聚合诱导相分离法制备纳米Fe掺杂多孔炭

以2130酚醛树脂为碳质前驱体,乙二醇为溶剂,苯磺酰氯为催化剂,纳米单质Fe粒子为掺杂剂,通过聚合诱导相分离热解法制备了掺Fe多孔炭单体,主要分析了Fe对前驱体溶液和多孔炭形态的影响。结果表明:纳米Fe粒子使前驱体溶液的pH值降低,溶液开始凝胶的时间增长,不同酚醛树脂含量下纳米Fe掺杂多孔炭的微结构及性能具有明显差异。Fe主要化合态存在于FeS和C48H44Fe14.01N15O35.68中。     

基于花瓣球形聚苯胺制备多孔炭的研究

以花瓣球形的聚苯胺(PANI)为前驱体,经炭化和KOH活化制备出球形结构的多孔炭.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、低温N2吸脱附、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对多孔炭的形貌、结构和元素组成进行表征,并探讨了炭化温度对多孔炭电化学性能的影响.结果表明:炭化和活化温度分别为750℃和850℃时,获得的多孔炭为直径约2μm的球形粒子,其比表面积高达2 496.6m2/g,并具有合适的多级孔结构分布.当电流密度为0.5A/g时,合成的多孔炭比电容值高达247F/g;当电流密度增大到20A/g时,比电容量仍有182F/g,表现出优良的倍率性能;在电流密度为10A/g的条件下,经1 000次恒电流充放电循环后,其比电容量保持率为102%.     

钛表面制备多孔氧化膜的研究

以硫酸和磷酸为电解液,工业纯钛为阳极,不锈钢为阴极,恒电流阳极氧化的方式在钛表面直接获得TiO2多孔氧化膜,经过500℃热处理,促进氧化膜由非晶体向晶体的转变.采用扫描电镜和X射线衍射对阳极氧化膜的形貌和结构进行了分析,研究了电流密度、电解液种类以及浓度对TiO2多孔氧化膜形态和晶型的影响,并探讨了其形成机理.结果表明,以磷酸为电解液时钛表面仅生成锐钛矿相的TiO2,而以硫酸为电解液时钛表面生成锐钛矿和金红石两种晶相的TiO2.     

煤基富勒烯的制备研究

以 1 4种国产煤为原料 ,用电弧等离子体蒸发法制备富勒烯 .富勒烯产品的表征采用质谱、紫外光谱、红外光谱及高压液相色谱技术 .考察了煤样的基础性质对富勒烯产率的影响 .结果表明 ,由实验所用煤种均可制得富勒烯 ;原料煤本身的化学结构和组成影响富勒烯的产率和分布 ;由某些煤得到的富勒烯中 ,C70 的含量较之以石墨电极为原料时的含量要高得多 .     

多孔炭负载固体超强酸催化氧化脱硫工艺研究

以石油焦基多孔炭负载SO24-/Fe2O3制成固体超强酸代替传统液体酸作为催化剂,过氧化氢(H2O2)作为氧化剂,在低温常压下用于汽油氧化脱硫研究。分别考察了催化剂种类、催化剂用量、氧化剂用量、反应温度、反应时间等因素对脱硫性能的影响,得出最佳工艺条件为:以DMF为萃取剂,萃取剂与汽油体积比为1∶1,汽油与过氧化氢的体积比15∶1,反应温度60～70℃,催化剂用量3wt%,反应时间1.5h。最佳工艺条件下脱硫率超过70%。     

阳极氧化法制备多孔氧化铝膜的研究

阳极化多孔氧化铝是典型的自组织的纳米结构材料,我们用认阳极氧化法制备了多孔氧化铝膜,从得到的ＡＦＭ图象及ＦＦＴ变换,证明了在适当的电解条件下,多孔氧化铝膜具有序的六角分布的纳米孔道。     

有序多孔水凝胶膜的制备及性能研究

通过将多孔结构引入水凝胶膜,提高人工角膜材料含水量.首先,采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对氨基烷基封端聚二甲基硅氧烷(KF 8010)进行亲核取代反应,通过紫外聚合法制备无孔水凝胶膜.以单分散SiO2颗粒为模板,制备含SiO2模板的多孔水凝胶膜,浸泡除去SiO2模板得到多孔水凝胶膜.测试结果表明,多孔水凝胶膜具有三...     

炭凝胶的制备及其电化学电容性能

采用新型聚合物混合法,在合成炭前驱体聚合物的单体溶液中混入热不稳定的聚乙二醇,制得了比表面积达710m2/g,平均孔径为2.8nm的新型中孔炭干凝胶PEG-RF炭.X射线衍射、热重分析及N2等温吸脱附测试结果表明,炭前驱体的微相分离结构和热稳定性较差的聚乙二醇的存在导致了炭干凝胶中孔特征孔隙结构的形成.在30％H2SO溶液中,对PEG-RF炭和比表面积迭1720 m2/g的微孔T82型活性炭的电化学电容性能进行了对比研究。研究结果表明:当放电比电流为0.2A/g时,PEG-RF炭和T82型活性炭的比容量分别为36F/g和48F/g;当放电比电流增至1A/g时,PEG-RF炭和T82型的比容量分别为105F/g和94F/g;PEG-RF炭具有比T82型活性发更优异的电化学电容性能,两者孔隙结构的差异导致了炭凝胶电化学电容性能的差异.     

防灭火智能多孔凝胶的制备及性能研究

以壳聚糖为温敏性单体、凹凸棒黏土及丙烯酸为吸水性单体,并以过硫酸钾为引发剂、N-N'二甲基丙烯酰胺作为交联剂;并添加碳酸钠/醋酸发泡剂制备智能多孔水凝胶。研究了凝胶在发泡剂、温度以及盐溶液不同的情况下凝胶的吸水性能及溶胀性能。利用扫描电镜表征智能温敏性凝胶的形貌特征;并通过配置1%的凝胶溶液测试热重,研究其相变温度。实验结果表明,随着发泡剂的增加,凝胶的吸水倍率越来越大;温度在70℃,且在NaCl溶液中凝胶吸水最好;凝胶溶胀性与吸水性成正比例;发泡剂为0.25 g时电镜效果最好,呈球状;壳聚糖0.5g、凹凸棒为2.0 g时凝胶的重量降低的最快。     

各向同性煤沥青制备炭/石墨纤维的研究

以各向同性煤沥青为原料,采用熔融纺丝工艺制备了直径为55μm的沥青纤维,经预氧化、炭化和石墨化处理后得到炭纤维和石墨纤维,并采用偏光显微镜、XRD和SEM等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明,炭/石墨纤维具有与沥青原料相似的各向同性光学结构;随热处理温度升高,炭/石墨纤维截面逐渐变粗糙,且内部石墨微晶逐步发育并长大,3 000℃下石墨化纤维微晶增大较明显,其堆积高度和平面尺寸分别约为5nm和11nm;1 600℃炭化纤维的力学性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别达到0.57GPa和32.19GPa,进一步提高热处理温度,纤维拉伸强度逐步降低,但是其杨氏模量逐渐增加,3 000℃石墨化纤维的拉伸强度和杨氏模量分别为0.26GPa和40.57GPa;炭/石墨纤维室温轴向电阻率随热处理温度的升高而降低,1 000℃炭化纤维室温轴向电阻率为47.78μΩ.m,3 000℃石墨化纤维室温轴向电阻率降至21.98μΩ.m。     

氧化铁／二氧化硅多孔凝胶玻璃的制备

以硝酸铁为原料，采用溶胶－凝胶工艺制备了含氧化铁多孔的二氧化硅凝胶玻璃，分别制备了不同含铁量的凝胶样品，均可获得均匀的溶胶和凝胶。研究了热处理温度和气氛与氧化铁物相的关系。采用ＸＲＤ及ＤＴＡ分析，并对材料中的物相进行了鉴定。对部分样品进行了ＳＥＭ形貌观察。     

黄豆渣基多孔炭的制备及其超高电容的研究

以废弃物黄豆渣为原料,采用KOH化学活化方法制备了氮掺杂的高比表面积多孔炭材料.通过N2吸附-脱附、SEM、TEM和XPS等方法表征了黄豆渣基炭材料的孔道结构和表面性质.以此炭材料为电极材料,分别以1mol·L-1 H2SO4和6mol·L-1 KOH为电解液组装成超级电容器,利用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学测试方法研究其电化学电容性能并详细阐释了其电容形成机制.结果表明,通过调节活化剂KOH与原料的质量比,可以得到不同比表面积和氮掺杂含量的炭材料,活化后的炭材料在1mol·L-1 H2SO4和6mol·L-1 KOH电解液中的电容值分别达到了410F·g-1和425F·g-1,且在氢氧化钾电解液中10A·g-1的大电流密度下,电容值仍能保持275F·g-1以上.     

镍离子诱导牛血清白蛋白构象变化的动力学机理研究

用差示紫外吸收光谱法研究了镍离子与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的动力学过程,发现它们之间的相互作用是一个连串反应过程,首先是镍离子与BSA的一个快速络合反应,然后是镍离子诱导BSA发生了构象变化,这个构象变化过程是一个正向和逆向均为一级反应的对峙反应,而不是文献报道的简单一级反应。     

石油焦预氧化及多孔碳的制备

以石油焦和含油污泥为原料,在活化剂的作用下共同热解制备多孔活性炭材料。将得到的多孔碳进行碘吸附值、苯吸附值、BET等测定,确定多孔碳的比表面积及孔结构。研究硝酸预处理石油焦对多孔碳性能的影响以及微波功率和微波辐照时间对多孔碳的影响。结果表明:经硝酸氧化处理所得的活性炭吸附性能明显提高;微波功率越高对物料的活化作用越好,经微波活化的活性炭吸附性能越好;在微波功率800 W条件下,比表面积最大为1 396.91m2/g;微波加热时间约30 min可获得明显的催化效果。     

邻二甲苯氨氧化制备邻苯二腈研究

对邻二甲苯氨氧化制备重要的化工原料邻苯二腈进行了研究,评比、筛选到高效的ｏ－１１６号催化剂。考察了反应温度、空气比、氨气比和空间速度对邻二甲苯转化率、邻苯二腈的摩尔产率和选择性的影响,研究了反应条件和催化剂对反应产物的组份及含量的影响。在合适的条件下,转化率为９６．８％,邻苯二腈的摩尔产率为７５．２％,选择性７７．７％,产物中邻苯二甲酰亚胺含量小于５％,单腈含量少于０．５％。产品中的少量亚胺可以用     

以铜离子为模板的聚乙烯醇凝胶的制备及吸附性能的研究

以铜离子为模板,制备了聚乙烯醇凝胶,通过吸附实验试验了该吸附剂对铜离子的吸附性能.结果表明:该吸附剂对铜离子有较高的吸附性能,吸附率可达95.3%,显著优于一些化学合成铜模板聚合物及非铜模板聚乙烯醇凝胶.     

溶胶-凝胶法制备镍酸镧薄膜的研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,使用浓度分别为0.1 mol/L、0.2 mol/L和0.3 mol/L的前驱体溶液,在单晶Si(100)衬底上制备了镍酸镧[LaNiO3](简称LNO)导电薄膜,研究了前驱体溶液浓度对LNO薄膜结构和导电性能的影响.X射线衍射测试表明,三种样品均为纯的钙钛矿相,具有较好的(110)择优取向.原子力显微镜分析显示,用0.2 mol/L前驱体溶液制备的LNO薄膜样品晶粒明显大于0.1 mol/L的样品.采用标准四探针法测试了三种样品的电阻率,当前驱体溶液浓度为0.2 mol/L时,样品电阻率最小,仅为2.08×10-3Ω.cm,具有良好的导电性.     

香蕉皮基多孔炭泡沫的制备及其电化学性能

多孔炭广泛应用在净化空气、污水处理、化工产物的收集、食品加工、药品生产、催化材料的制备、超级电容器的负极材料、贵金属提取等领域。本文以生物质香蕉皮为原料,采用低温等离子体法制备香蕉皮基泡沫炭,解决了目前在制备中高碱量的弊端,同时为香蕉皮的合理利用提供新思路。结果表明:低温等离子体法活化和传统的KOH活化相比,制备方法简单,制备周期短,不会破坏原材料的结构,而且可以增加原料表面的官能团,使其双电层电容特性更好。经过循环伏安测试可知,低温等离子体制备的香蕉皮基泡沫炭的比电容可达150. 81 F/g。     

氧化铁负载多孔炭材料的制备及其电化学性能

以杨木蒸汽爆破后的固体残渣(SEP)为原料,采用两步协同活化法制备多孔炭材料,并对制备的多孔炭材料的电化学性能进行分析。结果表明:所制备的多孔炭(PC800-4)的比表面积最高(3 282 m~2/g),首次放电比电容也最高,为319 F/g。以此多孔炭材料为前驱体,硝酸铁为铁源对多孔炭材料进行金属离子的负载。采用比表面积及孔径分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱技术(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)对负载有金属氧化物的多孔炭材料进行结构表征并对其电化学性能进行分析。结果表明:α-Fe_2O_3成功负载在所制备的多孔炭材料上,其比电容由原来的319 F/g增加到419 F/g.     

新型无氨凝胶的制备与胶凝特性研究

采用光电分析法研究了环保型无氨凝胶防灭火材料,比较了三种促凝剂与水玻璃生成无氨凝胶的胶凝特性,并研究了具有较好胶凝特性的促凝剂C与水玻璃在不同浓度、不同温度下的成胶特性及其失水性和热稳定性。结果表明:促凝剂C对水玻璃的促凝效果较好,生成的凝胶强度高、失水率低;当水玻璃浓度为7%、促凝剂C浓度为1.8%～3.0%时,对成胶过程有利;由浓度为7%的水玻璃与浓度为2.5%～3.0%的促凝剂C生成的凝胶失水速率最小;温度大于80℃时,凝胶失水速率随温度升高快速增大;凝胶在不同阶段的失水速率满足不同的动力学特征,初期主要受表面控制,中期为扩散控制。水玻璃成胶特性与促凝剂中阳离子的化学价有关,高价阳离子更有助于凝胶的生成。