新型抗菌、吸油聚氨酯泡沫,并研究了其结构、形貌和性能。结果显示,该泡沫具有三维网状结构,与改性前的泡沫相比,其断裂强度提高至约1.9倍,水接触角由3.28°提高至153.25°,能够吸附自身质量23.46倍的油类;经过10次循环使用,仍能保持最初吸油量的96.3%,对E. coli（大肠杆菌）和S. aureus（金黄色葡萄球菌）的抑菌率分别为87.9%和74.6%。     

四氯化碳与二甲基亚砜制备新型碳材料

报道了在固体KOH及相转移催化剂作用下 ,四氯化碳与二甲基亚砜 (DMSO)发生一种新颖碳化反应 ,生成棕色的富碳材料 .该富碳材料在 70 0℃下加热分解 ,提纯后得到直径为 30～ 80nm的多孔碳粒子 .该碳材料比表面积为 4 30m2 ·g-1,平均孔径为 2 .6× 10 -9m ,其结构中同时含有sp2 与sp3 杂化的碳原子     

氧化镍/乙炔黑复合电极材料的制备及电化学性能

采用醇-水法制备氧化镍/乙炔黑(NiO/AB)复合物前驱体,经煅烧得到NiO/AB复合物,采用X射线衍射光谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对复合物进行结构分析,研究了煅烧温度对复合物性能的影响.结果表明,乙炔黑的引入有利于生成晶粒尺寸小(4.5nm)的NiO粒子,同时能够提高NiO材料的导电性能.在300至400℃的煅烧温度区间内,升高煅烧温度使NiO晶型结构趋于稳定,电容特性得到改善,但比容量会迅速衰减;NiO/AB复合物前驱体的最佳煅烧温度为350℃.     

基于固废物前驱体的电化学功能型碳气凝胶研究进展

基于固废物前驱体的碳气凝胶具有超低密度、高比表面积、高导电率以及低成本等优势,在电化学领域具有广泛的应用前景。本文综述了近年来基于农业、工业和生活固废物前驱体构筑的碳气凝胶材料及其在电化学储能领域的研究,总结了提升碳气凝胶的比电容性能和储钾性能的有效方法,并展望了未来重点研究方向。研究发现,复合金属化合物、掺杂杂原子以及调控孔隙结构等是提升碳气凝胶电化学性能的有效手段,能综合改善碳气凝胶的比电容和储钾性能。     

复合碳材料ACF@OMC对酸性橙Ⅱ的吸附性能

采用软模板法,以活性炭纤维毡(ACF)为基材制备了一种有序介孔碳(OMC)活性炭纤维毡复合碳材料ACF@OMC,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其微观形貌结构进行表征,N2物理吸附脱附对其孔道结构参数进行测试,选取酸性橙Ⅱ作为模拟污染物,考察其吸附性能.结果表明:ACF@OMC材料以OMC包裹ACF纤维生长的方式结合;比表面积754m2·g-1,介孔孔容0.39cm3·g-1,平均孔径为2.9nm;其吸附性能明显优于ACF(5h达到吸附平衡),达到吸附平衡时间为3h;其吸附行为符合准二级吸附动力学方程,速率常数达0.030 3g·mg-1·min-1(R2=0.999 1),约为ACF体系的1.4倍;该材料对酸性橙Ⅱ的吸附量达到318.7mg·g-1,吸附等温线符合Langmuir模型.     

层状LiMnO2的软化学法合成及电化学性能的研究

采用软化学法合成了单斜结构的层状LiMnO2材料.首先用流变相法合成层状单斜结构的前驱体NaMnO2,然后由溶剂热法在120℃得到具有层状单斜结构的产物LiMnO2.用X-射线衍射图谱表征了前驱体及反应产物的结构,用扫描电子显微镜测定了反应产物的形貌,并对反应产物的电化学性能进行了初步研究.结果表明,层状LiMnO2材料表现出良好的电化学充放电循环性能.在室温和25 mA/g的充放电速率下,LiMnO2/Li电池的首次放电比容量为131 mA·h·g-1, 第30次放电比容量为128 mA·h·g-1.     

锂离子电池负极材料Si-SiO_x-Sn/C的制备及电化学性质

采用碳热还原法在氮气保护下于管式炉中焙烧SiO、SnO2和碳的混合物,制备复合负极材料Si-SiOx-Sn/C。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对材料的结构进行表征,通过电化学阻抗谱(EIS)和充放电测试对材料的电化学性能进行测试和分析。结果表明:900℃焙烧2 h的样品由晶体锡、无定     

HgCl2/I2复合催化剂协同催化合成异丙醇钇的研究

以金属钇和异丙醇为原料，以HgCl2/I2为复合催化剂，通过对金属钇的机械加工以增加其比表面，并将异丙醇脱水使其含水量降低至0．05％，体系在82℃回流5h，经过滤、减压蒸馏，得到了白色海绵状异丙醇钇，其产率高达83％，合成时间比文献报道的缩短了19h，产率提高了8％。文章确定了催化剂的最佳用量为20gY加入60mg HgCl2/I2，研究了合成产率与HgCl2/I2催化剂和HgCl2催化剂的依赖关系及异丙醇中含水量对合成产率的影响，并对HgCl2/I2的催化作用机理进行了初步探讨。     

生物质与聚合物共裂解及其气态烃类的气相色谱分析

设计的生物质与聚合物共裂解工艺,共裂解产物中C3-C4烃成分占气态烃类的大部分,为可燃气的开发提供理论基础.从生物质与聚合物共裂解产物中气态烃类的分布可见:生物质与聚合物常压共裂解气体转化率更高;相对生物质与聚合物高压无氧共裂解,C1和C2烃类生成相对减少,常压共裂解有利于C3和C4烃烃类的生成,占总气态烃的64.6%(质量比).将毛细管柱与氢火焰离子化检测器(FID)联用,研究了生物质与聚合物共裂解产物中气态烃类的气相色谱分析.通过控制分析条件,有效地使各类烃获得有效的分离.柱温:程序升温,起始温度80℃,保留0 min;以10℃.min-1升温至150℃,保留5 min;再以10℃.min-1升温至180℃,保留20 min.进样口温度200℃.检测器温度250℃.     

利多卡因醇质体的制备及其透皮性能评价

为了提高酰胺类局部麻醉药利多卡因的经皮渗透量,采取乙醇注入法制备了利多卡因醇质体,正交实验得到其最优制备工艺:卵磷脂与利多卡因质量比1∶1,乙醇体积分数40%,温度30℃,超声时间3min.该法制得利多卡因醇质体的平均包封率为(75.93±5.07)%.将该醇质体制成含裸药5%的凝胶,皮肤刺激性实验和体外透皮实验结果显示该凝胶对豚鼠皮肤无刺激性、无致敏性.该凝胶6h的体外累计渗透量为241.968μg.cm-2,6h的渗透速率(40.331μg.cm-2.h-1)为裸药凝胶渗透速率的7.71倍.     

碳化作用下不同氯盐掺量水泥浆体的微结构研究

通过加速碳化试验方法, 研究了碳化与氯盐复合作用下水泥浆体的微观结构, 分析了氯盐掺量对水泥基材料的抗碳化性能的影响. 同时, 利用X射线衍射分析了碳化前后样品的物相组成、水化产物类型和微观结构特征. 结果表明, 碳化养护更有利于浆体裂缝的愈合, 但碳化后大孔占比增加; 碳化作用下掺加氯盐会减缓水泥浆碳化速度; 碳化后产生单硫型水化硫铝酸钙和碳酸盐类物质, 钙矾石消失, 浆体的孔隙总体积减少, 孔隙结构得到了细化.     

基于三维介孔碳的莱克多巴胺电化学检测方法

以ZnO为硬模板,淀粉为碳源,通过简单的混合干燥-碳化-模板去除策略,构建了一种具有三维内联结构的介孔碳材料.将制备的三维介孔碳(孔径尺寸约为30 nm)作为玻碳电极修饰材料,发现其能极大地增强瘦肉精分子莱克多巴胺的电化学氧化信号.通过物理和电化学表征发现,制备的三维介孔碳具有较大的比表面积和丰富的介孔结构,能显著提高...     

剪毛机支架体渗碳工艺的优化

本文以剪毛机支架体材料08钢为研究对像,采用固体渗碳法,对渗碳的工艺,组织和性能进行研究,为提高渗碳层的耐磨性提供可靠的理论依据.通过试验得出加热温度为950℃,保温时间为6 h,催渗剂比例为30%的最优方案.