导读:本文包含了多孔碳微球论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:碳微球,淀粉,硫酸铝钾,可控合成
多孔碳微球论文文献综述
李瑶[1](2019)在《多孔碳微球的可控制备及其超级电容器性能研究》一文中研究指出超级电容器由于具有大的功率密度、长的循环稳定性、快的充放电能力等优点,作为储能装备有很大的市场潜力。而电极材料是决定超级电容器性能的重要因素之一,具有分级多孔结构的多孔碳材料由于具有高的比表面积、均匀和可调的孔结构、良好的导电性和优异的化学稳定性等特性,这些独特的化学和物理特性是其作为超级电容器最理想的电极材料。到目前为止,已经吸引了广大科研工作者极大的兴趣。本论文以制备超级电容器新型碳材料为目的,探索了一种新的、工艺简单的具有分级多孔结构的碳微球制备方法,并分别考察了该碳材料作为超级电容器的电极材料在碱性和中性电解质溶液中的电化学性能。本研究是以淀粉为碳前驱体,通过硫酸铝钾溶液预处理淀粉后,与一定质量的碳酸钙混合,碳化后得到多孔碳微球,并对合成多孔碳微球的影响因素进行考察,主要包括碳化温度和预处理溶液的浓度。通过扫描电镜、XRD、XPS、BET测试,对活性碳材料的微观形貌、孔结构和表面官能团进行表征;通过循环伏安和恒流充放电对超级电容器的电化学性能进行测量,综合分析碳材料的微观形貌、孔结构和表面官能团,以及电化学性能测试结果,探索其结构性质对超级电容器电化学性能的影响。实验结果表明,通过一步合成法,能够制备出分散性较好、粒径分布相对均匀和形貌易控的多孔碳微球,其比表面积高达1179.0 m2 g-1,以6 M KOH溶液作为电解液,在电流密度为0.5 A g-1时,比电容为300 F g-1,在20 A g-1的高电流密度下,其比电容达到228 F g-1;容量保持率为76%;在1M Na2SO4中性电解质溶液中,电流密度为1 A g-1比容量高达183.6 F g-1,在20 A g-1的高电流密度下,其比容量仍能达到123 F g-1,其容量保持率为66.9%。氢氧化钾溶液是一种腐蚀性液体,特别是在高浓度下,其腐蚀性更强,这限制了其在商业超级电容器中的应用,研究结果表明,该材料在中性Na2SO4电解质溶液中具有相对较高的比容量,降低了生产成本,有利于生态环境保护。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-27)
陈毅,朱大章,刘明贤,徐子颉,陈龙武[2](2017)在《含氮多孔碳微球的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出多孔碳微球因其规则的形貌、高比表面积、可控的孔隙尺寸以及优异的导电性能等优点,在高性能超级电容器电极材料方面有着重要的应用前景[1]。本文利用酚羟基之间的氢键作用使间苯二酚和杂环醛连接在酚醛树脂预聚物"反应核"表面来制备含氮多孔碳微球(N-PCMs),其直径约为1μm,比表面积为760 m~2g~(-1),在电化学能量储存领域具有重要的应用前景。(本文来源于《中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第二分会:功能微纳米材料》期刊2017-07-24)
孙学超[3](2017)在《膜蒸馏用氟烷基化多孔碳微球/聚偏氟乙烯混合基质膜研制》一文中研究指出膜蒸馏过程是以疏水微孔膜为分离介质的高效膜分离过程,近年来在水处理领域得到广泛关注。制备高通量的疏水微孔膜是进一步提高膜蒸馏性能的关键。活性炭是性能卓越的无机碳材料,'与有机聚合物结合能够显着提升分离膜性能,具有广阔的应用前景,若能将活性炭微粒很好的分散到PVDF膜中,并解决无机粒子与有机膜材料间的相容性问题,则有望极大改善膜的分离性能。针对上述目标,本文围绕制备高通量疏水PVDF/AC混合基质膜的主题,主要研究内容及结果如下:本文通过对活性炭微粒进行氟烷基化改性,在其表面接枝多氟烷基链,用以提高与PVDF膜的相容性,改善活性炭微粒在膜中的团聚问题。改性之后,活性炭微粒在有机溶剂和膜材料中的分散性得到明显的提高,为制备混合基质膜提供基础。通过将八氟戊醇(OFP)改性后的活性炭微粒掺杂至PVDF铸膜液中,利用干湿相分离方法制备了 PVDF/AC-OFP平板膜。膜的疏水性有明显提高,水接触角达到128.2°;当掺杂碳含量为0.15wt%时,膜蒸馏通量达到41.4kg/m2.h,相比于掺杂未改性AC的PVDF/AC膜,提高了 38.2%。在此基础上,分别选取四氟丙醇、十二氟庚醇、十六氟壬醇为氟烷基化试剂对活性炭进行氟烷基化接枝,考察了接枝链结构对铸膜液稳定性、炭在铸膜液及膜本体中的分散情况,以及对分离膜性能的影响。结果表明:四种改性活性炭均能在膜材料中分散存在,且接枝链较长的AC-F16对膜的疏水性提高和孔径的增加有更积极的促进作用。经过膜蒸馏测试发现,相比于PVDF/AC膜,四种PVDF/AC-F平板膜的膜蒸馏通量均有不同程度的增加,且PVDF/AC-F16膜的膜蒸馏通量达到最大的44.7kg/m2·h。(本文来源于《天津工业大学》期刊2017-02-22)
李泽胜,李泊林,刘志森,周建敏[4](2016)在《氮掺杂多孔碳微球的制备与超级电容器性能测试——一个研究型物理化学实验的设计》一文中研究指出本论文结合电化学理论内容,设计关于超级电容器电极材料的研究型物理化学实验,采取理论联系实际的教学方式介绍电极材料的制备方法及电化学性能测试原理。使学生更加直观地了解物理化学的前沿热点及先进的研究方法,激发学生的科学研究兴趣,培养学生的实践能力。(本文来源于《广东化工》期刊2016年13期)
张小乐,麻彬彬,李小刚,王巍杰[5](2016)在《铃铛型Fe_3O_4/C磁性多孔碳微球的合成及其吸附性能研究》一文中研究指出多孔碳具有比表面积大、制备简单等特点,是应用较为广泛的吸附材料。将其与磁性纳米材料相结合制得磁性多孔碳复合材料,即可在其吸附目标物后,通过外加磁场快速从母液中回收以便重复利用。本研究首先在Fe_3O_4磁性颗粒表面包覆硅胶,然后利用天然多酚类物质-单宁酸与Fe3+的络合聚合反应在其表面快速形成聚多酚复合物层,最后在通N2条件下高温碳化并利用氨水将中间的硅胶层溶解后,得到了铃铛型Fe_3O_4/C磁性多孔碳微球。其Fe_3O_4核心赋予了材料磁分离能力,而其铃铛型结构进一步提高了复合材料的吸附性能。此外,利用聚多酚替代酚醛树脂或聚苯乙烯等高分子聚合物作为碳源,不仅反应时间大大缩短,反应条件更为温和,而且避免了合成过程中有机溶剂的使用,制备成本也更为低廉。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十六分会:环境化学》期刊2016-07-01)
刘佳,高姣,张友为,鲁群,刘敏[6](2016)在《高性能超级电容器用层次纳米结构空心多孔碳微球的应用研究》一文中研究指出超级电容器因其高功率密度、充放电迅速、循环寿命长等优点,从而引起了各界的广泛关注[1]。其中,多孔碳材料比表面积大、导电性好、稳定性高,被认为是最有应用前景的一类超级电容器电极材料[2],层次多孔结构碳材料尤其受到关注。本文以SiO_2微球作为硬模板、糠醇作为碳源,通过水热法成功制备了空心多孔碳微球(HPCSs)。结果表明,HPCSs具有发达的、互连的大孔核和介/微孔壳层次组合纳米结构。经过KOH活化之后,材料(AHPCSs)的比表面积和孔体积分别为1290.5 m~2 g~(-1)、1.27 cm~3 g~(-1)。这种结构可以有效地促进电解液离子的快速渗透和传输,从而具有高的比电容,尤其是优良的频响特性和功率特性。在恒电流充放电测试中,1 Ag~(-1)电流密度时,其比电容高达303.9 Fg~(-1)。将其组装成超级电容器进行循环性能测试(电流密度为0.5 Ag~(-1)),循环5000次之后,仍然显示了72.7 Fg~(-1)高比电容,并且循环稳定性良好。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十分会:化学电源》期刊2016-07-01)
高转,陈奎永,黄小彬[7](2016)在《基于聚膦腈的杂原子掺杂多孔碳微球的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出以高度交联的有机-无机杂化聚膦腈微球(PMSs)为前驱体,通过在氮气气氛下碳化,得到杂原子掺杂的多孔碳微球(HMCMSs)。HMCMSs具有很高的BET表面积,均一的介孔结构,较高的杂原子含量。当CV测试扫描速率为0.2A/g时,用HMCMSs所制电极在6 M KOH溶液中的比电容高达274 F/g。本文从新颖的角度探讨了简便制备杂原子掺杂的多孔碳微球的方法,以及用HMCMSs来制备高性能超级电容器电极材料的潜能。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十分会:高分子》期刊2016-07-01)
郜杰昌[8](2016)在《多级多孔碳微球与苯胺—吡咯共聚物复合材料的制备及电化学性能》一文中研究指出伴随着传统化石能源的急剧消耗和日益枯竭所带来的环境及能源危机,人们对清洁能源的需求与日俱增。与此同时,对于清洁能源的转化、储存及利用却成了限制清洁能源发展的重要因素。超级电容器是一种新型、具有高效转化能力的储能器件,但其低的储能密度阻碍了其在汽车、航天、电子器件等领域的发展。对于超级电容器,电极材料的性能是其性能的决定性因素,因此,开发高性能电极材料是加快发展超级电容器技术的重中之重。本论文以多孔碳微球与苯胺-吡咯共聚物复合材料PAP/HPCSs的制备及电化学性能为出发点,旨在制备具有优异电化学性能复合材料,详细研究了PAP/HPCSs复合材料在酸性电解液(H2SO4)中的电化学行为,主要的研究结果如下:1、采用乳化-固化法,并通过碳化、活化等后处理过程成功制备得到了具有微孔-介孔-大孔多级孔结构的多孔碳微球HPCSs。对其进行电化学性能测试,在叁电极体系中,当电流密度为0.5 A·g-1时,材料的比电容量约为328 F·g-1;在电流密度为5 A·g-1时循环经10000次后比电容量的保持率约为92%;在两电极体系中,电流密度为0.2A·g-1时,比电容量约为66 F·g-1;在功率密度为150.0 W·kg-1时,能量密度为13.2Wh·kg-1,表现出良好的电化学性能。2、采用原位氧化聚合的方法成功制备了HPCSs同PAP共聚物的复合材料PAP/HPCSs,并通过改变聚合时间、HPCSs与单体的复合比例及单体间的复合比例等因素,以电化学性能为评价指标来优化制备条件,并在1M H2SO4水溶液中对其电化学性能进行详细的研究,研究结果表明:尽管PAP/HPCSs复合材料表现出好的电容性能和电容保持性能,但其电化学性能在后续的工作中有待进一步提高。另一方面,通过对比PAP/HPCSs复合材料、PAP和HPCSs这叁种材料电化学性能,发现:HPCSs材料的引入显着提高PAP共聚物的电化学性能,特别是循环稳定性的提高,这主要得益于双电层电容与赝电容的协同效应。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2016-04-17)
郑海燕,张军利,刘伟峰[9](2016)在《分子印迹功能化多孔碳微球选择性吸附二苯并噻吩》一文中研究指出结合分子印迹技术,以多孔碳微球(P-CMSs)为载体,通过表面修饰后,以二苯并噻吩(DBT)为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,制备得到P-CMSs表面分子印迹聚合物(MIP/P-CMSs);通过场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对产物形貌和结构进行表征;通过气相色谱仪对MIP/P-CMSs的吸附动力学、吸附等温线和选择性吸附性能进行测试。结果表明,MIP/P-CMSs对DBT的最大吸附量为123.7 mg/g,吸附平衡时间为150min;与P-CMSs相比,印迹结构的引入提高了吸附容量和选择性,且吸附过程满足准二级动力学方程和Freundlich等温方程。本研究为油品深度脱硫提供了一种新的思路。(本文来源于《太原理工大学学报》期刊2016年02期)
缪灵,刘明贤,甘礼华,朱大章,徐子颉[10](2015)在《基于有机配位聚合物的多孔碳微球的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出多孔碳微球因其比表面积高、几何形貌规则和粒径和孔隙可调等优点,是一种理想的超级电容器电极材料~([1])。本文利用锌离子和苯甲酸钠的配位作用将有机配位化合物引入酚醛树脂预聚体中制备多孔碳微球,其直径约为4μm,比表面积达1372 m~2 g~1。作为超级电容器电极时,具有良好的比电容性能和大电流充放电性能,在电化学能量储存领域具有重要的应用前景。(本文来源于《中国化学会第十五届胶体与界面化学会议论文集(第二分会)》期刊2015-07-17)
多孔碳微球论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
多孔碳微球因其规则的形貌、高比表面积、可控的孔隙尺寸以及优异的导电性能等优点,在高性能超级电容器电极材料方面有着重要的应用前景[1]。本文利用酚羟基之间的氢键作用使间苯二酚和杂环醛连接在酚醛树脂预聚物"反应核"表面来制备含氮多孔碳微球(N-PCMs),其直径约为1μm,比表面积为760 m~2g~(-1),在电化学能量储存领域具有重要的应用前景。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多孔碳微球论文参考文献
[1].李瑶.多孔碳微球的可控制备及其超级电容器性能研究[D].天津工业大学.2019
[2].陈毅,朱大章,刘明贤,徐子颉,陈龙武.含氮多孔碳微球的制备及其电化学性能研究[C].中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第二分会:功能微纳米材料.2017
[3].孙学超.膜蒸馏用氟烷基化多孔碳微球/聚偏氟乙烯混合基质膜研制[D].天津工业大学.2017
[4].李泽胜,李泊林,刘志森,周建敏.氮掺杂多孔碳微球的制备与超级电容器性能测试——一个研究型物理化学实验的设计[J].广东化工.2016
[5].张小乐,麻彬彬,李小刚,王巍杰.铃铛型Fe_3O_4/C磁性多孔碳微球的合成及其吸附性能研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十六分会:环境化学.2016
[6].刘佳,高姣,张友为,鲁群,刘敏.高性能超级电容器用层次纳米结构空心多孔碳微球的应用研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十分会:化学电源.2016
[7].高转,陈奎永,黄小彬.基于聚膦腈的杂原子掺杂多孔碳微球的制备及其电化学性能研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十分会:高分子.2016
[8].郜杰昌.多级多孔碳微球与苯胺—吡咯共聚物复合材料的制备及电化学性能[D].兰州理工大学.2016
[9].郑海燕,张军利,刘伟峰.分子印迹功能化多孔碳微球选择性吸附二苯并噻吩[J].太原理工大学学报.2016
[10].缪灵,刘明贤,甘礼华,朱大章,徐子颉.基于有机配位聚合物的多孔碳微球的制备及其电化学性能研究[C].中国化学会第十五届胶体与界面化学会议论文集(第二分会).2015