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添加致孔剂制备树脂基活性炭及电容性能研究

功能材料 2007年第1期38卷 97-100页

作者：苏芳孟庆函宋怀河北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

以碱性条件下合成的热固性酚醛树脂(PF)为原料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚乙烯二醇(PEG)为致孔剂,采用聚合物共混炭化活化法制备双电层电容器用活性炭材料。通过热重(TG)分析探讨了PF,PF与PVB、PEG的共混物在炭化过程中的热解行为。考察... 详细信息

以碱性条件下合成的热固性酚醛树脂(PF)为原料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和聚乙烯二醇(PEG)为致孔剂,采用聚合物共混炭化活化法制备双电层电容器用活性炭材料。通过热重(TG)分析探讨了PF,PF与PVB、PEG的共混物在炭化过程中的热解行为。考察了活化温度和活化时间对所得活性炭的收率、BET比表面积、孔径分布和比电容的影响,并进一步探讨了以这种活性炭材料作电极的双电层电容器的电容性能。结果表明,随着活化温度的升高,活化温度对活性炭收率的影响更为显著,所得活性炭的收率下降。聚合物PEG较PVB更适合作为成孔剂来控制活性炭的中孔孔径分布。酚醛树脂基活性炭电极比电容在850℃活化1h为79.2F/g,而聚乙烯二醇/酚醛、聚乙烯醇缩丁醛/酚醛混合树脂基活性炭电极比电容则分别高达130.5和145.6F/g。

关键词：酚醛树脂聚合物共混活性炭双电层电容器

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过渡金属/活性炭电极的电容性能研究

材料科学与工艺 2006年第2期14卷 193-196页

作者：孟庆函刘玲宋怀河北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室北京100029 北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室北京100029

选用微孔和中孔活性炭采用浸渍法负载金属离子,考察在水性电解质中用于超级电容器的活性炭复合电极的电化学性能,探讨活性炭在负载前后的放电容量变化情况.采用低温氮吸附和直流恒流循环实验考察活性炭复合电极的孔结构及电容性能.研究... 详细信息

选用微孔和中孔活性炭采用浸渍法负载金属离子,考察在水性电解质中用于超级电容器的活性炭复合电极的电化学性能,探讨活性炭在负载前后的放电容量变化情况.采用低温氮吸附和直流恒流循环实验考察活性炭复合电极的孔结构及电容性能.研究表明:金属Cu、Mn具有比较明显的准电容效应,Co、N i可提高中孔活性炭的放电容量,而金属Mo、Fe和Y的准电容效应不显著;中孔活性炭负载金属的作用明显强于微孔活性炭;中孔活性炭负载金属Cu时,放电容量随负载量的增加而上升.

关键词：活性炭过渡金属超级电容器

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特定孔径分布活性炭的制备及电容性能研究

功能材料 2005年第2期36卷 228-230页

作者：孟庆函刘玲宋怀河北京化工大学可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室北京100029

在酚醛树脂中掺杂二茂铁可制得特定孔径分布的活性炭,炭化样品孔径主要在3～4nm之间分布,双层容量高达0.26F/m2.水蒸气活化不同时间,树脂炭在10～20nm之间有较大孔容产生,同时比表面积增加.炭化样品碳含量高,但活化后,随碳氢含量的降低... 详细信息

在酚醛树脂中掺杂二茂铁可制得特定孔径分布的活性炭,炭化样品孔径主要在3～4nm之间分布,双层容量高达0.26F/m2.水蒸气活化不同时间,树脂炭在10～20nm之间有较大孔容产生,同时比表面积增加.炭化样品碳含量高,但活化后,随碳氢含量的降低,结构破坏,双层容量降低.

关键词：特定孔径活性炭超级电容器

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负载Ni炭气凝胶的制备及结构性能研究

功能材料 2009年第6期40卷 949-952页

作者：徐晓红孟庆函曹兵北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

以间苯二酚、甲醛为原料,添加适量的十二烷基苯磺酸钠,再加入不同浓度的乙酸镍溶液,在85℃水浴中聚合;经溶胶-凝胶、溶剂置换、常压干燥和1000℃氮气气氛下热解,得到负载不同含量金属Ni的炭气凝胶。利用透射电镜(TEM)、扫描电境(SEM)、... 详细信息

以间苯二酚、甲醛为原料,添加适量的十二烷基苯磺酸钠,再加入不同浓度的乙酸镍溶液,在85℃水浴中聚合;经溶胶-凝胶、溶剂置换、常压干燥和1000℃氮气气氛下热解,得到负载不同含量金属Ni的炭气凝胶。利用透射电镜(TEM)、扫描电境(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积及孔径分析(BET)和直流充放电测试等手段,对比讨论了负载不同含量金属Ni对炭气凝胶的结构和性能的影响。结果表明,这种方法可以均匀地将Ni纳米粒子分散于炭气凝胶中;适量的金属Ni可使炭气凝胶的比表面积及充放电性能得到显著提高;如负载Ni含量过高则炭气凝胶石墨化程度增加。

关键词：炭气凝胶常压干燥负载金属Ni 电化学性能

掺杂钛炭气凝胶电极的制备及电吸附脱盐性能的研究

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功能材料 2013年第6期44卷 783-787页

作者：刘玲李兴超孟庆函北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

以间苯二酚、甲醛、钛酸丁酯为原料,分别采用乙醇、异丙醇和水作为溶剂,通过溶胶-凝胶、超临界干燥、高温炭化制备掺杂钛炭气凝胶。通过XRD和TEM分析表明,以乙醇为溶剂可以制备出均匀掺杂锐钛矿晶型的TiO2纳米粒子的炭气凝胶。将制得的... 详细信息

以间苯二酚、甲醛、钛酸丁酯为原料,分别采用乙醇、异丙醇和水作为溶剂,通过溶胶-凝胶、超临界干燥、高温炭化制备掺杂钛炭气凝胶。通过XRD和TEM分析表明,以乙醇为溶剂可以制备出均匀掺杂锐钛矿晶型的TiO2纳米粒子的炭气凝胶。将制得的掺杂钛炭气凝胶电极应用于电吸附模块进行电吸附脱盐实验,考察了掺杂钛量、电压、溶液浓度对电吸附的影响,以及掺杂钛炭气凝胶电极的循环再生性能。结果表明掺杂TiO2可以极大地抑制物理吸附和提高电吸附量,掺杂20%TiO2的炭气凝胶单位电吸附量是不掺杂TiO2时的4.5倍,其总吸附量接近11mg/g,是一种理想的电吸附电极材料。在1.5V电压下溶液浓度的提高可以提高吸附量,并且经过12次吸附再生过程后掺杂钛炭气凝胶电极的电吸附性能仍然保持稳定,可循环再生性能良好。

关键词：炭气凝胶 TiO2 电吸附

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低阶煤两段化学降解产物的组成性质

燃料化学学报 2000年第4期28卷 306-309页

作者：孟庆函李善祥李保庆中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001

用硝酸对低阶煤在常压、加压条件下进行处理 ,可获取高收率的煤基水溶酸 (40～ 50 % ) ;氧化残渣中加入助剂在中性条件下进行二次降解 ,进一步提高水溶酸的收率。考察了对水溶酸在组成、性质、结构方面的特性并与晋城煤的黄腐酸 (FA)作... 详细信息

用硝酸对低阶煤在常压、加压条件下进行处理 ,可获取高收率的煤基水溶酸 (40～ 50 % ) ;氧化残渣中加入助剂在中性条件下进行二次降解 ,进一步提高水溶酸的收率。考察了对水溶酸在组成、性质、结构方面的特性并与晋城煤的黄腐酸 (FA)作比较 ,可知水溶酸在性能方面优于FA。实验发现 ,煤氧化降解过程中其结构变化主要发生在氧化阶段 ,降解过程对水溶酸中活性基团的增加贡献不大 ;一次氧解产物中含有大量的脂肪结构 ,而风化煤二次降解产物中稠环化程度高 ,与FA相似。

关键词：低阶煤氧化降解水溶酸化学降解产物结构

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负载金属对复合炭极板电极的电化学性能研究

材料科学与工艺 2005年第2期13卷 119-122页

作者：孟庆函刘玲宋怀河凌立成北京化工大学材料科学与工程学院可控化学反应科学与技术基础教育部重点实验室北京100029 中科院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001

用高比表面积活性炭作为原料,酚醛树脂为粘结剂,在高温下粘结成型制备固体超级电容器用活性炭极板,用直流恒流循环实验考察活性炭极板电极的电化学性能.在活性炭中负载不同种类金属离子,考察金属离子的电化学性能对活性炭极板比电容的影... 详细信息

用高比表面积活性炭作为原料,酚醛树脂为粘结剂,在高温下粘结成型制备固体超级电容器用活性炭极板,用直流恒流循环实验考察活性炭极板电极的电化学性能.在活性炭中负载不同种类金属离子,考察金属离子的电化学性能对活性炭极板比电容的影响.实验发现负载廉价金属Mn、Co、Cu可以增加放电容量,负载金属Mn的电极在700℃炭化时比电容为265F·g-1.

关键词：活性炭极板超级电容器比电容过渡金属

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氯化铜/活性炭复合电极的制备及性能的研究

功能材料 2005年第8期36卷 1170-1172页

作者：孟庆函刘玲曹高萍杨裕生北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室北京100029 北京化工大学防化研究院北京100083

以酚醛树脂为活性炭基体,采用化学掺杂法掺杂氯化铜,制备氯化铜/活性炭复合电极材料。通过物理吸附考察了金属氯化铜的存在下不同活化时间对金属复合活性炭孔径分布的影响,实验表明活化时间越长,比表面积越大,中孔含量越高。通过透射电... 详细信息

以酚醛树脂为活性炭基体,采用化学掺杂法掺杂氯化铜,制备氯化铜/活性炭复合电极材料。通过物理吸附考察了金属氯化铜的存在下不同活化时间对金属复合活性炭孔径分布的影响,实验表明活化时间越长,比表面积越大,中孔含量越高。通过透射电镜和X射线衍射对复合电极的微观结构进行了研究,表明金属铜以纳米级均匀分散在活性炭中。通过比较活性炭电极和复合电极的电化学性能,说明掺杂金属铜可以有效提高比电容,并对充放电机理进行了探讨。

关键词：氯化铜炭电极超级电容器

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三维电极电催化氧化处理邻氯苯胺废水的研究

环境科学与技术 2012年第7期35卷 86-89页

作者：王婧孟庆函曹兵北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

文章用粉末状活性炭作为三维电极电化学反应器的粒子电极,选择石墨板和不锈钢板分别作为阳极和阴极,组成三维电极电化学反应器。文章研究了三维电极电化学反应器对邻氯苯胺废水的电催化氧化效果,探讨了槽电压、溶液初始pH、电解时间、... 详细信息

文章用粉末状活性炭作为三维电极电化学反应器的粒子电极,选择石墨板和不锈钢板分别作为阳极和阴极,组成三维电极电化学反应器。文章研究了三维电极电化学反应器对邻氯苯胺废水的电催化氧化效果,探讨了槽电压、溶液初始pH、电解时间、支持电解质浓度、电极极板间距等影响因素对邻氯苯胺废水COD的去除效果。实验结果表明：当槽电压为15.0 V,溶液初始pH为3.0,支持电解质浓度为0.10 mol/L,极板间距为2 cm,电解时间为30 min时,邻氯苯胺废水的COD去除率达到97.50%。通过紫外-可见光光谱扫描发现,由于三维电极电催化氧化作用,邻氯苯胺的苯环断裂,生成一些脂肪族物质。谱图在250~350 nm波长范围内并无其他吸收峰出现,说明溶液在降解过程中并没有生成其他大分子物质。从而证实了三维电极电化学反应器对邻氯苯胺有很好的降解效果。

关键词：三维电极粒子电极邻氯苯胺电解