超级电容器用活性炭的研究_王仁清

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m 练习要领: 要求吸的舒服和饱满; 哼鸣前寻找上、下的通气感,鼻咽口上方往下吸气,下面腰的两侧 与小腹扩张,哼唱时保持吸气状态; 发声时感觉混着气的声音顺着“吹”向鼻咽腔,这样很容易得到头 腔共鸣位置和深呼吸支持的稳定状态。 2. 连 音 练 习 连音练习是学习歌唱发声的基础, 歌唱声音的主要表现力就在于 声音的连贯优美,只有连贯的声音才能唱出动人的旋律线来。 做连音练 习时,声音的连贯就像一条线,发出的声音走“直线”,避免晃动的声音, 唱比较多的音阶时声音更要串起来,所发出的母音像糖球,而气息就像 竹签,把每个母音串在一起,整齐、均匀、统一。 而呼吸就像转动的齿轮 一样均匀,连续不断,开始时可选一些简单的母音,音程相近的音阶练 习,做上行和下行的练习都可以。Biblioteka Baidu练习如下: 4/4 12 34 54 32 | 1— ——||
▼ ▼▼▼ ▼▼▼ 4/4 50 50 50 50 | 54 32 1 — ‖
hu hu hu hu hu hu hu 唱跳音时喉咙要充分打开,保持膈肌的控制,把声音弹向上颚,上 颚积极上提,将声音导入面罩。 4. 八 度 音 程 练 习 八度音程练习是用来解决高音的,做这种练习时,从起音开始时各 部位肌肉就要做好准备迎接高音, 高八度的那个音要与起音的感觉一 样,尤其是喉咙要打开,切忌“甩喉头”,气息要循序渐进地给出,在跳到 高音时腰椎、后背都要用上力量,头腔共鸣打开,提起笑肌,把声音往面 罩上送,声音集中、明亮、圆润、有穿透力。 练习如下
图 2 为活性炭样品 的孔径分布。 孔径分布
由吸附等温线的脱附分支采用 DFT 法计算得到。 实验研制的活性炭样 品的中孔含量 40%,显然实验研制的活性炭为微孔炭为主,以中孔为辅, 而 且 样 品 的 孔 径 分 布 很 窄,绝 大 部 分 在 4nm 以 下 ,平 均 孔 径 为 1.76nm。 测试表明其比表面积为 1674m2/g。
1. 引 言 超 级 电 容 器 是 20 世 纪 70~80 年 代 发 展 起 来 的 一 种 介 于 电 池 和 传 统电容器之间的新型储能器件,具有比容大、功率密度高、循环寿命长和 对环境无污染等特点[1]。 超级电容器的这些特点使它备受各国政府 和 企业的关注,并已成为国际能源领域的研究热点。 近年来,活性炭[2]、活 性 炭 纤 维[3]、炭 气 凝 胶[4]以 及 炭 纳 米 管[5]作 为 超 级 电 容 器 电 极 材 料 受 到国内外研究者的广泛关注。 活性炭由于具有原料丰富、价格低廉、易 于制备[6,7]、成型性好、电化学稳定性高等特点而成为最具产业化前 景 的电极材料。 本文以石油焦为原料,采用化学活化法制备高比表面积活 性炭,实验研制的活性炭不仅比容高而且功率特性好,非常适合用作高 功率场合的超级电容器电极材料。 2. 实 部 分 验 2.1 活性炭的制备和表征 活性炭制备的原材料为大庆石化生产的优质石油焦。 实验中将石 油焦研磨到一定粒度(200 目)后与 KOH 按照质量比 为 1∶4 的 比 例 混 合 并放入箱式电阻炉中,从室温自然升温到 420℃并保温 2h,然后再隔绝空 气升温到 1000℃并保温 1.5h 进行活化,关闭电源,让样品自然冷却,再用 蒸馏水反复冲洗至中性,于 120℃干燥后进行研磨。 采用 VEGA//TESCAN 型扫描电镜对样品进行形貌表征。 利用 NOVA2000e 比表面与孔隙度自 动分析仪测定样品的比表面积和孔径 分 布,吸 附 质 为 高 纯 N2,吸 附 温 度 为 77K。 用 IM6ex 化学工作站对其电性能进行测试。 2.2 电容器的组装和性能测试 将活性炭、导电石墨和聚四氟乙烯(PTFE)按照质量比为 75∶20∶5 的 比例混合并用 10Mpa 的压力压制成 Φ13mm×0.3mm 的电极片,并将压制 好的电极片放入真空干燥箱中于 120℃真空干燥 24h。 组装电容器时,先 将电极片在 6mol/L 的 KOH 溶液中真空浸泡 24h, 然后在两片电极片中 间夹入浸泡有相同电解液的隔膜,再用模具固定进行测试。 恒流充放电 测 试 在 IM6ex 电 化 学 工 作 站 进 行,电 极 材 料 的 单 电 极 质 量 比 容 (F/g)由 恒 流 放 电 曲 线 的 直 线 部 分 , 利 用 公 式 (1)进 行 计 算 : C =2IΔt/mΔV (1) 其中:I 为放电电流,A;ΔV 为电压降,V;Δt 为所取时间段,s;m 为单 个电极片的质量,g。 电容器的等效串联电阻(equivalent series resistance, ESR )采 用 公 式 (2)进 行 计 算 : R =ΔV/I (2) 其中:ΔV 为放电开始瞬间的电压降;V,I 为放电电流;A。
图 4 活性炭电极在 30wt.%的 KOH 溶液中的循环伏安曲线.扫速:30mV/s
科技致富向导 2008.11
高校讲坛 ·5·
民族声乐的发声练习方法
尚璇 (山东省济宁学院音乐系 山东 济宁 272000) 摘 要:民族声乐艺术是一门技术性和实践性非常强的学科,只有掌握了科学的民族发声方法,才能听到音色明亮、清脆圆润的演唱。
在教学中,每个学生的条件及存在的问题都有所不同,教师就要对 不同程度的学生做有针对性的各种练习, 笔者归纳了几种常用的民族 声乐的发声练习方法供大家参考:
1. 哼 鸣 练 习 哼鸣练习在民族声乐的发生练习中经常使用,特别是一些初学者, 帮助他们寻找共鸣位置的感觉,常采用的哼鸣练习有两种:一种是开口 哼鸣,哼唱时降低软腭,使舌后部与软腭贴近,让气流声音进入鼻咽腔 和鼻腔。 轻轻一哼,就能体会到上口盖的后上方是个充满空气使声音振 动的共鸣空间,鼻咽口有互相通气的感觉,腰的四周始终保持吸气时的 膨胀的状态。 在开口哼鸣时,下巴、舌根、前颈部都要放松;另一种是闭 口哼鸣,口腔里面呈张口唱 a 的感觉,而双唇闭紧,“顺着鼻腔呼”,上下 通气。 既有深呼吸支持,又有高位置共鸣,初学者最好使用三度音阶,练 声时不要追求大音量,唱高音。 在唱的过程中可以活动口腔,但必须保 持在状态和位置都不变的前提下进行。 如下: 2/4 13 53 | 1- ||
我国的民族声乐艺术是一门继承发扬了传统民歌演唱方法以及借 鉴了西方美声唱法的经验和技巧而形成的一种唱法, 对风格把握及语 言有着极高的要求,要想掌握好它,必须通过正确的发声训练和大量歌 曲演唱来逐步完成。 要想唱好歌,发声练习是不可缺少的重要环节,只 有掌握了科学的民族练声方法,才会使歌声清脆圆润,优美动听。
·4· 高校讲坛
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超级电容器用活性炭的研究
王仁清 (江西财经大学电子学院 江西 南昌 330013) 摘 要:以石油焦为活性炭原料,运用化学活化法制备了超级电容器用高比表面积活性炭。利用 SEM 和 BET 对实验制备的活性炭进行了分析 和表征。以实验制备的活性炭为超级电容器电极材料,利用恒流充放电测试对其电容特性进行了研究。结果表明,实验研制的活性炭的比表面积为 1674m2/g,中孔含量达到 40%,在 10 mA/cm2 的电流密度下其比容达到 285F/g,而且基于实验研制的活性炭的超级电容器具有低内阻和良好的功 率特性。 关 键 词 :超级电容器;活性炭;比容 Abstract:High specific surface area mesoporous activated carbon (AC)for supercapacitors was fabricated frompetroleum coke through chemical activation.SEM and BET were used to analyse the AC.The AC was made into supercapacitor electrode to study its capacitive performance by galvanostatic charge/discharge.The results show that the specific surface area of the AC is 1674m2/g and the volume fraction for mesopore is 40%.At a current density of 10 mA/cm2,a specific capacitance of 285 F/g is reached.Supercapacitor sbased on the AC have low ESR and excellent power property. Key words:supercapacitor; activated carbon;specific capacitance 中图分类号:TM53 文献标识码:A
Mi ma 连音练习要求声音连贯,音与音之间没有断痕,至于选用何种母音 训练要因人而异。 但练习时要注意保持开口哈欠状态,控制气息,要在 练习中不断调整共鸣腔体状态,直至声音圆润连贯、音色统一为止。 3. 跳 音 练 习
跳音是歌唱的一种特殊技巧,一般花腔女高音用的比较多,做跳音 练习时人要完全兴奋起来,所有的腔体都处于打开的状态,在这种状态 下去吸气,然后利用腹肌,横膈膜快速的抽动,使气息冲击声带而发出 声音,每唱一个跳音,横膈膜跟着颤动一下,唱出的音短促,吐字要轻、 快、小。 唱跳音的速度快,气息的保持就非常重要,气息要均匀、灵巧,一 口气快速地唱出一连串的跳音, 声音的焦点一定要打在上口盖的硬腭 上,不要把声音唱到喉咙里,跳音如唱的得法,声音呈颗粒状,像断线的 珠子点到点到位,如拍皮球的感觉一样,球落地马上又弹起。 练习如下
图 2 活性炭样品孔径分布(Fig.2 Pore size distribution of activated carbon ) 3.2 活性炭电容器的电性能测试 图 3 为基于实验研制的活性炭的超级电容器的恒流充放电曲线,充
放电电流密度为 120mA/cm2。 可以看出,充放电曲 线 具 有 非 常 好 的 线 性 性,这说明活性炭电容器具有典型的电容特性。 由公式(1)计算得到活性 炭样品的比电容为 227F/g。 充放电过程中,充电和放电开始的瞬间,电位 的突变源于电容器 ESR 的存在。 由公式(2)得到电容器的 ESR 为 1.1Ω, 该内阻是较小的。 图 3 活性炭在 120mA/cm2 电 流 密 度下的充放电曲 线 Fig.3 Charge and discharge curves of activated carbon at current density of 120 mA/cm2
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a 这种练习由于音程跨度大,高音必须从低音中找感觉,从 1 至 1 不能 太“冲”,应以持续的压力上推,上下连贯,然后保持住高音状态往下返回。 5. 快 速 音 阶 练 习 快速音阶的练习是多种多样的,无论是从高到低,还是从低到高, 无论音域有多宽,在练习时都要求把每个音交待清楚,不可有丝毫的含 混,练习时力量要匀,由低音进入高音,不用调节发声器官,而是一开始 就做好了完成整条练习的口形和管道, 以兴奋的状态使气息均匀有序 地向上流动并保持喉降肌向下的力量, 这样可以保持用唱中低声区的 感觉唱较高的音,所以,这也是解决高音的一个办法。 练习如下
● ●● 2/4 1234 5671 | 2 1 76 5432 | 1 ─ ‖
3. 实 验 结 果 及 讨 论 3.1 活 性 炭 的 形 貌 结构和孔隙性表征
图 1 为活性炭样品 的 SEM 照 片,它 反 映 的 是活性炭表面的一些较 大孔径的中孔和较小孔 径的大孔, 孔洞形状有 的为圆形, 有的为狭缝 形。 受放大倍数的限制, 活性炭表面的微孔无法 观察。 图 1 活性炭样品的 SEM 图片(左图) Fig.1 SEM image of the AC sample(左图)
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