导读:本文包含了中孔炭材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中孔炭,木质素,模板法,热化学分析
中孔炭材料论文文献综述
宋曜光[1]（2018）在《模板法制备木质素基中孔炭材料及电化学性能研究》一文中研究指出木质素是可再生木质纤维类生物质资源叁大主要成分之一,储量丰富且含碳量超过50%,成为制备中孔炭材料的理想碳前驱体。诸多中孔炭制备方法中,模板法展现出十分优异的孔结构调控性能,然而工业木质素分子结构高度复杂,单独以硅基多孔分子筛和嵌段聚合物为模板剂容易造成孔道坍塌、多孔性变差。本论文根据木质素分子结构特点,选择纳米Mg O和Pluronic F127为模板剂制备中孔炭材料,系统考察了制备工艺条件对孔结构的影响,并作为超级电容器电极材料评估其电化学性能,进一步探讨了双模板法炭化过程中各组分的热化学行为,并对木质素基中孔炭活化以提高电容性能。具体研究内容和结果如下:(1)模板法制备木质素基中孔炭材料及电化学性能研究以造纸黑液碱木质素为碳前驱体,双模板法制备木质素基中孔炭材料,系统研究了模板剂的成孔机理、质量比及前驱体复合物干燥方式等工艺条件对孔结构的影响。硬模板剂纳米MgO以空间占位作用充当主模板剂,软模板剂Pluronic F127通过阻碍Mg~(2+)团聚同时作为分散剂。所得炭材料比表面积、孔容积分别高达712 m~2/g、0.90 cm~3/g,中孔率超过83%,孔径集中分布在9 nm左右。作为超级电容器电极材料时,比电容为186.3 F/g,循环5 000次后保持率高达93.4%。(2)模板法制备木质素基中孔炭材料热化学行为研究采用TG-FTIR-MS联用技术模拟炭化过程,实时采集分析热解产物,并结合半焦红外谱图分析探究双模板法炭化过程中各组分的热化学行为。结果表明,模板剂炭化后无焦炭生成,木质素是中孔炭材料的唯一碳源。炭化过程中主要生成了CO、H_2O、CO_2、甲烷、乙醛等小分子物质以及C_2~(+·)、O~(+·)、CH_2~(+·)、C_2H_6~(+·)和C_3H_6~(+·)等过渡态离子碎片。此外,随着炭化温度升高,脂肪族C–C、C–O键率先断裂,然后F127和Mg(CH_3COO)_2·4H——2O完全热解,木质素中与苯环相连的C–H、C=C及C–C键相继断裂,600℃后苯环上C=C键断裂形成无定型结构的焦炭,800℃以后炭化基本结束,炭材料表面形成了少量含氧官能团。(3)木质素基中孔炭材料的活化及电容性能研究以CO_2、KOH为活化剂优化木质素基中孔炭材料孔道结构以提高电解液离子在孔道内的扩散速度,制得木质素基分级孔炭材料,孔径分布分别在0.8、1.2和10 nm左右。此外,比表面积显着增大,电荷存储能力得以有效提高。CO_2活化且烧失率为46.4%时,比表面积和孔容积分别为1 945 m~2/g、2.47 cm~3/g,接近活化前木质素基中孔炭的3倍,比电容高达320.9 F/g;KOH活化且KOH/中孔炭质量比2:1时所得分级孔炭的比表面积、孔容积分别为1 490 m~2/g、1.32 cm~3/g,比电容高达350.1 F/g。(本文来源于《中国林业科学研究院》期刊2018-04-01）
宋曜光,刘军利,许伟,孙康[2]（2018）在《模板法制备木质素基中孔炭材料研究进展》一文中研究指出木质素是3种木质纤维类可再生生物质资源之一,同时是自然界中含量最丰富的芳香类天然高分子聚合物,其含碳量超过50%,是制备炭材料的理想前驱体。中孔炭材料具有比表面积高、孔径大等特点,在医学器件、催化、超级电容器等方面有着广泛的应用,模板法是制备中孔炭材料的常用方法。主要介绍以木质素为碳前驱体通过硬模板法、软模板法以及双模板法制备中孔炭材料并调控孔结构,重点介绍了制备最新进展。(本文来源于《生物质化学工程》期刊2018年01期）
张川[3]（2015）在《低成本模板法可控制备中孔炭材料及其吸附性能研究》一文中研究指出中孔炭具有发达的孔结构、良好的导电性、优良的热稳定性和化学性质,广泛应用于吸附、分离、催化、电化学等领域。依据用途对中孔炭的孔结构和形貌进行调节,可使中孔炭具有更好的应用性能。然而,现有的中孔炭制备技术生产成本昂贵、孔结构难以精确调控且制备出的中孔炭多为粉末状或具有不规则外形,大大制约了其应用。因此,中孔炭的结构和形貌控制以及低成本制备研究具有重要的意义。本文以廉价的水玻璃为原料,通过控制水解条件,合成出具有不同尺寸的SiO2纳米溶胶,并与间苯二酚-甲醛(RF)有机溶胶混合,经溶胶-凝胶过程得到有机-无机杂化复合凝胶,再经常压干燥、炭化、酸洗,得到结构可控的中孔炭材料。考察了水解温度、水解时间和反应物组成对孔结构的影响。结果表明：中孔炭的孔隙反相复制于Si02凝胶网络,其平均孔径随水解时间的延长或水解温度的升高而增加,并在6-12 nm范围内精细调控,而其总孔体积(1.1-2.3 cm3/g)可以通过改变炭和Si02前驱体的比例调节。进一步采用喷雾干燥技术,对液相复合溶胶进行雾化干燥,可规模化制备出中孔炭微球。通过控制水解条件(温度、时间)、水玻璃的浓度和反应物组成,实现了材料的孔结构的精确调控。结果表明：二氧化硅作为模板,具有骨架支撑作用,能够有效抑制聚合物微球在干燥和炭化过程中的体积收缩,有利于得到高孔隙率的中孔炭微球。中孔炭微球孔结构可通过调节水玻璃的水解时间、水解温度和浓度,以及前驱体的组成进行调控。本工作所制备的中孔炭微球具有较高的比表面积(>1000m2/g)、孔容(1-2.1 cm3/g)和比较窄的孔径分布。最后研究了中孔炭微球对VB12的液相吸附行为。实验结果表明：中孔炭微球具有极高的VB12平衡吸附容量(606mg/g),远超一般的吸附材料。中孔炭微球的孔径和孔容对VB12的吸附具有重要影响,随着孔径的减小或孔容的增大,平衡吸附量增大；随着吸附温度升高,平衡吸附量呈现先增加后减小趋势。中孔炭微球对VB12分子的吸附平衡等温线属于⒈类型,满足Langmuir吸附模型；中孔炭微球对VB12具有优异的吸附动力学,其吸附历程符合准二级动力学模型。(本文来源于《华东理工大学》期刊2015-05-21）
李鹏,宋燕,钟明,耿煜,史景利[4]（2012）在《不同结构中孔炭材料的制备和热稳定性研究》一文中研究指出利用溶剂挥发自组装的方法制备了2种不同孔结构中孔炭材料。低温N2吸脱附、SAXS、HRSEM和TEM测试表明,所制备的材料分别具有柱状结构和墨水瓶状的中孔结构。考察了不同炭化温度对2种结构中孔炭的影响,结果表明柱状结构的中孔炭材料具有较好的热稳定性。(本文来源于《功能材料》期刊2012年18期）
隗罡,朱月香,谢有畅[5]（2012）在《薄壁中孔炭材料的可控制备》一文中研究指出自1999年以来,以有序中孔炭为代表的中孔炭材料在催化、吸附、能源等领域引起广泛关注。然而有序中孔炭材料受到使用价格昂贵的有序模板作为原料的限制,至今仍不能得到大规模商业化应用。本文采(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集》期刊2012-04-13）
王艳素,王成扬,贾晓玲[6]（2011）在《模板炭化法制备沥青基中孔炭材料》一文中研究指出以MgO为模板,采用低软化点(27℃)各向同性沥青为炭材料前驱体,采用程序升温一步炭化法制得了系列中孔炭材料。采用乙酸镁和柠檬酸镁为MgO的前驱体,沥青与MgO前驱体按照不同质量比混合,混合比例以得到的MgO为计算基准。采用低温N2吸附测得炭材料的比表面积和孔径分布,采用透射电镜观察炭材料的内部结构特征。结果表明,两种前驱体与沥青混合得到的炭材料比表面积均随MgO/沥青质量比例的增加呈线性增加趋势,柠檬酸镁体系中MgO/沥青质量比为8/2时最高比表面积达到1295m2/g,随MgO/沥青质量比的不同分别在2.5nm和5nm处有集中的孔分布;乙酸镁体系制得的炭最高比表面积也达到1199m2/g,并且在5nm和12nm处有集中的孔分布。(本文来源于《材料导报》期刊2011年S2期）
王天泽,尹华强,郭家秀,楚英豪[7]（2011）在《中孔炭材料的制备与应用》一文中研究指出本文简要介绍了中孔炭的制备方法,对3种主要制备方法的优缺点进行了对比,并对中孔炭的应用进行了概述,探讨中孔炭合成方法的改进及其应用前景的展望。(本文来源于《2011中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）》期刊2011-08-17）
传秀云,周述慧[8]（2011）在《模板法合成中孔炭材料》一文中研究指出在综合分析无机模板法和有机模板法的基础上,提出矿物模板法和复合模板法是制备中孔炭的有效方法。矿物模板法原料价格低廉、来源广泛。复合模板法综合了软模板和硬模板的优点,能够拓展中孔炭的结构、性能和应用领域。以矿物模板制备的炭材料具有良好的电学、医学性能等,有望获得良好性价比的中孔炭材料。(本文来源于《新型炭材料》期刊2011年02期）
传秀云,周述慧[9]（2010）在《模板法制备中孔炭材料的研究》一文中研究指出中孔炭具有规则的孔道、窄孔径分布和高比表面积等特点,对大分子吸附分离有独特优势,在储能、医药等领域有广阔应用前景.然而,传统的合成方法无法有效控制孔道结构和孔径分布,只能得到以微孔为主的无序多孔炭材料。模板法在孔结构控制中优势显着,使中孔炭的制备成为可能.本文在分析无机模板法和有机模板法的基础上,提出矿物模板法和复合模板法是制备中孔炭的有效方法,价格低廉、来源广泛,复合模板法综合了软模板和硬模板的优点,能够拓展中孔炭的结构和性能、应用领域。以矿物模板制备的炭材料的电学、医学性能等,有可能获得性价比良好的中孔炭材料.对于炭材料的制备和天然矿物资源的应用,都有深远科学意义和实际应用价值.(本文来源于《第22届炭—石墨材料学术会论文集》期刊2010-10-01）
蒋培明[10]（2010）在《淀粉基多尺度有序中孔炭材料的合成》一文中研究指出中孔炭材料具有高的比表面积、大的孔容积、均一的孔径分布、优良的物理化学性能,其在大分子吸附、多相催化剂载体、水净化、电化学超级电容器以及储能等领域有重要的应用。模板法是目前制备中孔炭材料的最佳方法之一,但是合成的中孔炭的孔结构形态单一,且表面疏水难以进行化学改性。炭材料的孔结构和表面化学性质决定着其应用,含有丰富表面化学官能团的多尺度中孔炭材料具有其他中孔炭无法比拟的优点和应用前景。本论文中,采用非模板剂法和较低炭化温度下,以淀粉为原料制备多尺度有序中孔炭材料。根据淀粉分子的结构特性,采用分子自组装技术,经加热糊化,淀粉分子形成有着中孔结构的淀粉聚合物。炭化淀粉聚合物可得到多尺度有序中孔炭材料。考察了溶剂效应、糊化温度、糊化时间、添加剂、共聚合、干燥条件、炭化温度等因素对炭样品收率及苯吸附能力的影响。采用氮吸附、扫描电镜、红外光谱等技术手段对炭样品的孔结构及表面化学性质进行了表征。结果表明:羟丙基淀粉与蒸馏水质量比为1:1溶解混合,在85℃下加热糊化6h得到淀粉凝胶,经溶剂置换,75℃下干燥12h获得多孔淀粉聚合物,再在流量为30ml/min的氮气保护下于600℃~800℃炭化获得多孔炭样品的炭收率及苯吸附率相对较高。其中,炭化温度是合成淀粉基中孔炭的关键因素;添加剂可以有效提高样品的苯吸附率,对成孔有利。以淀粉为原料,采用非模板剂法和较低炭化温度可以制备出多尺度中孔炭材料。获得炭样品的比表面积在250m2/g~1200m2/g,总孔容在0.250cm3/g~0.600cm3/g,孔径集中分布在3.8nm和10.0nm~40.0nm,中孔率在70%以上。样品中孔炭的表面富含羟基、醚基等化学官能团,亲水性强,易于进行化学改性。(本文来源于《中国石油大学》期刊2010-05-01）
中孔炭材料论文开题报告
（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：
木质素是3种木质纤维类可再生生物质资源之一,同时是自然界中含量最丰富的芳香类天然高分子聚合物,其含碳量超过50%,是制备炭材料的理想前驱体。中孔炭材料具有比表面积高、孔径大等特点,在医学器件、催化、超级电容器等方面有着广泛的应用,模板法是制备中孔炭材料的常用方法。主要介绍以木质素为碳前驱体通过硬模板法、软模板法以及双模板法制备中孔炭材料并调控孔结构,重点介绍了制备最新进展。
（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。
中孔炭材料论文参考文献
[1].宋曜光.模板法制备木质素基中孔炭材料及电化学性能研究[D].中国林业科学研究院.2018
[2].宋曜光,刘军利,许伟,孙康.模板法制备木质素基中孔炭材料研究进展[J].生物质化学工程.2018
[3].张川.低成本模板法可控制备中孔炭材料及其吸附性能研究[D].华东理工大学.2015
[4].李鹏,宋燕,钟明,耿煜,史景利.不同结构中孔炭材料的制备和热稳定性研究[J].功能材料.2012
[5].隗罡,朱月香,谢有畅.薄壁中孔炭材料的可控制备[C].中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集.2012
[6].王艳素,王成扬,贾晓玲.模板炭化法制备沥青基中孔炭材料[J].材料导报.2011
[7].王天泽,尹华强,郭家秀,楚英豪.中孔炭材料的制备与应用[C].2011中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）.2011
[8].传秀云,周述慧.模板法合成中孔炭材料[J].新型炭材料.2011
[9].传秀云,周述慧.模板法制备中孔炭材料的研究[C].第22届炭—石墨材料学术会论文集.2010
[10].蒋培明.淀粉基多尺度有序中孔炭材料的合成[D].中国石油大学.2010