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Self-assembly fabrication of lignin-derived carbon with dual heteroatoms doping for high-performance supercapacitor

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Collagen and Leather 2023年第3期5卷 93-105页

作者： Zehong Chen haihong lai Hao Zhuo Yu Lin Zhong Linxin Zhong Xinwen Peng State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering South China University of Technology381 Wushan RoadTianhe DistrictGuangzhou 510641People's Republic of China Department of Mechanical Engineering National University of Singapore3 Engineering Drive 2Singapore 117576Singapore Queensland Micro-and Nanotechnology Centre School of Environment and ScienceGriffith UniversityNathanQLD 4111Australia

Renewable and low-cost biomass is an ideal sustainable alternative to petroleum-based resources,but producing biomass-based carbon electrode with high performances remains a ***,we propose a facile self-assembly strategy to fabricate a biomass-derived N,S co-doping carbon electrode from lignosulfonate without any activation or template *** advantage of the coordination between Fe ions and lignosulfonate,the resultant carbon exhibits a spherical structure with abundant graphitized nanosheets,leading to a high specific surface area with rational pore structure,which are beneficial to the electron/ion transport and *** high contents of doping N(8.47 wt%)and S(2.56 wt%)significantly boost the electrochemical *** a supercapacitor electrode,the carbon material displays high specific capacitance of 390 F g^(-1),excellent cycling stability and high energy density of 14.7 W h kg^(-1)at a power density of 450 W kg^(-1).This study provides a potential strategy for synthesizing cost-effective heteroatom-doped carbon materials from biomass with abundant functional groups and heteroatom sources,such as chitosan,collagen,and gelatin.

关键词： Biomass Lignosulfonate N S co-doping Self-assembly Supercapacitor

Thermoelectric generator based on anisotropic wood aerogel for low-grade heat energy harvesting

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Journal of Materials Science & Technology 2022年第25期120卷 150-158页

作者： Xuan Zhao Zehong Chen Hao Zhuo Yijie Hu Ge Shi Bing Wang haihong lai Sherif Araby Wenjia Han Xinwen Peng Linxin Zhong State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering South China University of TechnologyGuangzhou 510641China Department of Mechanical and Aerospace Engineering Nazarbayev University53 Kabanbay Batyr AvenueNur-SultanKazakhstan State Key Laboratory of Bio-based Material and Green Papermaking Qilu University of TechnologyJinan 250353China

Thermoelectric generators(TEGs)have received increasing attention due to their potential to harvest low-grade heat energy(<100℃ )and provide power for the Internet of Things(IoT)and wearable electronic ***,a wood-based ordered framework is used to fabricate carbon nanotube/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)(CNT/PEDOT)wood aerogel for *** prepared CNT/PEDOT wood aerogel with an anisotropic structure exhibits a low thermal conductivity of 0.17 W m^(−1)K^(−1)and is advantageous to develop a sufficient temperature ***,CNT/PEDOT composites effectively decouple the relationship between the Seebeck coefficient and electrical conductivity by energy filtering effect to enhance thermoelectric(TE)output *** vertical TEG assembled by the CNT/PEDOT wood aerogels reveals an output power of 1.5μW and a mass-specific power of 15.48μW g^(−1)at a temperature difference of 39.4 ***,the layered structure renders high compressibility and fatigue *** anisotropic structure,high mechanical performance,and rapid thermoelectric response,enabling the TEG based on CNT/PEDOT wood aerogel offer opportunities for continuous power supply to low-power electronic devices.

关键词： Wood Nano cellulose Energy harvesting Wearable devices Thermoelectric generator

Defect reduction to enhance the mechanical strength of nanocellulose carbon aerogel

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Chinese Chemical Letters 2024年第1期35卷 492-498页

作者： haihong lai Zehong Chen Hao Zhuo Yijie Hu Xuan Zhao Jiwang Yi Hongzhi Zheng Ge Shi Yifan Tong Ling Meng Xinwen Peng Linxin Zhong State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering South China University of TechnologyGuangzhou 510641China Huangpu Hydrogen Energy Innovation Center/Guangzhou Key Laboratory for Clean Energy and Materials School of Chemistry and Chemical EngineeringGuangzhou UniversityGuangzhou 510006China

Carbon aerogels prepared from renewable nano building blocks are rising-star materials and hold great promise in many ***,various defects formed during carbonization at high temperature disfavor the stress transfer and thus the fabrication of flexible carbon aerogel from renewable nano building ***,a structural defect-reducing strategy is proposed by altering the pyrolysis route of cellulose *** salt that inhibits the generation of tar volatilization during pyrolysis can prevent the formation of various structural *** with fewer defects can reduce stress concentration and remarkably enhance the compressibility of carbon aerogel,thus increasing the maximum stress retention of carbon *** carbon aerogel also has high stress sensor sensitivity and excellent temperature coefficient of *** structural defect-reducing strategy will pave a new way to fabricate high-strength carbon materials for various fields.

关键词： Biomass Cellulose nanofiber Pyrolysis Renewable Carbon aerogel

生物质组分快速热解联产生物质炭和碳纳米管的研究

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中国造纸 2024年第4期43卷 1-9页

作者：张帅陈泽虹赖海宏赵轩钟林新华南理工大学制浆造纸国家重点实验室广东广州510640

以纤维素、木聚糖和碱木质素为原料,通过快速热解的方法,使热解挥发性组分在泡沫镍催化下形成上层炭,同时固体产物形成残留固体炭(即下层残炭)。纤维素和木聚糖所得上层炭中含有大量的碳纳米管(CNTs),且掺杂有部分石墨片,而碱木质素则... 详细信息

以纤维素、木聚糖和碱木质素为原料,通过快速热解的方法,使热解挥发性组分在泡沫镍催化下形成上层炭,同时固体产物形成残留固体炭(即下层残炭)。纤维素和木聚糖所得上层炭中含有大量的碳纳米管(CNTs),且掺杂有部分石墨片,而碱木质素则难以形成CNTs。其中,纤维素CNTs比木聚糖CNTs含有更多的石墨化碳,并且纤维素CNTs的石墨化程度、比表面积和产率均较高。纤维素残炭和木聚糖残炭则为致密块状结构,石墨化程度低;纤维素残炭的得率更高,因此纤维素整体的利用率比木聚糖高。结果表明,纤维素和木聚糖的热稳定性较低,热解过程可以产生大量的挥发性组分,且大多为小分子,为CNTs的形成提供了较充足的碳源,而碱木质素的热稳定性高,且热解气体产物少,不利于CNTs的形成。

关键词：生物质热解生物质炭化学气相沉积碳纳米管

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机械工程学科2012年度科学基金管理工作综述

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中国机械工程 2013年第1期24卷 66-72页

作者：王国彪赖一楠黄海鸿宋建丽国家自然科学基金委员会工程与材料科学部北京100085 太原科技大学太原030024

综述了2012年度国家自然科学基金委员会机械工程学科科学基金项目的评审及资助情况;以机械摩擦学与表面技术和高能束制造两个典型领域申报项目为例,对申请热点进行了分析。回顾了国家自然科学基金委员会科学处在促进学术交流与合作、重... 详细信息

综述了2012年度国家自然科学基金委员会机械工程学科科学基金项目的评审及资助情况;以机械摩擦学与表面技术和高能束制造两个典型领域申报项目为例,对申请热点进行了分析。回顾了国家自然科学基金委员会科学处在促进学术交流与合作、重大项目立项、重大研究计划项目中期评估和青年人才队伍培养等方面的管理举措;总结了科学基金项目研究进展与人才培养成果情况。

关键词：机械工程学科科学基金评审学科进展学科管理

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PCL/PVP共混膜的制备及其性能研究

合成纤维工业 2012年第4期35卷 45-48页

作者：陈向标江凯鹏赖明河陈海宏揭阳市质量计量监督检测所广东揭阳515300

利用溶液浇铸法制备了聚ε-己内酯(PCL)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混膜,分析了PCL/PVP共混膜的结晶性能、相容性、力学性能、亲水性和生物降解性能。结果表明:PVP的加入对PCL的结晶晶型无影响,但产生了稀释作用,两者可以相容且在共混过程... 详细信息

利用溶液浇铸法制备了聚ε-己内酯(PCL)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混膜,分析了PCL/PVP共混膜的结晶性能、相容性、力学性能、亲水性和生物降解性能。结果表明:PVP的加入对PCL的结晶晶型无影响,但产生了稀释作用,两者可以相容且在共混过程中未发生化学反应;一定含量的PVP有助于增强共混膜的力学性能,PVP的质量分数为20%时,PCL/PVP共混膜力学性能最佳;随着PVP含量的增加,共混膜与水的接触角减小,吸水率逐步增大,PCL的亲水性得到改善;PCL/PVP共混膜在磷酸盐缓冲液中的失重率随PVP含量的增加而增大,且共混膜的失重率逐渐由PCL主导过渡到PVP主导,加入脂肪酶可加速PCL/PVP共混膜的降解。

关键词：聚己内酯聚乙烯吡咯烷酮共混膜亲水性生物降解性

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100kA超导变压器的电磁分析

低温与超导 2018年第7期46卷 32-37页

作者：赖小强李鹏远魏海鸿孙林煜左佳欣核工业西南物理研究院成都610041

为测试与认证CFETR和未来聚变堆用高性能、大电流的大型超导导体,设计了一套超导导体测试装置所需100k A级超导变压器。变压器的初级绕组采用直径为0.87mm的单根Nb Ti股线绕制,总匝数为4,290匝;而次级绕组采用ITER校正场CICC导体同轴绕... 详细信息

为测试与认证CFETR和未来聚变堆用高性能、大电流的大型超导导体,设计了一套超导导体测试装置所需100k A级超导变压器。变压器的初级绕组采用直径为0.87mm的单根Nb Ti股线绕制,总匝数为4,290匝;而次级绕组采用ITER校正场CICC导体同轴绕制于初级绕组外部,总匝数为4匝。详细介绍了超导变压器的主要设计参数;并通过有限元软件完成了电磁回路耦合、电磁场、电磁应力等相关电磁分析。结果表明:参数设计符合要求、超导变压器能安全稳定地运行。

关键词：聚变堆超导导体超导变压器电磁分析

YBCO层绕式螺线管线圈制备工艺及性能测试

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低温与超导 2020年第11期48卷 55-58页

作者：赖小强左佳欣孙林煜李鹏远魏海鸿许丹核工业西南物理研究院成都610041

针对YBCO高温超导带材在层绕式螺线管线圈制备中的关键工艺进行了探索,确定了起始层与层间过渡的绕制方法。根据该方法设计并成功绕制了螺线管线圈,并在低温(77 K)、自场下进行性能测试,测试结果与设计值对比分析表明:YBCO磁体线圈性能... 详细信息

针对YBCO高温超导带材在层绕式螺线管线圈制备中的关键工艺进行了探索,确定了起始层与层间过渡的绕制方法。根据该方法设计并成功绕制了螺线管线圈,并在低温(77 K)、自场下进行性能测试,测试结果与设计值对比分析表明:YBCO磁体线圈性能符合预期,层绕式绕制工艺稳定可靠,对于高温超导层绕式磁体的设计和应用具有一定的参考意义。

关键词： YBCO高温超导层绕式螺线管线圈绕制工艺

静电纺丝制备聚合物/无机物复合纳米纤维研究进展

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产业用纺织品 2012年第9期30卷 1-5页

作者：陈海宏江创生赖明河陈向标广东揭阳市质量计量监督检测所揭阳515300

利用静电纺丝技术制备的聚合物/无机物复合纳米纤维可以综合聚合物、无机物和纳米纤维三者的优点,表现出许多特殊的优异性能。介绍了国内外应用静电纺丝技术制备具有优良光学、电学、热学和力学性能的聚合物/无机物复合纳米纤维所取得... 详细信息

利用静电纺丝技术制备的聚合物/无机物复合纳米纤维可以综合聚合物、无机物和纳米纤维三者的优点,表现出许多特殊的优异性能。介绍了国内外应用静电纺丝技术制备具有优良光学、电学、热学和力学性能的聚合物/无机物复合纳米纤维所取得的最新研究进展,指出了今后的研究热点及主要发展方向。

关键词：静电纺丝聚合物/无机物复合纳米纤维研究进展