酚醛基活性炭布的制备及电化学性能研究
酚醛基纳米炭纤维的电纺制备及其形貌控制研究

酚醛基纳米炭纤维的电纺制备及其形貌控制研究本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!炭纤维作为一种新型炭材料已被广泛应用于航天、航空以及文体等领域,成为人们生产生活中不可或缺的工业材料。
近年来,随着纳米科技的兴起,纳米材料尺寸效应的优势逐渐显现,因此纳米炭纤维也受到了越来越多的关注。
纳米炭纤维(Carbon Nanofibers,CNFs) 是由多层石墨片卷曲而成的纤维状纳米炭材料,是一种介于碳纳米管和普通炭纤维之间的准一维炭材料。
纳米炭纤维具有纳米材料的高比表面积、炭材料的导电导热特性,又具有传统炭纤维优异的力学性能,因此纳米炭纤维拥有广泛的应用前景,可用于复合材料的增强体、催化剂载体以及储能材料等。
目前,制备纳米炭纤维的方法主要有化学气相沉积法和静电纺丝法两种。
相比于化学气相沉积法,静电纺丝法具有简单、高效以及低成本等优点,被广泛应用于纳米炭纤维的制备,目前已有上百种聚合物纳米纤维通过静电纺丝技术制备成功。
通过对聚合物溶液或熔体施以高压电,在电场力的作用下,聚合物溶液或熔体会受到牵引而形成泰勒锥,当电场力足够大时,液滴克服表面张力而形成射流,射流在喷射过程中会劈裂拉伸,并经溶剂的蒸发或固化,以纤维膜的形式附着在接收装置上。
静电纺丝法工艺简单,可持续得到连续性纤维,具有广阔的应用前景。
静电纺丝法制备纳米炭纤维一般以聚丙烯腈(PAN)为前躯体,如Ko 等采用静电纺丝技术制备出具有40~500 nm 丝径的PAN 基纳米炭纤维。
Kim 等通过向PAN/DMF 体系中加入正硅酸乙酯(TEOS),制备出具有微孔特性的纳米炭纤维,其比表面积可达到 1 000 m2/g 左右。
虽然PAN 溶液具有较好的纺丝特性,但是以PAN 作为炭前驱体往往使用毒性较大的DMF 作为溶剂,因此寻找一种更为环保的体系十分必要。
酚醛基活性炭纤维的研究进展

乙酸锌作 为邻 位加 成 的第 一催 化 剂 , 有 机 草 酸作
为缩 聚加成 的第 二 催 化 剂 , 苯 酚与 甲醛 质量 比为
收 稿 日期 :2 0 1 7 — 0 5 - 2 4; 修 改稿 收 到 日期 : 2 0 1 7 — 0 8 — 1 0 。
纺丝法 、 湿法纺丝法 以及酚醛纤维的化学活化法 和物理 活化 法 ; 阐述 了 P AC F的结构性 能以及在 吸附领域 、 超级电容器、 高效集热材料 , 抗菌纤维等方 面的应用 ; 展望 了 P A C F的发展 前景 , 指 出降低生产成本 , 避 开溶 液固化过程 、 降低污染 、 拓展应用范围是 P A C F在未来一段时期内的研究方 向。
率高 、 导 电性好 、 制 品强度 高 、 比表 面积 大 、 孔 径分 布均 匀 、 吸脱 速度 快 、 制 品柔 软 、 深 加 工性 好 等优
高邻位 酚醛 树脂 作 为 酚 醛树 脂 的一 种 , 较 普
通 酚醛 树脂 具有 固化速 度快 , 贮 存稳 定性 好 , 分 子
点, 应 用于 治理环 境 污染 、 防化 防毒服 以及超 级 电 容器 等领域 … 。随 着 人 们 对 环 境 保 护 的 E t 益 重 视, 进一 步探 索产 率 高 、 性 能好 、 能 耗低 和价格 优 的P A C F将会 具有 更广 阔 的前 景 。
酚醛 树脂 是 由酚类化 合物 和醛类 化合 物经 缩 聚而成 的一种 合 成树 脂 , 因催 化 剂 不 同可 制 得 热 固性酚醛 树 脂和 热 塑性 酚 醛 树脂 , 两 者都 是 制 备
P A C F最 基 本 的原 料 。苯 酚/ 甲醛 摩 尔 比 大 于 1
富含中孔的活性炭制备及其电化学性能研究

本实验以线型酚醛树脂为前驱体,Ce(NO3)3为催化剂,来制备富含中孔的活性炭,并对其孔结构、表面形貌以及电化学性能进行研究。
1实验1.1试剂和材料本实验所用的线型酚醛树脂由天津树脂厂生产,其软化点为95℃~105℃;Ce(NO3)3·6H2O、无水乙醇、浓盐酸和氢氧化钾均为分析纯。
实验还要用天然石墨(HG-1P)、聚四氟乙烯(PTFE)、泡沫镍、聚丙烯隔膜。
1.2活性炭的制备及物性表征将线型酚醛树脂和乙醇(质量比1:10)加入到带有回流装置和机械搅拌装置的三颈烧瓶中,65℃恒温搅拌。
待线型酚醛树脂完全溶解后,滴入Ce(NO3)3·6H2O的醇溶液。
继续搅拌5h~6h,然后将溶液过滤、转移至蒸发皿中,静置1d~2d,使部分溶剂挥发。
将浓缩液加热固化(100℃,10h),破碎过筛,即得到掺杂Ce(NO3)3·6H2O的树脂。
所制得的树脂在N2保护下,以2℃/min的速率升温到800℃,通入水蒸气活化1h,自然冷却至室温。
然后采用稀盐酸和去离子水洗涤、烘干,即得到富含中孔的酚醛树脂基活性炭(C[R-Ce])。
作为对比,以同样的方法,制备了未掺杂Ce(NO3)3·6H2O的树脂以及相应的活性炭(C[R])。
采用容量法,以氮气为吸附质,在液氮温度(-196℃)下,使用Tristar3000物理吸附仪进行吸附等温线的测试。
比表面积由BET方程计算得出;总孔容由相对压力(P /P 0)为0.95时的氮气吸附量换算成液氮体积得到;微孔孔容由t -plot法得出;用总孔容减去微孔孔容得到中孔孔容。
将样品用导电双面胶固定到铜载物台上,采用日本Hitachi公司生产的S-530型扫描电子显微镜,观察样品的表面形貌。
1.3电容器的组装及电化学性能测定将活性炭粉、导电石墨和黏结剂聚四氟乙烯(PTFE)按照质量比85:10:5均匀混合,得到黏稠状浆液。
然后将其放在泡沫镍上,压制成直径为1cm、厚度约0.2mm的圆片状电极,活性炭用量为20mg~40mg。
酚醛树脂基球状活性炭的规模化制备技术

成果简介:项目以桐油等生物质资源为原料,研究了油脂基固化剂制备技术、低粘度柔性环氧树脂制备技术、沥青与环氧体系的相容技术,开发了室温固化型的道路用环氧沥青新材料,确定了道路用环氧沥青复合材料室温固化新工艺,制定了《室温固化型环氧沥青材料》的企业标准(草案)。
本技术摒弃了碱水法生产环氧树脂工艺,生产过程无废水排放;木本油脂制备低粘度柔性环氧树脂,克服了普通环氧树脂脆性和粘度大的缺点,使环氧沥青能够在室温搅拌并固化成弹性体;低粘度柔性环氧树脂与沥青的相容性好、粘度小,石油沥青易于常温下与其混合,无需高温条件固化。
桐油制备节能环氧沥青材料的研究与开发纵横暗交叉结构竹地板成果简介:该技术突破了竹地板传统单一的纵交叉或横交叉结构,通过纵横暗交叉结构来有效消除竹地板在安装后因环境冷热、空气湿度变化及板材本身的内部应力而产生的地板变形问题,使企口整齐平滑,既有利于板材的加工和安装,又提高了板材的美观度。
44┃A chievement成果本栏目由湖南省技术产权交易所协办松香基季铵盐表面活性剂成果简介:松香基季铵盐表面活性剂可用于杀菌、乳化等用途。
松香的三环二萜结构,可以增加季铵盐表面活性剂的粘着性,提高表面活性性能。
主要原料松香来自生物质资源,具有很强的资源优势以及突出的绿色概念,有利于保护生态环境。
成果简介:本项目在全面分析中国南方水牛奶理化特性的基础上,根据水牛奶的特点重点研究开发了系列产品的深加工技术,主要包括:(1)利用水牛奶加工新鲜奶酪的生产技术。
利用水牛奶脂肪、蛋白质含量高的特点,采用微生物发酵与凝乳酶相结合的技术,提高产品质量和出品率,并根据消费者的喜好添加其他辅料,制成不同风味的新鲜奶酪产品。
(2)功能性发酵水牛奶产品的生产技术。
利用益生菌发酵水牛奶,制成含益生菌的水牛奶产品。
本技术可充分发挥水牛奶固形物含量高的特点,采用干酪乳杆菌或嗜酸乳杆菌进行接种发酵,然后进行稀释调和,制成符合国家相关标准的功能性产品。
活性炭制备及其性能研究

活性炭制备及其性能研究一、活性炭概述活性炭是一种具有高度孔隙率及比表面积的固态材料。
其主要成分为碳,其比表面积通常在500-1500平方米/克之间,而孔径大小在几纳米到数十纳米之间。
活性炭的应用场景非常广泛,包括废气处理、水处理、储能材料、催化剂载体等多个方面。
二、活性炭制备方法制备活性炭的方法主要分为两类:物理法和化学法。
物理法包括炭化、活化、热解等方法。
而化学法则是在物理法的基础上增加了添加物,例如植酸、氢氧化物等方法。
其中,常见的活化方法包括化学活化和物理活化方法。
1. 化学活化法化学活化法是在高温和高压的条件下,使用一种强氧化剂进行的过程,如氢氧化钾,氢氧化钠和制氧剂等。
在这种方法中,活性炭的碳化程度可以通过调整活化条件来进行控制,如温度、时间和气体流量等。
2. 物理活化法物理活化法是通过在高温和低压的环境下使用的方法。
在这种情况下,物理活化的过程要比化学活化简单,通常采用高温、高压和惰性气体的混合物来实现活化。
三、活性炭性能活性炭的性能取决于孔隙度、存在的化学官能团和硬度等因素。
由于活性炭具有极高的比表面积,因此活性炭具有非常好的吸附能力。
此外,由于活性炭材料在制备过程中,可以通过调整温度、时间和流体等条件,从而制备出不同孔径大小的活性炭。
1. 吸附能力由于其高度的表面积和孔隙率,活性炭的吸附能力非常强。
这可以用于各种应用,例如水和空气净化。
同时,由于其吸附能力,活性炭也被用作吸附剂来净化化学废水和工业废气。
2. 化学官能团活性炭存在各种不同的化学团,例如羟基、羧基、胺基等。
这些化学官能团可以提高活性炭在吸附和催化方面的性能。
3. 孔径大小活性炭的孔径大小范围通常在几纳米到数十纳米之间。
由于活性炭的孔径大小非常小,因此可以从大型到小型的家用滤网,到超细过滤器的应用场景中得到使用。
四、活性炭的应用活性炭的应用非常广泛,包括工业废气、化学品废水、燃烧废气处理、食品、医药、饮料制造以及金属萃取等应用领域。
活性炭材料的制备与性能研究

活性炭材料的制备与性能研究活性炭是一种新型环境保护材料,由于具有较强的吸附和分子筛效应,因此被广泛用于水处理、空气净化、地下水修复、食品加工、制药等领域。
活性炭的特殊性质使得它成为一种不可替代的材料。
本文主要研究活性炭材料的制备及其性能研究。
一、活性炭材料的制备1.1. 物料选择制备活性炭材料首先要考虑的就是物料的选择,一般选择木材、褐煤、石油焦、竹子等为原材料。
而选用何种原材料则取决于所需要的吸附质的物化性质及其去除效率。
木材是制备活性炭材料的主要原材料之一,它具有良好的机械性能、吸附性能和热稳定性,同时它的来源广泛,成本低廉,得到了广泛的应用。
与此相比,褐煤、石油焦等原材料具有更高的碳含量,制备的活性炭材料在选择性吸附、催化降解等方面具有优越性。
1.2. 制备方法目前常用的活性炭材料制备方法包括物理法、化学法和生物法。
物理法主要指的是强化炭化法、物理氧化法和物理活化法。
其中,强化炭化法是将原料经过高温(600℃~1000℃)加热处理,使其在没有氧气的条件下进行干馏,获得初步的炭化物质;物理氧化法是指将原材料经过高温氧化处理,其操作条件与炭化法相似;而物理活化法是将炭化物质经过活化处理,使得炭化物质对气体或液体的吸附能力明显提高。
生物法是指以生物材料为原料为基础生产出活性炭,例如竹木炭、棕壳炭等。
这种方法不仅能保证原材料的可持续利用,还能有效地减少环境污染。
二、活性炭材料的性能研究2.1. 物化性质活性炭材料的物化性质是影响其吸附性能的重要因素。
关于活性炭材料的物理结构特征,法国科学家F. Rouquerol等曾提出一个简单而普遍适用的分类方法:微孔炭(0.5~2nm)、介孔炭(2~50nm)和大孔炭(>50nm)。
很显然,孔径越小,活性炭材料的比表面积越大,因此其具有更好的吸附能力。
2.2. 吸附性能活性炭材料能够吸附气体、液体和溶液中多种有机、无机物质,这使得它们被广泛应用于水处理、空气净化、食品加工等方面。
酚醛树脂基活性炭材料的制备及其电化学性能

第 7期
化
工 学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
报
V 0.6 N o 7 1 3 .
21 0 2年 7月
CI C J u n 1 ES o ra
J l 2 1 uy O2
酚 醛 树 脂 基 活 性 炭 材 料 的 制 备 及 其 电 化 学 性 能
张敏 敏 , 田艳 红 ,张学军 ,马 小丰
C ne o ro b r,Bejn iest f C e c lT c n lg e trf rCa b n Fie iig Unv r i o h mia eh oo y,Bejn 0 0 9 y iig 1 0 2 ,Ch n ) ia
Absr c : t a t Ac i a e a bo e v ng a l c r de ma e il o u r a a io s we e p e a e l m e tv t d c r n s r i se e t o t ra s f r s pe c p ct r r r p r d by a po y r b e c r n z to a d t a l nd a bo i a i n n s e m a tv to m e ho usng he l or l e d r s n (PF) a c r n ciain t d i p no f ma d hy e e i s a bo
p o yss b ha i f yr l i e v or o PF, PEG nd h i b e a t e r l nd ( PF— PEG ) i t h a i pr c s c r c e ie b t n he e tng o e s ha a t rz d y he TG. e s e ii u f c r a a d p r t uc ur r me e he a tv t d c r o r a c l t d by t Th p cfc s r a e a e n o e s r t e pa a t roft c i a e a b n we e c l u a e he
活性炭纤维材料的制备与性能研究

活性炭纤维材料的制备与性能研究活性炭纤维材料是一种具有较高孔隙度和比表面积的吸附材料,广泛应用于环境治理、能源储存、电化学催化等领域。
本文将探讨活性炭纤维材料的制备方法及其性能研究进展。
一、活性炭纤维材料的制备方法目前,活性炭纤维材料的制备方法较为多样化,常见的制备方法包括物理法、化学法和物化法等。
物理法制备活性炭纤维材料主要是经过模板法或纺丝-炭化法制备而成。
模板法是将纤维素或其他有机物为原材料的非晶态材料在模板的作用下形成孔道后进行炭化,制备的活性炭纤维材料具有高孔隙度和良好的分散性;纺丝-炭化法则是将聚丙烯和聚丙烯腈等物质通过纺丝成纤维,再通过高温炭化制备活性炭纤维材料。
化学法制备活性炭纤维材料主要是通过化学物质反应生成活性炭纤维材料。
常见的方法有静电纺丝-炭化法、沉淀炭化法等。
静电纺丝-炭化法是将含有活性炭前体物质的聚合物放入溶液中,静电作用将聚合物拉伸成纤维,再经过高温炭化得到活性炭纤维材料。
沉淀炭化法则是将金属离子或羟基化合物与活性炭前体物质反应生成活性炭纤维,该方法制备的活性炭纤维材料具有高孔隙度和高电导率。
物化法制备活性炭纤维材料则是将物理法与化学法结合,通过物理吸附或气相反应将活性剂及其它前体吸附在纤维表面,在高温或气相反应条件下进行炭化制备活性炭纤维材料。
二、活性炭纤维材料的性能研究进展1. 孔隙度与比表面积由于活性炭纤维材料的孔隙度比常见的材料(例如白炭黑、活性炭颗粒)高出数倍,使其具有更高的吸附能力。
近年来,学者们通过调控纤维的直径、导向剂的添加等方式控制纤维的孔径和孔隙度,得到了具有不同孔径分布和比表面积的活性炭纤维材料。
2. 电化学性能活性炭纤维材料具有优异的电化学性能,广泛应用于电容器等电化学器件的制备中。
近年来,学者们通过研究活性炭纤维材料的表面化学性质,发展了活性炭纤维材料的超级电容性能研究。
活性炭纤维材料具有较高的比电容、较快的电荷/放电速率和长期循环稳定性等特点,有望在储能领域中得到广泛应用。
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Ac d my o ce c s Bej g 1 0 4 Chn ) a e fS in e , in 0 0 9, i a i
摘 要 :以 实 验 室 自制 的 酚 醛 基 纤 维 布 为 原 料 , 二 氧 化 碳 为 活 化 剂 制 备 了 系 列 酚 醛 基 活 性 炭 布 ( t ae ab n 以 Aci td C ro v Coh , C s , 用 低 温 N ( 7 吸 附 法 测 定 了 所 制 活 性 炭 布 的 孔 结 构 , 将 所 制 得 活 性 炭 布 用 做 超 级 电容 器 电 极 材 lts A C ) 利 7 K) 并 料 , 用 恒 流 充 放 电 法 和 交 流 阻 抗 技 术 考 察 了所 制 模 拟 电容 器 的 电 化 学 性 能 ( 解 液 :M ( H CH )C NB P 。 采 电 1 C 。 。 H。 F / C)
中图分类号 : 66 0 4 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 0 14 8 ( 0 1 1 - 0 10 1 0 —3 1 2 1 )00 0—4
Ab t a t s r c :Ph n l e i a e tv t d Ca b n Cl t s( e o i r s n b s d Ac i a e r o o h ACCs c )w e e p e a e y c r o i x d c i r rp r db a b n d o iea t —
结 果 表 明 : 着 活 性 炭 布 的 比表 面 积 的 增 大 , 电 容 也 随 之 增 大 , 中 AC 4样 品 在 5 mA ・g 的 电 流 密 度 下 达 到 随 比 其 C 0
15 ・ 3 F g 。 着 电流 密 度 的增 大 , 孔 对 比 电容 的贡 献 下 降 而 中孔 的 贡 献 增 大 , 明 中 孔 有 利 于 提 高 活 性 炭 布 的功 率 特 随 微 说 性 。 随 活 化 程 度 的 加 深 , 性 炭 布 的 导 电性 下 降 , 效 串 联 电 阻增 大 。 活 等 关 键 词 :活性 炭 布 ; 氧 化 碳 活 化 ;L 构 ; 化 学 性 能 二 孑结 电
Pe f r n e o e o i Re i s d Ac i a e r o o h ro ma c fPh n l sn Ba e tv t d Ca b n Cl t c, , 李
鹏 , 郭全 贵 刘 朗 ,
( 1中 国科 学 院 山西煤 炭 化学研 究所 , 原 0 0 0 ; 太 3 0 1 2中国科学 院 研究 生 院 , 京 1 0 4 ) 北 0 0 9
GENG SONG n ZH ONG i g Yu 一, Ya , M n 一,
LIPe g , n GUO a — u LI La g Qu n g i, U n
( ns iut a 1 I tt eofCo lChe s r Chi s a e fSc e e mit y, ne e Ac d my o inc s, Ta y n 0 0 Ch na;2 Gr d t i ua 3 00 1, i a ua e Uni r iy o i s ve st fCh ne e
p d n e a d c n t n u r n ic a g e h i u s Th e a i n h p o o e s r c u e a d t e e e t o e a c n o s a tc r e td s h r e t c n q e . e r l t s i fp r t u t r n h l c r — o
t e s c fc c pa ia c ft e s mpl si r a e wih t e BET ur a e a e a he s e ii a a ia e h pe ii a ct n e o h a e nc e s t h s f c r a, nd t p cfc c p ct nc o fACC4 r a he 3 ・g a ur e nst 0mA ・g .Be i s。t e c e c d 1 5 F 一 tc r ntde iy of5 ~ sde h onti i n t h p cf rbuto o t e s e i— i a a ia e f o m ir po e c e s s whie t t off o me op r s i c e s s wih t nc e s f c c p c t nc r m c o r s de r a e l ha r m s o e n r a e t he i r a e o t e c r nt d n iy. The c nd tv t o he s m pl c e s d nd t h ur e e s t o uc i iy f t a e de r a e a he ESR i c e e t he e — n r as d wih t n h nc me fa tva i n de r e a e nto c i to g e .
c e c lp ro ma c n 1 ( h mia e f r n ei CH2 M CH3 3 ) CH3 F4 P r ic s e n d ti .Re ut h we h t NB / C we eds u s d i eal s s lss o d t a
酚醛 基 活 性 炭 布 的制 备 及 电化 学 性 能 研 究
酚 醛 基 活 性炭 布 的制 备 及 电化 学性 能研 究
I v s i a i n o e a a i n a d El c r c e ia n e tg to fPr p r t n e t o h m c l o
va i n t e t nt nd we e u e s e e t o sofs pe c p ct r . The po e s r c u e a h l c r — to r a me ,a r s d a lc r de u r a a io s r t u t r nd t e e e t o c m ia r e te he r s la he c lp op r is oft e u t ntACCs we e i ve tg t d by m e nsofn t o n a o p i n,AC m— r n s i a e a ir ge ds r to i